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

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в -качестве покрытия многоугольных в плане зданий и сооружений, г Известно пространственное покрытие многоугольных в плане зданий и сооружений, включающее отдельные элементы в виде оболочек, сопряженных между собой, выполненное с цент ральным элементом в виде многоуголь ной в плане выпуклой оболочки, опер тым вершинами на фундаменты и имеющем жесткий контур, к которому прикреплены боковые элементы в виде треугольных в плане выпукло-вогнуты .оболочек, наклонные бортовые элемен -ты каторых прикреплены к опорам центрального элемента fl Недостатком такого покрытия явля ется повышенный расход металла на его изготовление, вызванный необходимостью восприятия растягивающих усилий, действующих вдоль вогнутых кривых боковых оболочек. Известно также ванто-балочное по крытие зданий с квадратным планом. В этом покрытии ванты располагаются по диагональным направлениям плана и прикрепляются к тросам, располо(женным по осям симметрии плана 2 . Однако поскольку покрытие в цело не стабилизиров&но и теряет динамическую устойчивость при ветровой нагрузке необходима укладка специал ных балок-распорок в направлении, перпендикулярном направлению тросов Другим средством создания стабилиза ции покрытия является предварительное напряжение вант, что приводит к увеличению стоимости и трудоемкости строительства. Недостатком этого покрытия является также его провиса щая геометрическая форма, которая в ряде случаев не удовлетворяет функци ональным назначениям зала. Наиболее близким к предлагаемому является пространственное покрытие зданий и сооружений, многоугольное в плане, включающее центральный элемент в виде многоугольной оболочки, составленной из отдельных плит с боковыми элементами в виде оболоче двоякой кривизны, и наружный контур Сзз. Известные покрытия, которые выпол няются, как правило, отридат ельной гауссовой кривизны, имеют вспарушенную в центральной части геометрическую форму, хорошо соответствующую назначению спортивных, зрелищных и торговых зданий. При этом геометри ческая форма покрытия- в целом рбеспечивает минимальный отапливаемый объем сооружения. При выполнении это го покрытия сборным железобетонным оно возводится из унифицированных цилиндрических плит. Недостатками известного покрытия являются сравнительно небольшой пролет. Малая пространственная жесткость, необходимость восприятия растяги.в ющих усилий, возникающих на большой площади покрытия, дополнительная арматура сборных плит с устройством специальных соединений между ними или устройством специальных набетонок с арматурой, располагаемой по верху плит, что приводит к повышенному расходу металла, понижению надежности стыковых соединения, работающих на растяжение, увеличению числа типоразмеров сборных плит. . Цель изобретения - сокращение материалоемкости и трудозатрат при монтаже. Поставленная цель достигается тем, что в пространственном покрытии зданий и сооружений, многоугольных в плане, включающем центральный элемент в виде многоугольной оболочки, составленной из отдельных плит, соединенной с боковыми элемецтами в виде оболочек двоякой кривизны, и наружный контур, центральный элемент снабжен криволинейными в вертикальной плоскости ребрами и вантами, при этом ребра расположены по диагоналям центрального элемента со стороны его нижней поверхности, а ванты по диагоналям покрытия, причем каждая, ванта одним концом прикреплена к криволинейным ребрам, а другим к контуру покрытия, кроме того, к вантам прикреплены плиты оболочки. Возможно в покрытии выполнение вант в пределах центрального элемента в виде двухпоясных тросовых ферм; Возможно Впокрытии выполнение центрального элемента в виде.сопряженных под углом оболочек положительной или нулевой кривизны, при этом в местах сопряжения последних расположены криволинейные ребра в виде радиальных арок, к которым одним концом прикреплены ванты. На фиг. 1 .схематически, изображено пространственное покрытие, аксонометрия; на фиг. 2 - то же, сечение по диагонали; на фиг. 3 - разрез покрытия по криволинейным ребрам центрального элемента. Пространственное покрытие включает центральный элемент в виде многоугольной оболочки положительной гаус-. совой кривизны 1, боковые элементы в виде оболочек отрицательной гауссовой кривизны 2, которые располагаются по вантам 3 диагонального направления. Ванты крепятся к наружному контуру покрытия 4 и к криволинейным ребрам 5, выполненным в .виде тросов или из проката. Эти криволинейньге ребра повторяют очертание нижней поверхности оболочки. Контур 4 опирается на колонны здания б.

Предусматривается два решения вант в пределах центрального элемента в виде многоугольной-оболочки, На фиг. 1 ванта представляет собой провисающий трос, закрепленный на контуре и .в криволинейном ребре. На фиг. 2 показано, что в пределах центрального элемента ванты выполнены в виде двухпояоных тросовых ферм из дополнительных тросов 7, прикрепленных к вантам подкосами 8, по верхним поясам которых укладываются плитУ центрального элемента 9.

Образующиеся при этом боковые элементы в виде оболочек двоякой кривизны не .требуют дополнительных арматурных сеток и стыковых соединений, работающих на растяжение, а также утолщения плит, упрощается кюнтаж, так как в предлагаемой системе для укладки плит не требуются ни леса, ни укрупнительная сборка плит, поскольку плиты могут быть уложены непосредственно на ванты.

Покрытие работает следующим образом.

Растягивающие усилия воспринимаются системой вант, реакции от которых передаются на криволинейные реб ра и наружный контур, а сжимающие усилия воспринимаются железобетонной оболсэткой, прикрепленной к вантам.

Таким образом, достигается наиболее рациональное и эконбмическое использование конструктивных элементов, а также снижение трудоемкости монтажа за счет того, что оболочки могут быть собраны из унифицирован

ных цилиндрических железобетонных плит и смонтированы без применения сплошных лесов или метода укрупнительной сборки, так как плиты укладываются непосредственно по двухпоясным тросовым фермам. Пролеты таких покрытий могут достигать 250 м. Ориентировочный экономический эффект составляет 20-25 руб./м.

1. ПРОСТРАНСТВЕННОЕ ТИЕ ЗДАНИЙ И СООР$ ЖЕНИЙ многоуголькое в плане, включающее центральный элемент в виде многоугольной оболонки, составленной из отдельных плит, соединенной с боковыми элементами в виде оболочек двоякой кривизны, и наружный контур, отличающееся тем, что, с целью сокращения материалоемкости и трудозатрат при монтаже, центральный элемент снабжен криво шнеймыми в вертикальной плоскости ребрами и вантами, при этом ребра расположены по диагоналям г центрального элемента со стороны его нижней поверхности;, а вантн по диагоналям поксжгтия, причем каждая ванта одним концом прикреплена к криволинейным ребрам, а другим - к контуру покрытия, кроме того, к вантам прикреплены плиты оболочки. 2.Пок1млтие по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что ванты в пределах центрального элемента выполнены в виде двухпоясных тросовых ферм. 3.Покрытие по пп. 1 и Я, от ли чающее с я тем, что центральный элемент выполнен в виде соп-г ряженных под углом оболочек положительной или нулевой кривиэнЫ|ч при , этом в местах сопряжения последних расположены криволинейные ребра в виде радиальных арок, к которым одним концом ПЕЖкреплены ванты.