Пространственное покрытие зданий и сооружений Советский патент 1983 года по МПК E04B7/14 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при проектировании общественных зданий и сооружений с полигональным планом.

Известно пространственное покрытие зданий и сооружений, включающее отдельные элементы в виде оболочек, сопряженных между собой, выполненное с центральным элементом в виде выпуклой оболочки, опертой на расположенные по его периметру боковые элементы также в виде оболочек, преимущественно треугольных в плане, опертых одной из верщин на отдельные опоры 1 .Недостатками такого покрытия являются ограниченность пролетов сооружения размерами 100-110 м, усложненное изготовление отдельных элементов и их монтаж, а также сложность устройства кровли, так как боковые оболочки имеют резко выраженный складчатый профиль.

Наиболее близким к предлагаемому является пространственное покрытие зданий и сооружений, включающее центральный элемент, выполненный из ферм, и боковые оболочки, опертые одним концом на центральный элемент, а другим - на размещенные по периметру покрытия опоры, к расположеннь1е между боковыми оболочками и опорами консольные оболочки 2.

Однако такое пространственное покрытие характеризуется относительно небольщим пролетом вследствие нерациональной статической работы, приводящей к перерасходу материалов, недостаточной жесткостью при увеличении перекрываемых пролетов, повыщенной трудоемкостью монтажа и увеличенным расходом металла на монтажную оснастку, что вызвано больщими размерами отдельных сопряженных оболочек.

Кроме того, в сборном решении сопряженные-обол очки собираются из плит с большим числом типоразмеров.

Цель изобретения - увеличение перекрываемого пролета, снижение материалоемкости и трудоемкости.

Поставленная цель достигается тем, что пространственное покрытие зданий и сооружений, включающее центральный элемент, выполненный из ферм, и боковые оболочки, опертые одним концом на центральный элемент, а другим - на размещенные по периметру покрытия опоры, и расположенные между боковыми оболочками и опорами консольные оболочки, снабжено каркасом в виде радиальных арочных несущих элементов, каждый из которых расположен по оси симметрии боковой оболочки и оперт одним концом на центральный элемент, а другим - на опору, причем боковые оболочки выполнены с изломом по оси симметрии и частью своих продольных краев сопряжены между собой по линиям переменной кривизны, а консольные оболочки выполнены двоякой кривизны.

Кроме того, боковые оболочки выполнены составными из двух оболочек двоякой кривизны.

Оболочки выполнены из сводчатых блоков, составленных из плит, причем блоки расположены параллельно арочному элементу.

На фиг. 1 изображено покрытие с кон5 сольными оболочками, план; на фиг. 2 -

то же, аксонометрия; на фиг. 3 - боковая

оболочка, план; на фиг. 4 -т- то же, разрез.

Пространственное покрытие включает центральный элемент, выполненный из ферм 0 1, боковые оболочки 2, арочные несущие элементы 3, расположенные по оси симметрии боковых оболочек и опирающиеся на опоры 4.

Оболочки по двум сторонам, обращенным 5 к центральному элементу, сопрягаются между собой по линиям переменной кривизны 5. Пространственное покрытие может быть выполнено с консольными оболочками 6, расположенн.ыми между двумя другими сторонами 7 боковых оболочек и соответствующими опорами.

Боковая оболочка может собираться

из сводчатых блоков 8, каждый из которых

состоит из отдельных плит 9, причем блоки

расположены параллельно радиальному

5 арочному элементу 3.

Образованный арочными несущими элементами совместно с центральным элементом каркас подкрепляет сопряженные боковые оболочки, повыщая их пространственную

Q жесткость и увеличивая несущую способность покрытия в целом. Эти элементы позво ляю упростить монтаж, так как они могут быть использованы для опирания собираемых боковых оболочек. Вместе с тем отпадает необходимость устройства специального

5 несущего элемента по линии сопряжения оболочек, которое имеет переменную кривизну. В результате имеет место четкая и рациональная статическая работа покрытия, сущность которой заключается в том, что больщая часть нагрузки воспринимается

0 в зонах, примыкающих к осям симметрии боковых оболочек, которые включают в себя арочные несущие элементы, опертые непосредственно на опоры. Зоны сопряжения оболочек наоборот разгружаются и, благодаря тому, что задается переменная линия сопряжения кривизны, создается техническая возможность выполнения консольных оболочек, которые как бы являются продолжением боковых.

0 Консольные оболочки позволяют рационально использовать объем сооружения, поскольку образующееся под ними пространство также может быть использовано, отпадает также необходимость установки карнизных плит, а под козырьком по периметру

5 здания, например в крытом рынке, может быть организована летняя торговля.

Таким образом, в пространственном покрытии достигается увеличение пролета.

которое приводит к увеличению полезной площади здания, а также снижению материа лоемкости конструкции, уменьшению отапливаемого объема сооружения, уменьшению трудовых затрат при возведении, упрошеник) устройства кровли.

Пролеты таких сооружений могут достигать 225-250 м.

Экономический эффект достигает 35- 40 руб/м, уменьшение расхода стали - на 20-30 кг/м, снижение трудоемкости монтажа 4б-50%..

1. ПРОСТРАНСТВЕННОЕ ПОКРЫТИЕ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ, включающее центральный элемент, выполненный из ферм, и боковые оболочки, опертые одним концом на центральный элемент, а другим - на размещенные по периметру покрытия опоры, и расположенные между боковыми оболочками и опорами консольные оболочки, отличающееся тем, что, с целью увеличения перекрываемого пролета, снижения материалоемкости и трудоемкости, покрытие снабжено каркасом в виде радиальных арочных несущих элементов, каждый из которых расположен по оси симметрии боковой оболочки и оперт одним концом на центральный элемент, а другим - на опору, причем боковые оболочки выполнены с изломом по оси симметрии и частью своих продольных краев сопряжены между собой по линиям переменной кривизны, а консольные оболочки выполнены двоякой кривизны. 2.Пространственное покрытие по п. 1, отличающееся тем, что боковые оболочки выполнены составными из двух оболочек двоякой кривизны. 3.Пространственное покрытие по пп. ,1 и 2, отличающееся тем, что оболочки выполнены из сводчатых блоков, составленных из плит, причем блоки расположены параллельно арочному элементу.

Фиг:

Фис.

Фиъ.З