Несущая строительная конструкция Советский патент 1979 года по МПК E04C3/00 

1

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в несущих балках (фермах) и панелях покрытий, перекрытий, мостов и т.п., а также может быть использовано в качестве гасителя колебаний в различных объектах и в качестве рессор-балки в железнодорожных вагонах.

Известны и широко применяют комбинированные балки (фермы), которые для увелвченЕЯ несущей способности, и .;жестк9Сти снабжены гибкими, предварительно-«а прягаемыми стержнями-затяжками, закрепляемыми на концах балок (ферм). Натяжение затяжки осуществляется специальны- ми домкратами, фарконфами и т.п. После натяжения и контроля натяжения (при помоЩи динамометров) и т.п. концы затяжки закрепляют посредством анкерных креплений стаканного типа, легкоплавких сплавов и

Др. недостатку известных конструкций

следует отнести то, что создание только предварительного напряжения в конструкции не дает возможности эффективно ее разгрузить.

Известна также несущая строительная конструкция, включающая балку жесткости с гнездами, затяжку и опоры, входящие в гнезда балкИ: и сопряженные с ними по двум поверхностям, одна из которых выполнена наклонной и обращена к KOHiuy балки {2, Такая конструкция является наиболее близкой к изобретенвоо по технической сущности и достигаемому результату.

