Металлическая рама каркаса здания Советский патент 1991 года по МПК E04B1/24 

(А6) 07.01.91. Бюл. № 1

(21)4274019/33

(22)01.07.87

(71)Центральный научно-исследовательский и проектный институт типового и экспериментального проектирования комплексов и зданий культуры, спорта и управления им. .Мезенцева

(72)Ю.Г.Фридман, В.И.Травуш, Л.М.Шмидт, В.А.Лось, Л.А.Фейгель и В.К.Некрасов

(53)624.072.33 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 907191, кл. Е 04 С 3/40, 1981.

Авторское свидетельство СССР 1280092, кл. Е 04 В 1/24, 1985.

(54)МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ РАМА КАРКАСА ЗДАНИЯ

(57)Изобретение относится к плоским металлическим рамам и может быть использовано 3 гражданском, промышленном, сельском и транспортном строительстве. Цель изобретения - снижение металлоемкости рамы. Рама состоит из двускатного ригеля t, стоек 2 и затяжки 3. Ригель в карнизных узлах вьшолнен с вертикальными накладками 4, к концам которых жестко прикреплена затяжка 3 с образованием пятиугольника, опертого на стойки 2 посредством шарниров 6, Ось затяжки расположена ниже точки пересечения осей стойки и ригеля, а шарнир 6 размещен ниже точки пересечения осей затяжки 3 и стойки 2 или совпадает с ней. Затяжка 3 может быть выполнена ломаной. В узлах перелома затяж- . ка соединена с ригелем посредством распорок. 1 з.п. ф-лы, 11 ил.

(Л

ел

:о Ы

Ф1//.

Июбретепио отногитг.н к строитсмп.- H1JM конструкциям, в частности к плоским металлическим рам.1М, и может быть использояано и гражданском, промыш- ленном, сельском и транспортном строительстпе.

Цель изобретения - снижение металлоемкости рамы.

На фиг.1 представлен об15ий вид рамы; на фиг.2 - узел I на фиг.1; на фиг.З - то же, вид с торца; на фиг.4 то же, вид сверху; на фиг.5 - коньковый узел II на фиг.1, вариант выполнения с гаарнирным опиранием полу- ригелей; на фиг.6 - разрез А-А на фиг.З; на фиг.7 - то же, вариант; на фиг.8 - общий вид рамы, вариант выполнения; на фиг.9 - эпюра изгибаю- 1ЦИХ моментов для рамы с жестким конь- новым узлом; на фиг.10 - эпюра изгибающих моментов в раме с внецентрен- но-шарнирным опиранием полуригелей; на фиг.11 - эпюра изгибающих моментов в раме по прототипу.

Рама состоит из двускатного ригеля ; стоек 2, затяжки 3. Ригель 1 в карнизных узлах Г выполнен с вертикальными накладками 4, к концам которых жестко прикреплена затяжка 3. Ригель 1 с вертикальными накладками 4 и зятяжкой 3 образуют жесткий зам- кнутьй прямоугольник 5, который присоединен к стоГ1кам 2 посредством шарниров 6..

Ось затяжки 3 расположена ниже точки 7 пересечения осей стойки и ригеля, а шарнир 6 размешен ниже точки 8 пересечения осей чатяжки 3 и стойки 2 или совпадает с ней.

Шарнирное соединение ригеля и стоек приводит к резкому уменьшению из- гибаю1цих моментов в стойках за счет того, что опорные моменты ригеля в случае его зашекпения п стойке не передаются на них, ертикальные накладки А, образующие эксцентриситет между ригелем I и растянутой затяжкой 3, благодаря шарнирам 6 создают в карнизных узлах ригеля сосредоточенные изгиОпющие мбменты с противоположным пролотному моменту знаком, которые умпп.шают пролетные значения моментов. Таким образом обеспечивается возможность получения (Л1тималь- ной регулиру м(5Й эпкфь мом ентоп, от- вечающе м шимуму расхода магормалс в п ригеле, а () благодаря ш-чрнир

ному опирлмию риг(М1м (жлартся от но |д( Гк-тиия Оольших опорных моментов от ригт ля н случае его зап1емления н стойке и получается более экономичной .

