Висячее покрытие Советский патент 1977 года по МПК E04B7/14 

(54) ВИСЯЧЕЕ ПОКРЫТИЕ

Изобретение относится к висячим покрытиям для зданий с круглым, овальным или иным планом. Известно висячее покрытие, включающее опорный контур и предварительно-напряженную мембрану, напрягаемую вспомогательной системой тросов, остающихся в конструкции i. Недостатки этого решения заключаются в трудности обеспечения равномерности напряжения мембраны, в необходимости передачи на мембрану значительных сосредоточенных усилий и в возможности образования радиальных складок в периферийной зоне. Известно также висячее покрытие, включающее опорный контур и предварительно напряженную мембрану. Натяжение мембраны осуществляют предварительным стягиванием опорного контура с последующим прикреплением мембраны и освобождением контура, что обеспечивает равномерность и сплошность напряжения, но требует весьма больших усилий ввиду большой жесткости контура и малой жесткости мембраны 2J Недостатком этого решения является возможность воздействия на мембрану только со стороны контура. При значительных размерах сооружения способ может оказаться трудновыполнимым. Наиболее близким техническим решением является висячее покрытие шатрового типа,включающее прикрепленную к наружному и внутреннему опорным контурам предварительно напряженную мембрану З. Недостатком этого решения является сложность обспечения предварительного напряжения. Целью изобретения является обеспечение равномерного предварительного напряжения мембраны. Достигается эта цель тем, что мембрана выполнена с дополнительным элементом, образующим герметичную полость, заполненную расширяющейся средой. На чертеже схематически показан один из вариантов висячего покрытия для круглого плана. Висячее покрытие включает мембрану 1 дополнительный элемент 2, образованный из того же материала, что и мембрана, наружный опорный контур 3, внутренний опорный контур 4, центральную опору 5. В этом варианте дополнительный элемент представляет собой концентрическое кольцо. Оно накладывается на мембрану. При этом края кольца плотно прикрепля ют к мембране, например, сваркой или кле ем. В герметичную полость, образованную кольцом и мембраной, через штуцер может нагнетаться под давлением воздух, цементный или гипсовый раствор, полимер или какой-либо иной компонент. Сравнительно небольшое давление (порядка нескольких атмосфер), вызывая пластические деформации материала мембраны, приводит к образованию осесимметричного ре ра, имеюшего чечевицеобразное поперечное сечение. При этом в мембране возникают значительные радиальные кольцевые растягивающие напряжения. Выбор ширины кольца и уровня давления должны обеспечить необходимое преднапряжение мембраны. В частном случае предельной ширины кольца образуется воздухонесомое покрытие типа пневмолинзового. Предлагаемое кольцо можно располагать как вдоль контура, так и в средней части мембраны. Его местоположение определяется условием наиболее благоприятного распределения дополнительных напряжений. Наряду с одним кольцом может применяться серия концентрических колец. Пластические деформации, полученные металлическим кольцом при напряжении, обеспечат сохранение значительной части преднапряжения и в том случае, когда вследствие аварий или иных причин упадет давление внутри полости. Формула изобретения Висячее покрытие, включающее прикрепленную к наружному и внутреннему опорным контурам предварительно напряженную мембрану, отличающееся тем, что, с целью обеспечения равномерного предварительного напряжения, мембрана выполнена с дополнительным элементом, образующим герметичную полость, заполненную расширяющейся средой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 169227, Е О4 В 7/14, 1960. 2.Патент США № 3449884, кл. 52747, опубл. 1952. 3.Бодунов А. К. и Перцовский Н. Д. Некоторые результаты исследования напряженно-деформированного состояния оболочки вращения с центральной опорой. Материалы к XX научной конференции ЛИСИ, инженеоные конструкции, 1972, с. 3-5.