Пространственное покрытие и способ его образования Советский патент 1984 года по МПК E04B7/10 

Изобретение относится к пространственным покрытиям зданий и сооружений и к способу их образования.

Наиболее близким к предлагаемому является пространственное покрытие, включающее стержневые элементы, ша.рнирно соединенные между собой в узлах с образованием решетки lj .

Недостатком известного покрытия является сложность монтажа, необ ходимость проведения работ по соединению стержневых элементов между собой на высоте в проектном положении.

Наиболее близким к предлагаемому является способ образования пространственного покрытия, включающий размещение мембраны под покрытием, раскладку отдельных стержневых элементов и их сборку в плоскую решетку с шарнирным соединением концов элементов между собой, надувание мембраны до приобретения покрытием проектного положения и демонтаж мемб раны 2j .

Недостатком известного способа Является сложность выполнения фиксации длины стержней в проектном положении, включающей заливку раствора и необходимость выдерживания давления под мембраной до набора проч ности раствора в узлах системы.

Цель изобретения - упрощение монтажа.

Поставленная цель достигается тем, что в пространственном покрытии, включающем отдельные стержневые элементы, шарнирно соединенные между собой в узлах с образованием рещетки, каждый элемент снабжен телескопическим оголовком, установленные с возможностью продольного перемещения и поворота относительно оси элемента, и приспособлением для фиксации его длины, а каждый узел рещет ки снабжен устройством для ограничения шарнирного вращения элементов в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу образования пространственного покрытия, включающему размещение мембраны под покрытием, раскладку отдельных стержневых элементов и их сборку в плоскую рещетку с шарнирным соединением концов элементов между собой, надувание мембраны до приобретения покрытием проектного положения и демонтаж мембраны, после раскладки элементов шарнирно закрепляют примыкающие к Контуру нижние концы стержневых элементов по периметру, а во 5 время надувания мембраны осуществляют раздвижку стержневых элементов до приобретения покрытием рабочего положения.

На фиг. 1 изображено пространст0 венное покрытие, общий вид; на фиг.2 - покрытие перед монтажом, вид сверху; на фиг.З - узел I на фиг.1 и 2 узел в разобранном состоянии, обютй вид); на фиг.4 5 то же, в собранном состоянии, вид сбоку; на фиг.З - узел II на фиг.1 и 2, общий вид; на фиг.6 - схематический вид анкеровки мембраны по ее периферии, разрез.

0 На фиг. 1 изображено покрытие

после того, как оно смонтировано путем наддува. Покрытие включает от.дельные стержневые элементы 1, щарнирно соединенные между собой в уз5 лах.

На фиг. 2 показано расположение элементов 1 решетки на мембране 2. На фиг.З, где показаны средства соединения элементов решетки, видно соединяющее кольцо 3, соединительные детали 4, которые представляют собой короткие трубки с плоскими участками 5, в которых имеются отверстия 6 для свободного (с зазором) размещения кольца 3. Звенья 7 представляют собой трубки, в которые вставляются хвостовики 8 соединительных деталей 4, причем они имеют возможность скользить в звень ЯХ.7. Соединительная деталь 4 и звено 7 образуют стержневой элемент 1. В каждом отверстии звена 7 на внутренней поверхности имеется кольцевая выемка 9 для размещения замкового стопорного пружинного кольца 10, установленного в канавке 11 в каждом хвостовике 8 соединительной детали. Каждое пружинное кольцо 10 удерживается стянутым, несмотря на стремление расшириться, за счет размещения в отверстии звена 7. Как только пружинное кольцо 10 совмещается с кольцевой выемкой (канавкой) 9 в звене 7, оно расширяется и защелкивается, в результате чего предотвращается дальнейшее телескопическое перемещение хвостовика 8 относительно трубки 7 как в одну, так и в -другую сторону. Для того, чтобы

дать возможность ввести хвостовик 8 с пружинным кольцом 10 в отверстие звена 7 за кольцевую выемку 9, имеется четыре отверстия 12, которые совмещены с кольцевой выемкой 9. Это дает возможность ввести хвостовики и надавливать на разжимное кольцо 10 до тех пор, пока оно не выйдет за пределы кольцевой выемки 9, а также дает возможность осмотра пружинного кольца и заметить, KOI- да оно полностью вводится в зацепление в кольцевой выемке 9.