Полуригеля обоих скатов в коньковом узле LI могут быть выполнены с упорами 9, шарнирно соединенными друг с другом так, что ось шарнира размещена ниже точки пересечения осей полуригелей. В этом случае в середине пролета рамы появляются моменты с противоположньм моменту в полупролете ригеля знаком, что вызывает уменьшение абсолютных значений моментов как в пролете ригеля, так и в его опорных сечениях, а это, в свою очередь, обеспечивает уменьшение требуемого эксцентриситета крепления затяжки к ригелю в карнизных узлах и дает в ригеле дополнительную экономию материалов.

Шарнирный коньковый узел соединения полуригелей вьтолнен с помощью упоров, каждый из которых представляет собой две листовые полосы 10, жестко прикрепленные к вертикальным стенкам полуригелей и выходящие за его торец, снабженные фланцами 11, жестко присоединенными к полосам 10, причем фланцы 11 обоих упоров соединены друг с другом посредством бод- тов, препятствующих взаимному смещению обоих фланцев.

Эксцентриситет примыкания Затяжки к ригелю в карнизных узлах назначается по расчету, исходя из условия рав- нопрочности сечений ригеля на опоре и в середине полуригеля. Сопоставление в равных условиях предлагаемой конструкции рамы с рамой по прототипу показывает, что в предлагаемой конструкции рамы с эксцентриситетом в карнизном узле изгибающий момент равен 12,1 тем, а в том же сечении у рамы по прототипу 16,3 тем, т.е. уменьшается на ((16,3-1 2, J)/16, Э) 100 25,7%. При зтом расчетный момент в стойке в первом случае 6,4 тем, а в стойке у рамы по прототипу 16,3 16,3 тем (стойка рассчитывается по моменту в карнизном узле). В варианте рамы с эксцентриситетом и в коньковом узле расчетный момент в ригеле 9,5 тем, т.е. уменьшается по сравнению с анало1 ичным моментом в раме по прототипу на (06, 3-9, 5(Я/16, 1)« гЧОО . ..

1 3

Втможен парил т ш.гполн.емия раны с затяжкой Ломаного очертания, причем в этом случае R узлах перелома затяжка 3 соединена с ригелем 1 сжатыми распорками. В этом случае обес- пе ивается возможность выполнения ригеля с уклоном до 10%, что позволяет ра(ширить диапазон применения кровельных материалов от листовьпс на основе асбестоцементных и металлических материалов до рулонных, вьтолняе- мых на основ.е битума, дегтя и т.п.

Распорки вызывают в ригеле дополнительные раэгружаюсчие моменты и уменьшают материалоемкость ригеля. Формула изобретения

61 и

fli IS V J

гггт- L

фиг.з

70

ригель и злтяжку, соединен.ную с ригелем череп жестко прикрепленнные к нему я карнизных узлах вертикальные накладки, расположенные с обеих сторон ригеля, отличающаяся тем, что, с целью снижения металлоемкости, затяжка соединена с ригелем ниже точки его пересечения со стойками с образованием с ригелем и накладками жесткого многоугольника,, причем последний присоединен к стойкам шарнирно.

IPlK.f

/. j

-i Ji ЛЛЛ

A.

у

Фиг.

ф1/г.б

-т- I-Jj-I

I|E

tlfl

у

17

фиг. 8

7,//тся

5л Ю,5/пт

f t TfT -

.

147л U7

t.8 .f.t .2..t t.8 f.f

7m 5.rmt Ли

f r t

jJtSw kr/w U7,r

П5м

tDUfS

-

147л U7

л 3,50101

t.t t.8 f.f

f r t

jJtSw kr/w U7,r