Структурная конструкция Советский патент 1980 года по МПК E04C3/08 E04B5/14 

1

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в строительных конструкциях, к которым предъявляются повышенные требования сохранения заданной геометрической формы под действием сил собственного веса и распределенной внешней нагрузки, например, в каркасах антенных сооружений.

Известна строительная конструкщ1я, содержащая несущие фермы, прогоны и связи Д1.

Недостаток этого решения - отсутствие совместной работы под .нагрузкой всех элементов конструкции, как многосвязной нлиты приводящее к увеличенному расходу металла и требующее поставки .большого количества опор.

Наиболее близкой к предложенному изобретению является структурная конструкщ1я, включающая вертикальные перекрестные фермы с раскосами, ортогональной или квазиортогональной сеткой поясов и узлы пересечения ферм, в которых раскосы ферм обоих направлений выполнены пересекающимися 2. ,

Ее работа под нагрузкой близка к сопротивлению сплошной системы и в этом она имеет преимущество перед традиционными решениями.

В узлах пересечения ферм известной струк.турной конструкции фермы расположены таким образом, что их оси являются пересекающимися прямыми, сходящимися в узлах пересечения поясов ферм, что обеспечивает совместную работу ферм при действии на них нагрузки любого направления.

В последнее время, в связи с появлением . металлоконструкций, к которым предъявляется требование сохранения геметрической формы под нагрузкой, например, узлов опирания элементов отражающей поверхности зеркала антенны, указанное свойство совместности работы ферм стало проявляться как недостаток конструкции. При этом в результате передачи поперечных сил между пересекающимися в узле фермами под действием сил собственного веса и распределенной внешней нагрузки, происходит изменение исходной, образуемой в момент 3 монтажа, геометрической фермы структурной констр асции. . Цель данного изобретения - у1гучшение эксплуатационных качеств путем сохранения геометрической формы конструкции под нагрузкой. Достигается эта цель тем, что в структурно конструкции, включающей вертикальные нерекрестные фермы с раскосами и ортогональной кши квазиортогональной сеткой поясов и узлы пересечения ферм, в которых раскосы ферм обоих направлений вьшолнены пересекающими ся в узлах примыкания поясов, в части узлов пересечения ферм раскосы перекрестных ферм выполнены скрё1цивающимися. Предусмотрен вариант вьшолне1шя структур ной конструкции, в котором в узлах пересечегшя ферм со скрещивающимися раскосами раскосы одних ферм соединены собой в точках пересечения верхних поясов, а других - в точках пересечения нижних поясов. На фиг. 1 и 2 изображен вариант структур ной конструкции в аксонометрии; на фиг. 3 и 4 - узлы пересечения вертикальных ферм, не передающих поперечные нагрузки. Для наглядности, на фиг. 3 и 4 стержни одной из ферм изображены сплошной, а второй - пунктирной линиями. Узлы пересечения поясов ферм обозначены черными точками. Вертикальные перекрестные фермы разделены на группы ферм, последовательно соединенные между собой в узлах пересечения. Данная структурная конструкция содержит четыре опорных узла 1. Фермы 2 первой группы и ортогональные Им фермы 3 второй группы оперты непосредственно на опорные узлы Г. Фермы 4 третьей группы оперты на фермы 2 в выполненных передающими поперечные силы узлах 5 пересечения ферм 2 и 4. Фермы 6 четвертой группы оперты только на фермы 4 в передающих поперечные силы узлах 7 пересечения ферм 4 и 6. . Узлы 8 пересечения ферм 6 и 3 выполнены Непередающими поперечные силы. Фермы 9 пятой группы оперты только на фермы 6 в передающие поперечные силы узлах 10 пересечения ферм 6 и 9. Узлы 11 пересечения ферм 9 и 2 вьщолнен непередающими поперечные силы. Фермы 12 шестой группы оперты только на фермы 9 в передающих поперечные силрл узлах 13 пересечения ферм 9 и 12. Узлы 14 пересечения ферм 12 и 3, узлы 15 пересечения ферм 12 .