На фиг. 4 показан узел I в собранном виде после монтажа простраственного покрытия. Наверху плоской части 5 имеется выемка 13, которая входит в зацепление с выступом 14 на шайбе 15. Последняя является деталью крепежных средств , посредством которых соединение элементов крепится к мембране 2. В частности,, мембрана 2 имеет отверстие 16, которое соосно с отверстиями 17 и 18 верхней и нижней шайб 15 и 19. Болт 20 с увеличенной головкой 21 проходит через кольцо 3 между концами плоских частей 5 соединительных элементов, отверстие 18 шайбы, отверстие 16 мембраны, отверстие 17 шайбы, через упругую водонепроницаемую прокладку 22 и завинчивается в гайку 23. При этом в узле 1, когда элементы перемещаются из плоского положения к расположению под углом, как показано па фиг. выступы 14 проходят над углами 24 благодаря сжатию прокладок 22 до тех пор, пока они не войдут в зацепление с выемками 13. Это дает возможность получить сверхугол, но когда давление газа под мембраной понижается, пространственная рама садится и занимает постоянную форму, при которой выступы 14 входят в зацепление с выемками 13 всех соединений .

Шарнирное соединение рещетки по ее периферии к основанию (узел II на фиг.1) может иметь различные фор мы. Один вариант проиллюстрирован на фиг.5. Каждое звено 7 имеет соединительную деталь 4, изготовленную на одном конце в виде проуошны с ушками 25. Листовой элемент 26 соединяется шарнирно с помощью штифта 27. Каждый листовой элемент 26 имеет увеличенную шпоночную головку 28, которая входит в зацепление с пазом 29. Втулка 30 и шайба 31 такие же, как описано ранее. Втулка и шайба крепятся к основанию 32, которое окружает площадь, предназначенную для закрывания, с помощью болта 33, црследний заделан в основание 32 и проходит через централ ное отверстие во втулке. Сборка узла завершается с помощью большой гайки 34, которая перекрывает шпоночные головки 28 и препятствует их выходу из шпоночных пазов 29.

На фиг. 6 показано сечение поверхности 35, предназначенной для покрытия, периферийный котлован 36, который образует контур вокруг поверхности 35, анкерный стержень 37 в грунте, элемент 38 усиления и болты 39, которые соединены с втулками 30 (фиг.5) . Мембрана 2 располагается в котловане 36, которьй заполняется бетоном для того, чтобы,закрепить мембрану по периферии и получить основание 32. Затем сжатый газ вводится под мембрану и блокировка элементов фактически разъединяется для того, чтобы обеспечить конечную стержневую выпуклую пространственную раму. Описанные элементы и детали покрытия могут быть металлическими или во многих случаях могут быть изготовлены из пластических материалов.

Способ образования пространственного покрытия заключается в следующем.

Размещают мембрану под решеткой, собирают элементы в плоскую решетку с предварительно установленными размерами по периферии и заданной формы с помощью шарнирных соединений за концевые элементы и осуществляют анкеровку элементов решетки за ее периферийные точки на некотором расстоянии друг от друга таким образом, чтобы дать возможность осуществить в точках анкеровки поворот. Затем надувают мембрану до тех пор, пока все удлиняющиеся элементы растянутся до положения их соответствующих; рабочих длин, уменьшают давление наддува из-под мембраны для того, чтобы вызвать срабатывание защелкивающих средств, после чего демонтируют мембрану.

По предлагаемому способу мембрана может быть размещена над рещеткой. в этом случае ее крепят к решетке.

Применение изобретения позволяет упростить монтаж, при этом монтаж может быть осуществлен на ограниченной площадн и не требует использования квалифнцированных рабочих, специального оборудования и точного контроля качества соединения узлов.

1. Пространстиенное покрытие, включающее отдельные стержневые эл менты, шарнирно соединенные между собой в узлах с образованием решет ки, отличающееся тем, ЧТО, с целью упрощения монтажа, ка дый элемент снабжен телескопически оголовком, установленным с возможностью продольного перемещения и поворота относительно оси элемента и приспособлением для фиксации его длины, а каждый уэел решетки снабжен устройством для ограничения шарнирного вращения элементов в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, 2. Способ образования пространств.енного покрытия, включающий размещение мембраны под покрытием, раскладку отдельных стержневых элементов и их сборку в плоскую решетку с шарнирным соединением концоЬ элементов между собой, надувание мембраны до приобретения покрытием проектного положения и демонтаж мембраны, о тличающийся тем, ЧТО, с целью упрощения монтажа, после раскладки элементов шарнирно закрепляют примыкающие к контуру нижние концы стержневых элементов по периметру, а во время надувания мембраны осуществляют раздвижку стерг жневых элементов до приобретения покрытием рабочего положения. ///////

/

J

) /

фие.д Г6 П VT- -f« Х .-:-. ,4 .. А п::: 7 /5 / / / /« /I I I Ид