Каркас производственного здания Советский патент 1980 года по МПК E04B1/24 

(54) КАРКАС ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЗДАНИЯ Изобретение относится к строительству, а более конкретно к устройству каркасов производственных зданий, обо рудованных мостовыми кранами. Известен каркас производственного здания, включающий многопролетную раму, содержащую колонны с опертыми на них спаренными фермами покрытия и закрепленными к ним подкрановыми балками с пониженным расположением последних на колонках, причем между основными колоннами каркаса в ряду установлены дополнительные колонны высо той, соответствующей высоте расположения подкрановых балок, являющихся их дополнительными опорами 1 . Недостаток этого каркаса - большой расход материала, связанный с изготовлением колонн, вследствие внецентренного загружения последних вертикальными и горизонтальными крановыми нагрузками и устройства дополнительных опор для подкрановых путей. Известен также каркас производственного здания, состоящий из попереч ной и продольной конструкции. В поперечную конструкцию входят колонны переменного сечения и ригели покрытий. В продольную конструкцию - колонны, входящие в поперечную конст,рукцию, подкрановые балки, подстропильные фермы и вертикальные связи Недостатки этого каркаса производственного здания - установка с эксцентриситетом по отношению к оси колонны подкрановых балок, вследствие чего от их вертикального давления возникают сосредоточенные моменты, на которые рассчитывается рама, большой расход материалов, связанный с изготовлением колонн, а также недостаточная стойкость и выносливость конструкций каркаса к различного рода ударным и динамическим воздействиям от мостовых кранов и другого оборудования. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является каркас промышленного здания, выполненный по поперечным осям в виде многопролетных paiM с шарнирами в местах сопряжения надкрановой части колонны переменного сечения с ригелем покрытия и подкрановой частью, причем надкрановая часть колонны в местах шарнирного сопряжения снабжена траверсами с проушинами, соединенными в плоскости раЛы с замкнутыми тяжами амортизаторов системы предвфрительного натяжения, при этом на нйжявдх траверсах колонн устаковлеыг-л под ;рановые балки, в продольном кап)аелении которых надкрановая частт колонны снабжена дополнительными траверсами с проушинами систезд предва-рительного натяжения з,

Недостатком данного технического решения является совместна; работа тормозной конструкции и подкрановой балки, что приводит их к косому изгибу и значительному увеличению касательных напряжений от динамических знакопеременных воздействий мостовых кранов. Кроме того, устройство тормсз.зных ферм меящу подкрановы11и балками связано с большим расходом глеталла и значительньц 1и эксплуатационггсзтг.и затратами на ремонт подкрановых консрукций и мостовых кранов.

Цель изобретения - спижение расхода материалов и эксплуатационных затрат за счет улучшения статичес: ой схемы.

Указанная цель достигается тем, что 3 известном каркасе производственного здания, включающем устано)з ленные -по nonepe4HiJiv осям многопролетные с переменным свчеппем колонн, каждая из которых s гт/оскост рамы снабжена траверсой и на них orieты подкрановые балк;;, колочма псреманного сечения выполнена из труб, концентрически расположенных относ:и тельно оси в подкрановс11 ее части, причем на ее оголовки в погдкрановой и надкрановой частях навернуть по резьбе пробки, а мелшу базой колокны и пробкой в полости ка/адой из труб установлена в распор система последовательно чередующихся трубчатых вкладышей с цилиндрическими Г1ру;кипа ми, при этом верхняя пробка колонны в центральной ее части снабжена выд-вижным по резьбе штоком Т-образнои формы с навернутой на него фиксирующей гайкой, а. в уровне изменения сечения подкрановые части коло снабжены траверсами, на которых установлены подкрановые балки, причем траверсы и балки снабжены системой восприятия и перераспределения вертикалных и горизонтальных крановых нагрузок.

