Способ предварительного напряжения пространственного покрытия Советский патент 1979 года по МПК E04B7/00 

1

Изобретение относится к области строительства, в частности к способам возведения многопролетных пространственных конструкций покрытий общественных и гражданских зданий.

Известен способ преднапряжекия пространственной системы, основанный на регулировании усилий в элементах конструкций за счет расположения промежуточных опорных узлов пространственной системы на разных по высоте отметках I.

Этот способ предусматривает подъем всего неразрезного многопролетного покрытия в проектное тюложение одновременно.

При таком преднапряжении требуется большая сборная площадка, так как сборку приходится осуществлять по всей neper крываемой площади. Подъем всего многопролетного покрытия требует специальных грузоподъемных механизмов, установленных на разных уровнях колонн.

Наиболее близким к предложенному изобретению является способ предварительного напряжения строительной конструкции, включающий перемещение верхних и нижних узлов и фиксацию последних на колоннах.

Данный спосоо предусматривает установку на концах балок втулок, соединение втулок болтами или шпильками и их регулировку (2).

Недостаток указанного способа - трудоемкость и сложность монтажа, так как специфика такой регулировки обуславливает необходимость регулировки напряжения отдельно каждого конца каждой балки. При этом требуется точное изготовление деталей в пределах допусков,принятых в машиностроении и значительно более жестких, чем допуска ,принятые в соответствующих строительных нормах и правилах.

В процессе создания предварительного напряжения такого перекрытия необходимы многоразовые измерения деформаций. В случаях значительных пролетов и нагрузок габариты узлов соединений балок и диаметры болтов будут сильно увеличены. Это обуславливается тем, что усилие предварительного напряжения полностью воспринимается резьбовым соединением болта или шпильки. Цель изобретения - снижение трудоемкости и упрощение монтажа.

Указакная цель достигается тем, что в способе предварите/ibHoro напряжения пространственного покрытия из структурных блоков в процессе монтажа- производят перемещение верхних и нижних опорных узлов и фиксацию последних на колоннах, верхние опорные узлы пад каждой промежуточной колонной распирают относительно один другого на заданную величину, после чего жестко фиксируют верхние опорные узлы между собой.

Возможен вариант выполнения способа предварттельного напряжения покрытия путем распираний верхних опорных узлов при помощи клиновидной детали, которую вводят между ними.

На фиг. I изображен план многопролетного стержневого пространственного покрытия; на фиг. 2 -- разрез Б--Б на фиг. I; на фиг. 3 - узел опорного сечения конструкции; на фиг. 4 - вид А на фиг. 3.

Способ осуществляют следующим образом: на колонны i устанавливают отдельные однопролетные блоки 2, фиксируют на колоннах в плане их нижние опорные узлы 3, а верхние опорные узлы 4 над каждой промежуточной опорой (колонной) I распирают относительно один другого на заданную величину, после чего, жестко фиксируя верхние опорные узлы 4 между собой,образуют многоп|)олетную систему.°

Взаимное расширение верхних опорных узлов 4 производят-, например, при помощи клиновидной детали 5, которую принудительн® вводят между ними с помощью пластины 6 при закручивании гаек 7. - После ввода -клиновидной детали 5 в пространство между верхними опорными узлами 4 блоков 1. гайки 7 затягивают и пластины б неподвижно фиксируют верхние опорные узлы, создавая неразрезность системы.

При вводе клиновидной детали 5 в пространство между верхними опорными узлами 4. распорные усилия создают по длине контура наибольший момент в середине пролета, уменьшающийся к концам. При действии вертикальной нагрузки в пролете эпюра моментов при работе конструкции по неразрезной схеме суммируется с эпюрой моментов от преднапряжения. В результате суммарная эпюра моментов, действующая по контуру конструкции, имеет близкие по абсолютной величине максимальные моменты в пролетах и над опорой, которые меньше максимального момента при работе конструкции без преднапряжения.

Этот фактор позволяет снизить расход металла при унификации элементов конструкции покрытия.

Следует отметить, что расчетная величина взаимного расьии.рения верхних опорных узлов в реальных конструкциях колеблется от 5 до 25 мм я в o6uieM случае определяется зависимостью

iАР BJStT

где k - многофакторный коэффициент;

h - высота покрытия; L - пролет;

Р - действующая вертикальная нагруз0 на;

EJkp- приведенная жесткость покрытия. Данный способ может быть применен как в случае возведения стержневых пространственных покрытий, так и для покрытий, выполненных в виде систем перекрестных балок.

Способ преднапряжения многопролетных пространственных покрытий позволяет монтировать конструкцию отдельными блоками. При этом создается возможность использов вать эффективный.способ конвейерного блочного монтажа с применением общедоступных грузоподъемных механизмов.

Работы по созданию преднапряжения про-странственной системы не требуют высокой квалификации, так как точность взаимного расширения верхних опорных узлов определяется точностью изготовления клиновидной Детали. Снижение металлоемкости покрытия зр счет перераспределения усилий составит 9 10%. Снижение трудоемкости монтажа покрытия составит 12%.

Формула изобретения

1.Способ предварительного напряжения пространственного покрытия из структурных

5 блоков в процессе монтажа, включающий перемещение верхних и нижних опорных узлов и фиксацию последних на колоннах, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости и упрощения монтажа, верхние опорные узлы над каждой промежуточной колонной распирают относительно один другого на заданную величину, после чего жестко фиксируют верхние опорные узлы между собой.

2.Способ по п. I, отличающийся тем, что распирание верхних оггорных узлов производят при помощи клиновидной детали, которую вводят между ними.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Муханов К. К. Метод расчета структурных покрытий рациональных по весу, «Строительная механика и расчет сооружений, № 1, 1975, с. 11 - 13.

2.Заявка ФРГ № 1959868, кл. Е 04 с 3/10. 1969.

-Cib

6

0