Решётчатая стальная конструкция покрытия Российский патент 2024 года по МПК E04B5/10 

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в качестве несущей конструкции перекрытий и покрытий, как стационарных, так и мобильных, зданий и сооружений.

Известно решение несущей конструкции покрытия типа «Tubaccord», включающей наклонно расположенные плоские фермы, к поясам которых в узлах под углами 45° и 90° к её плоскости приварены фасонки для крепления примыкающих стержней поясов и раскосов других направлений, поставляемых отдельно от плоских ферм. [Buttner O., Stenker H. Ebene Raumstabwerke. Metalleichbauten, Band 1. Berlin, VEB, 1970. - C. 156-157].

Недостаток конструкции состоит в сложности и трудоёмкости узлового соединения, наличии большого количества деталей узла, сварных швов и болтов. Кроме того, имеется значительное количество отправочных элементов, приводящих к высокой трудоёмкости монтажа. Указанная ориентация поясных уголков не позволяет использовать бесфасоночное крепление стержней решётки для снижения материалоёмкости.

Известна металлическая решётчатая конструкция покрытия, включающая плоские стальные фермы с поясами из одиночных уголков, установленных под наклоном в 45° и объединённых между собой в складчатую решётчатую конструкцию. При объединении ферм в пространственную конструкцию пояса ферм соединяются между собой на болтах через дополнительные накладки из уголков, образуя крестовое сечение поясов пространственной конструкции [Каталог рекомендуемых типов пространственных конструкций для общественных зданий с большими пролётами. - Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1977. - С 110-111].

Недостаток конструкции состоит в том, что складчатая конструкция работает в одном направлении и не обеспечивает пространственную работу в двух направлениях. Кроме того, использование дополнительных соединительных накладок и болтов повышает материалоёмкость конструкции и трудоёмкость на монтаже. Здесь также ориентация поясных уголков не позволяет получить рациональное сечение, с точки зрения работы на сжатие, использовать бесфасоночное крепление стержней решётки для снижения материалоёмкости конструкции.

Известна аналогичная металлическая решётчатая конструкция покрытия, включающая плоские стальные фермы с поясами из одиночных уголков, установленных под наклоном и объединённых между собой в складчатую решётчатую конструкцию. При объединении смежных ферм их пояса соединяются между собой с помощью шарниров в виде петель. Поясные уголки верхних поясов соединены по обушкам, образуя общее крестовое сечение, а поясные уголки нижних поясов соединены по одному из перьев. На уровне нижнего пояса расположены жёсткие стержни, обеспечивающие постоянное расстояние между поясами наклонных ферм [Я. Брудка, М. Лубински. «Лёгкие стальные конструкции» М., Стройиздат», 1974. Стр. 319].

Недостаток конструкции состоит в том, что складчатая конструкция работает в одном направлении и не обеспечивает пространственную работу в двух направлениях. Кроме того, использование дополнительных соединительных шарниров повышает материалоёмкость конструкции и трудоёмкость её изготовления. Ориентация поясных уголков не позволяет получить рациональное сечение, с точки зрения работы на сжатие, использовать бесфасоночное крепление стержней решётки для снижения материалоёмкости конструкции. Конструкция не предназначена для разборки и использования в мобильных зданиях и сооружениях.

Известна стальная решётчатая конструкция покрытия, включающая плоские стальные фермы с поясами из одиночных уголков, установленных под наклоном и объединённых между собой в решётчатую конструкцию за счёт того, что уголки поясов ферм в узлах имеют продольные прорези, в которые установлены листовые фасонки, прикреплённые к уголкам поясов смежных ферм и объединяющие их в крестовое сечение, при этом к фасонкам прикреплены доборные стержни, образующие фермы другого направления [Патент на изобретение RU 2422597 С1, Бюл. №18, 27.06.2011].

Недостаток конструкции состоит в необходимости использования фрезерного металлообрабатывающего оборудования для устройства продольной прорези вдоль обушка поясного уголка, в значительной трудности при укрупнительной сборке и монтаже из-за необходимости точного совмещения всех прорезей на обушках поясов смежных ферм. Кроме этого, ориентация одиночных уголков поясов смежных ферм обушок к обушку не позволяет использовать бесфасоночные узлы и организовать коробчатое сечение пояса конструкции в целом, что важно для устойчивости сжатых поясных элементов. Конструкция не предназначена для разборки и использования в мобильных зданиях и сооружениях.

