Арочное покрытие Советский патент 1983 года по МПК E04B7/00 

1 Изобретение относится к строительству, в частности для перекрытия зданий больших пролетов прямоугольного или круглого плана без промежуточных опор. Известно применение большепролетных арочных конструкций системы Шухо ва с применением предварительного напряжения f О« Недостаток такого технического ре шения - повышенный расход металла, так как в плоской предварительно напряженной системе значительное снижение веса наблюдается только в элементах нижнего пояса, Наиболее близким к предлагаемому является арочное покрытие прямоу-голь ное в плане, включающее соединенные между собой связями арки, предварительно напряженные гибкими стержнями, пересекающимися в одной точке 2 Недостатком данного технического решения является то, что эффект пред варительного напряжения используется лишь в плоской арке, резервы скрытые в системе блока покрытия не используются. Цель изобретения - повышение про странственной жесткости путем усиления разгружающего эффекта предварительного напряжения. Поставленная цель достигается тем что в арочном покрытии прямоугольном в плане, включающем соединенные между собой связями арки, предварительн напряженные гибкими стержнями, пересекающимися в одной точке арки выполнены с верхним и нижним поясами, соединенными раскосной решеткой, и размещены по торцам покрытия, а гибкие стержни обеих ярок соединены меж ду собой с размещением точки пересечения в пролете между арками, при этом связи выполнены в виде ферм, ус тановленных в плоскостях раскосов арок и имеющих при пересечении с последними общий стержень, и опертых на фермы, расположенных параллельно аркам элементов. На фиг. 1 изображено покрытие, фэсад; на фиг. 2 - покрытие в плане; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. А - соединение поперечных и про дольных связей; на фиг. 5 -разрез Б-Б мафиг.; нафиг.б-примыкание ферм к торцовым аркам, верхний узел; на фиг. 7 разрез В-В на фиг. 6; на фиг. 8 - примыкание ферм к торцо0вым аркам, нижний. узел; на фиг. 9 разрез Г-Г на фиг. 8. Покрытие состоит из продольных решетчатых арок 1 с криволинейным очертанием поясов из плоских зигзагообразно установленных поперечных ферм 2, которые опираются на несущие продольные арки 1, причем опорные узлы ферм 2 совпадают с нижними узлами продольных арок 1. К верхним поясам ферм 2 жестко крепятся связи 3, которые одновременно совмещают в себе и функцию прогонов. По прогонам укладываются и крепятся к ним плиты покрытия. Ограждающим элементом покрытия могут быть, например, трехслойные утепленные металлические панели, нижний лист панели - стальной лрофилированный настил, средний - утеплитель из минераловатных плит, верхний профилированный алюминиевый настил. К нижним узлам продольных несущих арок 1 крепятся гибкие затяжки j, выполненные в виде пространственного веерообразного пучка, сходящегося в центральной точке 5- Устойчивость покрытия из ароК обеспечивается плоскими поперечными фермами 2 и жестко соединенными с ними связями 3, на кбторыё укладываются плиты покрытия. Несущий элемент покрытия - металлическая продольная арка 1 с гибкими затяжками i. Затяжки превращают арку 1 в безраспорную пространственную жесткую конструкцию, что позволяет на монтаЛе установить ее в виде готового блока, подобно балке, на колонны. Система работает следующим образом. , В смонтированном блоке появляются напряжения от собственного веса покрытия: в верхнем поясе - сжатие, в нижнем - растяжение. Напряжения того же знака появляются и при временной снеговой нагрузке;. От натяжения затяжки не только в поясах и решетке продольных арок, но также ив поясах и некоторых стержнях решетки поперечных ферм возникают напряжения обратных знаков по отношению к напряжени- , ям от нагрузки. Предварительное напряжение производится после нагружения системы постоянной нагрузкой (собственный вес + вес панелей покрытия). Эффект предварительного напряжения достигается загружением конструкции необходимой силой предварительного

напряжения которая создает в поясах пространственной системы напряжения, ббратные по знаку напряжениям от эксплуатационной нагрузки. При этом в процессе работы конструкции под экcплyaтaциoнf oй нагрузкой вначале погашается предварительное напряжение, а затем основные напряжения нарастают до достижения расчетного сопротивления . Таким образом, повышается несущая способность системы, а за счет уменьшения напряжения в элементах пространственной системы снижается и материалоемкость конструкции.

Создание предварительного напряжения в пространственной конструкции повышает жесткость всей системы, а введение в конструкцию гибких предварительно напряженных затяжек из стального каната повышает надежность конструкции, так как в схему конструкции вводятся дополнительные связи и тем самым повышается ее статическая неопределимость.

АРОЧНОЕ ПОКРЫТИЕ прямоугольное в плане, включающее соединенные между Собой связями арки, предвари- .м тельно напряженные гибкими стержнями, пересекающимися в одной точке, о т л и ч a ю щ е е с я тем, что, с целью повышения пространственйой жесткости путем усиления ргизгружающе го эффекта предвар 1тельного напряжения, арки выполнены с верхним и нижним поясами, соединенными раскосной решеткой, и размещены по торцам покрытия, a гибкие стер1жни обеих арок соединены между собой с размещением точки пересечения в пролете между арками, при этом связи выполнены в виде форм, установленных в плоскостях раскосов арок и имеющих при пересечении с 3 последними общий стержень, и опертых на фер1« 1, расположенных параллец ьно аркам элементов. ISO О СО ю

б6

иг.6

8-в

Г-Г

Г Фиг. 8

фие 3