СПОСОБ МОНТАЖА АРОК Российский патент 1997 года по МПК E04B1/32 

Изобретение относится к области строительства, в частности к аркам облегченных зданий, используемых в качестве складов, павильонов.

Известен способ монтажа арок, в котором арка устанавливается непосредственно на фундамент и закрепляется анкерными болтами, вставленными в круглые отверстия опорных фланцев арки [1] Расстояние между осями фундаментов арки при этом равно сумме номинального пролета арки ± погрешность смещения фундаментов арки относительно осей фундаментов. Погрешность смещения фундаментов арки относительно их оси определяется точностью монтажа фундаментов.

Недостаток указанного способа монтажа состоит в сложности обеспечения необходимой точности монтажа арочного здания вследствие наличия возможных погрешностей размеров элементов арки при их изготовлении, в сложности монтажа и возможном ухудшении напряженно-деформированного состояния арки собранной с отклонениями от пролета при ее установке на заранее изготовленный фундамент, сложные условия работы анкерных болтов, в которых они работают на растяжение и срез.

Известен способ монтажа арок, отличающийся тем, что поверхность опирания концов арки с фланцем и фундаментом имеет уклон в сторону уменьшения пролета с целью улучшения условий работы анкерных болтов [2]
Недостаток указанного способа монтажа состоит в сложности обеспечения необходимой точности монтажа арочного здания вследствие наличия возможных погрешностей размеров элементов арки при их изготовлении, в сложности монтажа и ухудшении напряженно-деформированного состояния арки собранной с отклонениями от пролета при ее установке на заранее изготовленный фундамент.

Изобретение направленно на повышение точности монтажа арочных зданий за счет повышения точности установок арок под заданный пролет, повышении несущей способности арки за счет обеспечения ее предварительного напряжения при монтаже.

Для решения указанной технической задачи предлагается в способе монтажа арок, включающем установку арок на фундамент и закрепление их концов с фланцами к предварительно установленной анкерной детали болтами, анкерную деталь установить под углом к фундаменту в сторону увеличения пролета, при этом окончательную затяжку болтов, вставленных в овальные отверстия фланцев выполняет после монтажа арок и ограждающих конструкций. Для улучшения условий работы болтов на анкерные детали опор арки устанавливают упоры с расстоянием от внешних болтов равным сумме проектного размера расстояния от болта до края фланца и половина длины овального отверстия.

На фиг. 1 показан поперечный разрез арочного здания с опорными узлами арки; на фиг. 2 узел опирания арки на фундамент в процессе монтажа в момент установки арки; на фиг. 3 приведен вид В фиг. 2.

Способ монтажа арок осуществляется следующим образом: собранные арки 1 с опорными фланцами 2, в которых выполнены овальные отверстия устанавливают на предварительно смонтированную наклонную анкерную деталь 3 и предварительно стягивают болтами 4. На анкерной детали 3 может быть установлен упор 5. После установки арок 1 и монтажа ограждения за счет массы этих конструкций происходит смещение фланцев 2 вниз по опорной детали 3 в пределах длины отверстия во фланцах 2. В результате чего происходит автоматическая установка равного пролета для всех арок 1 и дополнительно происходит разгрузка нижнего пояса сжатого пояса арок 1. После чего производят окончательную затяжку анкерных болтов 4.

Угол наклона анкерной детали 3 назначается из условия [1[ обеспечения смещения концов арки под собственным весом и весом ограждения
V•sinα+H•cosα>f(V•cosα-H•sinα) [1]
где
H, V горизонтальная и вертикальная реакция арки от собственного веса арки и ограждения
f коэффициент трения поверхности соприкосновения фланца и анкерной детали
α угол наклона анкерной детали
Величина длины овальных отверстий под фланцы 2 определяется из условия обеспечения несущей способности арки и является функцией геометрических параметров арки и допустимой величины преднапряжения в поясах арки. Для решетчатой арки кругового очертания высотой h, радиусом R, углом раскрытия арки 2х a_o величина преднапряжения в поясе арки для расчетного сечения с угловой координатой Φ будет не более DN = 2•Δ•cosα(cosΦ/2+R/h•cosΦ-R/h•cosα)/δ₁₁
где

I момент инерции сечения арки
F площадь сечения арки
E модуль упругости арки
Δ половина длины овального очертания фланца
Пример определения длины овального отверстия во фланце арки.

Арка кругового очертания, R 8,15 м, h 0,3 м, EF 31542 т, EI 709 т•м², a_o 90^o.

Для постоянной нагрузки на арку величины опорных реакций составят V 1,41 т, H 0,42 т.

При коэффициенте трения f 0,3 примем угол наклона анкерной детали α 5^o, при этом выполняется условие (1)
H•cosα+V•sinα = 0,541>f•(V•cosα-H•sinα)
Расчетное сечение имеет координату Φ 63^o.

Расчетное усилие в нижнем поясе N 12 т. Допустимая максимальная величина преднапряжения 5% Длина овального отверстия при этом должна быть не менее
г

Изобретение относится к области строительства, к конструкциям арок облегченных арочных зданий. Предлагается способ монтажа арок, включающий установку арок на фундамент и закрепление их концов с фланцами к анкерной детали, установленной под углом к фундаменту в сторону увеличения пролета, при этом окончательную затяжку болтов, вставленных в овальные отверстия фланцев, выполняют после монтажа арок и ограждающих конструкций. На анкерные детали обоих опор арки устанавливают упорные с расстоянием от упора до анкерного болта, равным сумме проектного размера расстояния от болта до края фланца и половине длины овального отверстия фланца. Использование данного способа монтажа арок улучшает качество монтажа арочных зданий за счет повышения точности установки арок под заданный пролет и повышает несущую способность арок от возникающего преднапряжения за счет смещения концов арки под действием собственного веса и ограждения до установленных упоров при ее монтаже. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ монтажа арок, включающий установку арок на фундамент и закрепление их концов с фланцами к предварительно установленной анкерной детали болтами, отличающийся тем, что анкерную деталь устанавливают под углом к фундаменту в сторону увеличения пролета, при этом окончательную затяжку болтов, вставленных в овальные отверстия фланцев, выполняют после монтажа арок и ограждающих конструкций. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на анкерные детали обоих опор арки устанавливают упоры с расстоянием от внешних болтов, равном сумме проектного размера расстояния от болта до края фланца и половине длины овального отверстия фланца.