Предварительно напряженная пространственная ферма и способ ее монтажа Советский патент 1983 года по МПК E04H12/16 

О)

1. Предварительно напряженная пространственная ферма, включающая гибкие пояса, установленный внутри фермы и соединенный с ее концами жесткий стержень и поперечные распорки, связанные с жестким стержнем, отличающаяся тем, что, с целью снижения материалоемкости и уменьшения трудоемкости монтажа, пояса выполнены прямолинейными, а боковые грани фермы снабжены треугольной решеткой из растянутых гибких раскосов, зеркально расположенных относительно плоскостей, проходящих через жесткий стержень, и два противоположных пояса, причем сечения поясов и раскосов постоянны по длине фермы, при этом распорки расположены в диагональных плоскостях и соединяют узлы фермы, образованные поясами и раскосами.

4i

ю ел

оо сд

1

Изобретение относится к строительству, а именно к длинномерным преднапряженным строительным конструкциям, и может быть использовано в мачтовых сооружениях и в качестве структурных стержней.

Известна пространственная предварительно напряженная ферма, включающая гибкие пояса, установленный внутри фермы жесткий стержень и наклонные стержни, способ монтажа которой включает монтаж жесткого стержня, установку наклонных стержней и установку гибких поясов с последующим предварительным напряжением жесткого стержня 1 .

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является предварительно напряженная пространственная ферма, включающая гибкие пояса, установленный внутри фермы и соединенный с ее концами жесткий стержень и поперечные распорки, связанные с жестким стержнем, способ монтажа которой включает монтаж секций жесткого стержня с распорками, установку гибких элементов поясов и их напряжение 2.

Недостатком известных устройств является значительная материало- и тредоемкость монтажа.

Цель изобретения - снижение материалоемкости и уменьшение трудоемкости монтажа.

Поставленная цель достигается тем, что в предварительно напряженной простраственной ферме, включающей гибкие пояса, установленный внутри фермы и соединенный с ее концами жесткий стержень и поперечные распорки, связанные с жестким стержнем, пояса выполнены прямолинейными, а боковые грани фермы снабжены треугольной рещеткой из растянутых гибких раскосов, зеркально расположенных относительно плоскостей, проходящих через жесткий стержень, и два противоположных пояса, причем. сечения поясов и раскосов постоянны по длине фермы, при этом распорки расположены в диагональных плоскостях и соединяют узлы фермы, образованные поясами и раскосами.

В способе монтажа предварительно напряженной пространственной фермы, включающем монтаж секций жесткого стержня с

монтажной площадке устанавливают барабаны с намотанными на них поясами и раскосами, прикрепляют концы поясов и раскосов к верхней секции жесткого стержня, а монтаж последнего ведут методом подращивания с одновременной подачей с барабанов поясов и раскосов.

распорками, установку гибких поясов и их напряжение, перед монтажом жесткого стержня с распорками на монтажной площадке устанавливают барабаны с намотанными на них поясами и раскосами, прикрепляют концы поясов и раскосов к верхней секции жесткого стержня, а монтаж последнего ведут методом подращивания с одновременной подачей с барабанов поясов и раскосов.

На фиг. 1 изображена пространственная ферма, общий вид; на фиг. 2 - фрагмент ствола фермы в аксонометрии; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - монтаж фермы при использовании ее в мачтовых конструкциях; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 4; на фиг. 6 - монтаж фермы для использования ее в качестве большеразмерных структурных стержней для космических сооружений; на фиг. 7 - разрез В-В на фиг. 6.

Предварительно напряженная пространственная ферма включает гибкие пояса 1, соединенные треугольной решеткой из гибких раскосов 2. Вдоль продольной оси фермы установлен жесткий стержень 3, закреп-, ленный по длине диагональными распорками 4, соединяющими узлы фермы и обеспечивающими предварительное напряжение раскосов.

На концах ферма имеет торцовые диафрагмы 5 и силовые опорные элементы 6, связывающие пояса со стержнем 3. Элементы 6 включают в себя домкраты любого типа и позволяют регулировать общий уровень предварительного напряжения.

Сечение поясов и раскосов, составляющих регулярную тросовую ферму, постоянно по высоте, фермы, а сечение жесткого стержня увеличивается книзу при использовании фермы для стволов мачтовых сооружений.

Рещетки боковых граней установлены зеркально относительно плоскостей, проходящих жесткий стержень и два противоположных пояса.

Перед монтажом фермы на мойтажной площадке устанавливают барабаны 7, на которых намотаны гибкие пояса 2, и барабаны 8, на которых намотаны раскосы 2 рещеток

боковых граней. Монтаж гибкого жесткого стержня 3 производят методом подращивания при помощи подъемно-фиксирующего устройства 9. По мере выдвижения стержня гибкие пояса и раскосы сматываются с барабанов 7 и 8. Для обеспечения, необходимого натяжения поясов и их синхронного выпуска на пути от барабанов установлены дополнительные тормозные барабаны 10, фиксированное положение которых задает также размеры поперечного сечения фермы. Необходимое натяжение раскосов обеспечивается дополнительными барабанами 11, которые в отличие от барабанов 10 имеют степень свободы в плоскости боковых граней для образования треугольной системы решетки.

Поперечные силы со ствола во время монтажа воспринимаются направляющими 12 по числу поясов. Оттяжки 13 в случае испол.нения фермы в мачтовых сооружениях, сматываются с барабанов 14.

При использовании фермы в качестве больщеразмерного структурного стержня

монтаж её осуществляют аналогично за исключением того, что вместо подъемно-фиксирующего устройства используется установка 15, представляющая совокупность ма щины для непрерывного изготовления трубы и силового подающего устройства, .обеспечивающего подачу этой трубы с расчетным усилием. Трубчатый жесткий стержень может изготавливаться и заблаговременно, тогда установка 15 будет содержать только силовое подающее устройство, протягивающее через себя стержень с необходимым усилием.

Дискретно в зону монтажа подаются только распорки-диафрагмы, заготовленные предварительно.

Все монтажные приспособления фиксируются на орбитальной платформе 16.

Использование изобретения позволит уменьшить материалоемкость и снизить трудоемкость монтажа за счет обеспечения возможности одновременного монтажа жесткого стержня, поясов и раскосов.

б

Б-В

риг.В

Л 4

М

12

7

{6

/5

Фи5.6