Пространственное покрытие зданий и сооружений Советский патент 1985 года по МПК E04B7/14 

1 Изобретение относится к строительству и может быть использовано в качестве -покрытий зданий и сооруже ний. Цель изобретения - сокращение материалоемкости путем повышения несущей способности и устойчивости покры тия. На фиг. i изображено пространственное покрытие зданий и сооружений общий вид сверху; на фиг. 2 - то же поперечный разрез; на фиг. 3 - систе ма из шестигранных и пятигранных ячеек, вид снизу; на фиг. 4 - система из ортогональных ячеек, вид снизу; на фиг. 5 - центрическая система ячеек, вид снизу; на фиг. 6 система ячеек с дополнительными стер жнями или вантами, вид снизу; на фиг. 7 - узел соединения углов ячеек системы с опорными элементами, вид Сбоку; на фиг. 8 - то же, сверху. Покрытие зданий и сооружений содержит оболочки 1 двоякой кривизны, сопряженные по контурам 2 и снаб женные сходящимися опорными элементами 3, объединенные ср связями А в узлы 5. Связи относительно каждой оболочки расположены радиально и закреплены к опорному брусу 6 в углу 7 оболочки. Покрытие снабжено по периметру опорной кольцевой балкой 8 с контрфорсами.9. Узлы опорных элементов соединены между собой стержня ми или ванташ 10 с образованием ячеистой системы, причем углы ячеек совмещены с узлами 5 опорных элементов . Противоположные углы ячеек могут быть соединены между собой при помощи дополнительных стержней или вант П. Повышение несущей способности и устойчивости покрытия достигается п тем создания пространственной двухъярусной конструкции комбинированног типа. Верхний ярус этой конструкции состоит из сопряженных оболочек 1 двоякой кривизны с опорной балкой 8 а нижний ярус - из многоугольной ячеистой системы. Эти две системы объединены по краям покрытия на опо ной балке, а в пролёте между ними находятся сходящиеся опорные элемен ты 3, Узлы сходящихся элементов целесообразно располагать под центром каждой оболочки, в этом случае геом трические центры ячеек системы в плане расположены под углами смеж72ных оболочек. Такая компоновка покрытия позволяет оптимальным образом распределить усилия в конструкции и добиться минимального числа типоразмеров элементов оболочек и ячеистой системы. Верхний ярус покрытия и опорные элементы работают в основном на сжатие, а нижний - на растяжение. Путем варьирования расстояния между ярусами покрытия и высоты опорных элементов в сочетании с различны ми геометрическими типами многоугольной структуры можно скомпоновать покрытие с высокой степенью несущей способности, удовлетворякщее необходимым статическим и функциональным требованиям. Многоугольная (сотовая j структура системы под обо- лочками со сходящимися опорными элементами придает покрытию большую пространственную жесткость и устойчивость. В зависимости от архитектурных, функциональных и статических требований ячеистая система может быть плоской или вписанной в поверхность двоякой кривизны, причем ячейки могут быть из пяти- и шестиугольников (фиг. 3 и 5), квадратов(фиг. А) треугольников, ромбов, трапеций и т.п. Рисунок системы в ;значительной степени зависит от формы плана оболо чек. Дополнительное увеличение несущей способности и устойчивости покрытия достигается путем соединения противоположных углов ячеек дополнительными стержнями или вантами. Стабилизация и предварительное натяжение нижнего яруса покрытия может быть осуществлено при помощи напрягающих устройств типа домкратов, установленных в стержнях или вантах ячеистой системы или опорных элементах. В этом случае наклонные связи, расположенные в границах ячеистой системы и работающие в основном в стадии монтажа, могут быть выполнены съемными, поскольку их функции в стадии эксплуатации покрытия выполняет сама система. Все изложенные качества покрытия позволяют применять его для зданий различного назначения и больших проетов, при этом может быть достигнуто значительное разнообразие фасадов и интерьеров. Монтаж такого покрытия может быть осуществлен укрупнительным способом без устройства сплошных лесов. В местах углов оболочек устанавливаются вр1еменные опоры. Сначала собираются отдельные оболочки, снабженные снизу пространственной шпренгельной системой, включающей связи и опорные элементы. Затем узлы опорных элементов . соединяются стержнями или вантами с . образованием ячеистой системы. После

устройства опорной кольцевой балки соединения оболочек между собой и натяжения .системы, временные опоры демонтируются.

Оболочки покрытия могут быть вы- полнены из монолитного и сборного железобетона, металла, дерева, пласт- масс и других материалов.

1. ПРОСТРАНСТВЕННОЕ ПОКРЫТИЕ ЗДАНШ И СООРУЖЕНИЙ, содержащее оболочки двоякойкривизны со связями, прикрепленными к углам каждой оболочки, и со сходящимися опорными элементами, объединенными со связями в узлы, отличающееся тем, что, с целью сокращения материалоемкости за счет повышения несущей способности и устойчивости покрытия, оно снабжено расположенной под оболочками системой из отдельных многоугольных ячеек, примыкающих од- . на к другой, причем углы ячеек соединены с узлами опорных элементов, а геометрические центры ячеек в плане расположены под углами оболочек. 2.Покрытие по п. 1, отли чающее ся тем, что многоугольные ячейки образованы из стержней или гибких элементов типа вант, соединенных между собой под углом. 3.Покрытие по пп. 1 и 2, о т - личающ ееся тем, что про- v тивоположные углы ячеек соединены при помощи дополнительных стержней или вант. 4.Покрытие по пп. , отличающееся тем, что часть связей, расположенная в границах ячеистой системь, выполнена сьемной.

fpus.S

2:6 JO

сригЛ

//

8

сриг.7