В системе восприятия- и перераспределения вертикальных и горизонтальных крановых нагрузок подкрановая часть колонны крайнего ряда со стороны здания снабжена дополнительной траверсой, в верхней части которой выполнено гнездо с установленным Б нем амортизатором, при этом шток амотизатора соединен пят(иковь м иарни-роМ с опорной частью тормчозиой 6ajiKH установленной в уровне верхнего пояса подкрановой балки, опорная часть которой сопряжена с траверсой з пролете аналогично тормозной балке, причем между тормозной балкой и верхн.им

поясом подкрановой балки через 1,5-0,3 м установлены предварительно (напряженные стержни с упругоподатли(BbuviH концами, в плоскости которых онования балок соединены под углом гкой упругоподатливой связью, а по средним рядам колонн стержень с упругоподатливыми концами установлен с тем же шагом между поясами подкрановых балок, опертых на травесу аналогично балке крайнего ряда, причем их пояса в плоскости стержне соединены гибкими крестовыми связями .

Предварительно напря : енный стержень с упругоподатливыг-1и концами выполнен в виде трубы с пробками, навернутыми по резьбе на ее концы, пр этом пробками в полости трубы установлена в распор система трубчатых вк.падьплей с цилиндрическими пру);ииами, причем в каждый из концевых se в1;;гадрЛией вставлен шток с надето на него пружиной, один конец которого пропущен через отверстие в пробке и шарнирно соединен с поясом подкрапоБОй балки, а другой его конец с кольцевым уступом сопряжен торцом со смежной пружиной.

На фиг. 1 показан каркас в поперечном направлении, общий вид; на

фиг. 2

-разрез Л-А на фиг. 1; на

фиг, 3

-разрез Б-Б на фиг. 2; на

Фиг, 4

-разрез В-В на фиг. 2; на

Фи1. 5

-узел I на фиг. 4; на фиг.6

1; на фиг. 7 сечение Д-Д на фиг, 6; на фиг. 8 разрез Б-Е на фиг.

разрез Ж-Ж на фиг. 6; на фиг. 9 разрез И-И на фиг. 7.

Каркас состоит из установленных по поперечным осям многопролетных рам 1 с переменным сечением колонн 2, каждая из которых в плоскости рамы 1 снабжена траверсой 3 в подкрановой части 4. В уровне изменегшя сечения на траверсы 3 колонн 2 оперты подкрановые балки 5, а на их надкрановую часть б ригели 7 покрытий. Подкрановая 4 и надкрановая 6 части колонны 2 выполнены из труб концентрически расположенных относительно оси в подкрановой ее части. На оголовки труб в подкрановой 4 и на,дкрановой б частях колонны 2 назернуты по резьбе пробки 8. Между пробками 8 и базой колонны 2 в полости каждой из труб установлена в распор система последовательно чере/дуюшихся трубчатых вкладышей 9 с цилиндрическими пружинами 10. Верхняя пробка 8 колонны 2 в центральной ее части снабжена вьщвихсны по резьбе штоком Ц Т-образной формы с навернутой на него фиксирующей гакой 12, Траверсы 3 колонн 2 и подкрновые балкк 5 каркаса снабжены системой восприятия и перераспределения вертикальных и горизонтальных крановых нагрузок. В зтой системе

подкрановая часть 4 колонны 2 крайнего ряда со стороны здания снабжена дополнительной траверсой 13. В верхней части траверсы 13 выполнено гнездо 14, в котором установлен амортизатор 15, Шток 16 амортизатора 15 соеди иен пятниковым шарниром 17 с опорной частью 18 тормозной балки 19. Балка 19 установлена в уровне верхнего пояса подкрановой балки 5, опорная часть которой сопряжена с траверсой 3 в про лете аналогично балке 19. Между балкой 19 и верхним поясом балки 5 через 1,5-3,0 м установлены предварительно напряженные стержни 20, упругоподатливые концы 21 которых соединены пальцами 22 с проушинами 23 балок 19 и 5. В плоскости стержня 20 между балками 19 и 5 установлена под углом гибкая упругоподатливая связь 24, один конец которой соединен пальцем 22 с проушиной основания балки 19, а другой ее конец соединен звеном 25 со штоком амортизатора 26, корпус которого соединен пальцем 22 с проушиной 23 основания балки 5. А по средним рядам колонн стержень 20 с упругоподатливыми концами 21 установлен с тем же шагом между поясами балок 5, которые оперты на траверсу 3 аналогично балке 5 крайнего ряда, причем между ними в плоскости стержней 20 установлены гибкие крестовые связи 27 с натяжными устройствами 28 у нижних поясов. Концы 21 стержней 20 и концы крестовых связей 27 соединены посредством пальцев 22 с проушинами 23, которыми снабжены пояса балок 5. Стержень 20 выполнен в виде трубы с пробками 8, навернутыми по резьбе на ее концы. В полости трубы между проб.ками установлена в распор система трубчатых вкладышей 29 с цилиндрическими пружинами 30. В каждый из концевых вкладышей трубы вставлен шток 31 с надетой на него пружиной. Один конец штка 31 пропущен через отверстие в пробке, а другой его конец с кольцевым уступом 32 сопряжен торцом со смежной пружиной.