Наиболее близким по техническому решению является стальная решётчатая конструкция покрытия, включающая установленные в одном направлении под наклоном плоские с одиночными поясными уголками, соединёнными стержнями решётки, стальные фермы, объединённые в пространственную конструкцию доборными поясными стержнями другого направления, при этом стержни решётки плоских ферм прикреплены к полкам поясов впритык, а верхние и нижние пояса смежных ферм соединены за счёт обращённых друг к другу обоих перьев поясных уголков через вертикальные листовые прокладки [Патент на изобретение RU 2710251 С2, Бюл. №24, 26.08.2019].

Недостаток конструкции состоит в невозможности восстановления защитного антикоррозионного покрытия в тех местах поясных стержней, где оно разрушается в процессе наложения сварных швов на вертикальных листовых прокладках, и в невозможности осуществления сборки-разборки конструкции для многократного использования в мобильных зданиях и сооружениях.

Изобретение направлено на устранение причин разрушения антикоррозионного покрытия плоских ферм и на создание условий для многократной сборки-разборки конструкции при сохранении возможной низкой материалоёмкости конструкции.

Это достигается тем, что в решётчатой стальной конструкции покрытия, включающей установленные в одном направлении под наклоном плоские, с одиночными поясными уголками, соединёнными стержнями решётки, стальные фермы, объединённые в пространственную конструкцию доборными поясными стержнями другого направления, верхние и нижние пояса смежных ферм соединяются на болтах за счёт двойных вертикальных листовых прокладок, каждая из которых, прикреплена к обоим перьям поясного уголка фермы.

На фиг.1 показана решётчатая стальная конструкция покрытия. На фиг.2 изображён нижний узел конструкции. На фиг.3 показана наклонная ферма, образованная доборными элементами.

Решётчатая стальная конструкция включает установленные под наклоном плоские стальные фермы 1 и 2 с поясами из одиночных уголков, ориентированных в узлах объединения перьями друг к другу. К обушкам поясов ферм 1 и 2 по центру узлов приварены горизонтальные фасонки 3, к которым крепятся доборные элементы 5, а к перьям этих поясов по центру узлов приварены вертикальные листовые прокладки 4, за счёт которых верхние и нижние пояса смежных ферм соединяются на болтах. Всё это делает возможным использование бесфасоночных узлов, обеспечивает получение коробчатого сечения единого пояса решётчатой конструкции, что, в конечном итоге, ведёт к снижению материалоёмкости конструкции, отсутствие разрушения антикоррозионного покрытия при монтаже и делает возможным осуществление её многократной сборки-разборки.

Ширина и толщина вертикальных прокладок 4, параметры сварных швов, прикрепляющих их к перьям поясных уголков ферм 1 и 2, количество болтов в узле определяются прочностными расчётами с учётом сопротивления расслоению материала листовых прокладок 4.

Сборка конструкции выполняется в следующей последовательности. Плоские фермы 1 и 2 устанавливают в одном направлении с наклоном так, чтобы перья поясных уголков смежных ферм были направлены друг к другу и были совмещены отверстия в вертикальных листовых прокладках 4. Обе вертикальные листовые прокладки 4 смежных ферм 1 и 2 присоединяются друг к другу на болтах, объединяя уголки плоских ферм 1 и 2 в единое коробчатое сечение. К горизонтальным фасонкам ферм 3 крепят доборные стержни 5 другого направления.

Разборка конструкции осуществляется в обратном порядке.

Изобретение относится к области строительства, а именно к решетчатой стальной конструкции покрытия здания. Технический результат изобретения заключается в снижении трудоёмкости сборки конструкции. Решётчатая стальная конструкция покрытия включает установленные в одном направлении под наклоном плоские, с одиночными поясными уголками, соединёнными стержнями решётки, стальные фермы, объединённые в пространственную конструкцию доборными поясными стержнями другого направления. Верхние и нижние пояса смежных ферм соединяются на болтах за счёт двойных вертикальных листовых прокладок, каждая из которых прикреплена к обоим перьям поясного уголка фермы. 3 ил.

Решетчатая стальная конструкция покрытия, включающая установленные в одном направлении под наклоном плоские, с одиночными поясными уголками, соединёнными стержнями решётки, стальные фермы, объединённые в пространственную конструкцию доборными поясными стержнями другого направления, отличающаяся тем, что верхние и нижние пояса смежных ферм соединены на болтах за счёт двойных вертикальных листовых прокладок, каждая из которых прикреплена к обоим перьям поясного уголка фермы.