К существенному недостатку конструкции следует отнести наличие торцовых консолей, которые под действием усилия тяги перемычки и реакции опоры с наклонной поверхностью испытывают большой изгибающий момент. Эти консоли должны иметь значительную длину, равную двойной высоте пролетной балки, так как только в таком случае возможно распределение горизонтальной составляющей опорнвй реакции поровну между тягой и перемычкой. При этом для обеспечения разгрузки балки гори- 3687 зонтальиая составляюшля опорной реакции Rf располагается на уровне ее низкнего пояса. В результате, на консоль передаются значительные, максимальные внутри данной системы, нагрузки. Следствием является ие только значительная высота,но и большое сечение консоли, т.е. повышен1шя металлоемкость конструкции. Из-за деформации от действия усилий на затяжку и балку угол между наклонными поверх .ностями балки и консоли увеличивается, а угол мелсду наклонными пoвepxJiocтями опоры остается постоянным. Поэтому будет иметь место неплотное прилегание контактирующих поверхностей опоры и бал ки с и, в результате, значитель но увеличатся контактные напряжения, способные вызвать смятие материала и заклинивание системы. Кроме того, в результате деформации опора внедрится меж ду торцом балки и консолью и продвинетс вверх в направлении нейтральной осв балки, что еще больше сяизит эффективность предварительного напряжения. Целью изобретения является уменьшение металлоемкости конструкции. Это достигается тем, что в несущей строительной конструкции, включающей балку жесткости с гнездами, затяжку и опоры, входящие в гнезда балки, и сопряженные с ними по двум поверхностям, одна из которых выполнена наклонной и обращена к концу балки, другая поверхность сопряжения onoffci выполнена вертикальной балка - неразреаной а затяжка прикреплена к внешней стороне опоры. На фиг. 1 изображена предложенная конструкция, общий вид; на фиг. 2-узел Г на фиг. 1; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 и 5 - варианты опорной части конструкции. Конструкция содержит балку жесткости (ферму, брус) 1, имеющую на каждой над ,опорной части выступ 2. Балка 1 усиле-.i Йа затяжкой криволинейного (ломаного) очертания 3, концы которой закреплены к сухарям 4, Каждахй из сухарей 4 упира ется снизу в выступ 2 балки и может перемещаться вдоль нижней плоскости выступа 2 при удлинении затяжки 3. В пролетной части балка 1 свободно опирается на затяжку 3 через стойки 5 и выступы 6, на которые для уменьшения трения надеты втулки 7, Посередине пролета в другом фиксированном месте (в зависимости от схемы нагрузки на балку 1) затяжка 3 жестко прикреплена к гкесткой стойке 8 балки 1. 6 Опоры балки 1 выполнены в виде ориентированных остриями в направлении действия опорных реакций клиньев 9 с утлом наклона (УЬ , каждый из которых одной своей скользящей поверхностью 10 прижат к соответствующей части торцовой поверхности балки 1, Сухари 4 насажены на другую скользящую поверхность клиньев 9. Поскольку, в принципе, возмож- но и не горизонтальное рабочее положение балки 1, в общем случае клинья 9 должны быть направлены остриями в сторону действия опорных реакций балки 1. Клинья размещаются в гнездах 11,им8Юших размеры больщие, чем сечение верхней части клина, либо примыкают к боковым поверхностям выступа 2. Все скользящие поверхности клиньев 9 и балки 1 снабжены антифрикционными прокладками 12 из фторопласта, графитового порощка и т.п. или из стальных цилиндрических стержней. Для создания предварительного напряжения в балке 1 и ум.еньщения опускания надопорных частей служат тяги, нижние концы которых закреплены, а верхние концы сверху прижимают балку к опорам. Эти тяги могут быть выполнены в виде обычных анкерных болтов 13. Для удобства транспортировки и монтажа тяги целесообразно выполнить в виде болтов 14, нижние концы которых соединены с клиньями 9. На фиг. 4 и 5 изображены варианты предложенной конструкции, в которых на торцах балки 1 предусмотрены скосы, к которым прижаты клинья 9. Затяжка 3 может быть насажена на клинья 9 непосредственно без сухарей (см. фиг. 5). В варианте конструкции, изображенной на фиг. 4, на торце балки 1 имеются две рабочие плоскости скольжения: одна из них перпендикулярна оси балки - для1 взаимодействия с клином 9, другая, скошенная под углом - для взаимодействия с сухарем 15 имеет два равночааправ1денных скоса, одним из которых, скосом 16, сухарь 15 прижат к наклонной торцовой поверхности балки 1, а другим, скосом 17, к клину 9. Принцип работы предложенной конструкции заключается в том, что клин 9, расположенный между торцом балки 1 и концом затяжки 3, при опускании балки от нагрузки стремится сжать балку и растянуть затяжку. ,Ввиду криволинейного очертания затяжки 3 от растягивающих усилий, действующих в ней в стойках 5 и 8, в выступах 6 возникают усилия которьге направлены в сторону, противоположную направлению нагрузки, и поэтому разгруясают балку. В варианте конструкции, изображенном на фиг. 2, растягивающие усилия в затяж ке 3 возникают в результате того, что выступ 2 балки 1, стремясь опуститься в сторону опоры, надвигает сухарь 4 с - . концом затяжки 3 на скошенную поверхность клина 9. В варианте конструкции, показанном на фиг. 4, скощенный торец балки 1 непосредственно воздействует на клин 9 и через него на затяжку 3. В варианте, показанном на фиг. 4, сухарь 15 сдвигается в сторону от балки 1 скощенным концом балки 1 и клином 9,который относительно балки перемещается вверх. В таком решении отсутствуют поворотные детали, оно компактно, не влечет увеличения надопорной части и допускает применение стандартных опор с их разбив кой по модульной сетке, а также позволяет уменьшить вес конструкции на 8-15%. Формула изобретения Несущая строительная конструкция, вкл чающая балку жесткости с гнездами, затяжку и опоры, входящие в гнезда балки и сопряженные с ними по двум поверхностям, одна из которых выполнена наклонной и обращена к концу балки, о т л и чающаяся тем, что, с целью уме| щения металлоемкости, другая поверхность сопряжения опоры выполнена вертикально;-. балка - нарезной, а затяжка прикреплена к внешней стороне опоры. Источники информации, гфинятые во внимание при экспертизе 1.Беленя Е. И. Металлические конструкции, М., СИ, 1965, с. 53, рис. 1У, 2.Авторское свидетельство СССР К% 547507, кл. Е 04 С 3/00, 1975.

Фиг.г / // f7//