и 4, а также узлы 16 пересечения ферм 2 и 9 выполнены непередаюшимй поперечные силы Узлы 16 крепления хчементов покрытия установлены в узловых точках верхних поя4СОВ структурной конструкции, принадлежащих фермам 12 шестой группы. На фиг. 1 дан вариант с девятью узлами 16, расположение которых соответствует узлам 13пересечения ферм 9 и 12. Но второму варианту (фиг. 2) двенадцать узлов 16 расположены соответственно узлам 14пересечения ферм 12 и 3, а также узлам 15пересечения ферм 12 и 4. Возможны и другие комбинации группировки ферм и их соединений. Пересечение раскосов обеих перекрестных ферм в узлах пересечения, передающих поперечную нагрузку (5, 7, 10, 13), выполнено в узлах пересечения пбясов. В узлах пересечешш перекрестных ферм, непередающих поперечную нагрузку, раскосы выполнены скрещивающимися, т. е. непересекающимися. Такой узел представляет собой пересечение двух ортогонально или квазиортогонально расположенных вертикальных ферм, например, 4 и 12 и состоит из верхнего 17 и, нижнего 18 поясов и раскосов 19 одной из пересекающихся ферм 12 и верхнего 20 и нижнего 21 поясов и раскосов 22 другой фермы 4. Верхние пояса 17 и 20 обеих ферм пересекаются в точке 23, а нижние пояса 18 и 21 - в точке 24. Раскосы 19 фермы 12 и раскосы 22 фермы 4 расположены таким образом, что их оси по отношению друг к другу являются скрещивающимися прямыми. Нри выполнении этого условия расположение точек пересечения раскосов 19 с поясами 17 и 18, а также раскосов 22 с поясами 20 и 21, относительно точек 23 и 24 пересечения поясов, может быть произвольным (фиг. 3). В частности, раскосы 19 могут быть соединены в узле 24 пересечения верхних поясов, а раскосы ,22 - в узле 23 пересечения нижних поясов (фиг. 4). Наличие узлов 23 и 24 пересечения поясов обеих ферм обеспечивает совместную работу этих ферм в плоскостях их поясов и восприятие скатных составляющих нагрузки, не приводящее к существенному изменению перемещений узлов 23 и 24 в попереадом направлении. В то же время, поперечные силы, определяющие перемещения узлов 23 и 24, ввиду расцоложения раскосов 19 и 22 не будут передаваться в узле пересечения от одной фермы к другой, обеспечивая тем самым раздельность работы пересекающихся ферм под действием поперечной нагрузки что позволяет создавать структурные конструкции, не изменяющие своей формы под нагрузкой. 5 Фермы, на которые произведено опирание, вьтолнены с равными прогибами, во-первых, в узлах пересечения, передающих поперечные .силы, а именно: фермы 2 в узлах 5, фермы 4 в узлах 7, фермы 6 в узлах 10, фермы 9 в узлах 13, и, ва-вторых, в узлах пересечения к которым закреплены узлы 16, а именно: фермы 12 в узлах 14 и 15 (при втором вари ащ-е размещения узлов 16). Под действием поперечной нагрузки от вес конструкций и внешней распределенной нагруз , ки на покрытие узлы 16 крепления элементов покрытия хотя и будут иметь перемещение, но их взаимное положение останется, практически, неизменным. В то же время наличие верхней и нижней сеток поясов не препятст. вует постановке горизонтальных связей и обес печивает восприятие скатной составляюп1ей нагрузки. Формула изобретения 1. Струтстурная конструкция, включающая вертикальные перекрестные фермы с раскосаV./ ми и ортогональной или квазиортогональной сеткой поясов и узлы пересечения ферм, в которых раскосы ферм обоих направлений выполнены пересекающимися в узлах примыкания поясов, отличающаяся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных качеств покрытия путем сохранения геометрической формы конструкции под нагрузкой, в части узлов пересечения ферм раскосы перекрестных ферм выполнены скрещтаающнмися. 2. Конструкция по п. 1, отличающая с я тем, что в узлах пересечения ферм со скрещивающимися раскосами, раскосы одних ферм соединены между собой в точках пересечения верхних поясов, а других - в точках пересечения нижних поясов Источники 1тформации, принятые во внимание при экспертизе 1.Иванов В. Ф. и др. Конструкции зданий и сооружений, М., Стройиздат, 1965, с. 326328. 2.Трофимов В. И. и др. Структурные контрукции, М.; Суройиздат, 1972, с. 36, 37 ис. 1.26, 1.27.

п д ,4 д/ / «.. X W УГ

12 68 g1г2

у у/ / у/