Каркас работает следующим, образом.

С помощью монтажного кража колонны 2, рам 1 устанавливают в проектное положение на подготовленные фундаменты и закрепляют на них анкерными болтами (на фигурах не показано). Предварительно собранные блоки подкрановых балок 5, пояса которых раскреплены предварительно напряженными стержнями 20 и крестовыми связями 27, устанавливают на траверсы 3 колонн средних рядов с помощью монтг1жного крана (на чертежах не показано) . Опорные части подкрановых балок 5 совмещают с пятниками штоков 16 амортизаторов 15. Аналогичным образом устанавливают блоки тормозных 19 и подкрановых 5 балок на крайних рядах колонн. Затем гибкие упругоподатливые связи 24 и крестовые связи 27 подвертыванием гаек соответственно на штоке аморти-затора и на натяжном устройстве 28 включают Б работу. После этого монтируют ригели 7 покрытия и элементы Кровли.

Смонтированный таким образом каркас производственного здания готов к восприятию эксплуатационных нагрузок.

Экономический эффект от внедрения предлагаемого технического решения достигается за счет снижения расхода материалов, вследствие исключения из конструкции колонны соединительной решетки и замены двух ее ветвей на единый регулируемый предварительно напряженный стержень. Кроме того, предлагаемая система восприятия и перераспределения вертикальных и горизонтальных крановых нагрузок позволит исключить устройство тормозных ферм между подкрановыми балками в средних рядах колонн, что в.свою очередь позволит снизить расход металла на подкрановые конструкции, а также эксплуатационные расходы, связанные с ремонтом подкрановых конструкций и мостовых кранов.

Формула изобретения

1.Каркас производственного здания включающий установленные по поперечным осям многопролетные рамы с переменным сечением колонн, каждая из которых в плоскости рамы снабжена траверсой, и опертые на них подкраяовые балки, отличающийся, гем, что, с целью снижения расхода материалов и эксплуатационных затрат за счет улучшения статической схемы, каждая колонна переменного сечения выполнена из труб, концентрически расположенных относительно оси в подкрановой ее части, причем на ее оголовки в подкрановой и надкрановой частях навернуты пробки, а между базой колонны и пробкой в полости каждой из труб установлена в распор система последовательно чередующихся трубчатых вкладышей с цилиндрическими пружинами, при этом верхняя пробка колонны в центральной ее части снабжена выдвижным по резьбе штоком Т-образной формы с навернутой на него фиксирующей гайкой, а в уровне измене ния сечения подкрановые части колонн снабжены траверсами, на которых установлены подкрановые балки, причем траверсы

и балки снабжены системой восприятия и перераспределения вертиксшьных и горизонтальных крановых нагрузок.

2.Каркас по п. 1, отлича ющ и и с я тем, что подкрановая часть колонны крайнего ряда со стороны здания снабжена дополнителной траверсой системы восприятия и перераспределения вертикальных и горизонтали ных крановых нагрузок, в верхней части которой выполнено гнездо с установленным в нем амортизатором, при этом шток амортизатора соединен пятниковым шарниром с опорной частью тормозной балки/установленной в уровне верхнего пояса подкрановой , а опорная часть подкрановой, балки сопряжена с траверсой в пролете , причем между тормозной башкой и верхним поясом подкрановой балкиустановлены предварительно напряженные стержни с упругоподатливыми концами, в плоскости которых основания балок соединены под углом гибкой упругоподатливой связью, а по средним ряДс1М колонн стержень с упругоподатливыми кон цами установлен с тем же шагом между поясами подкрановых балок, опертых на траверсу, при этом их пояса в плос кости стержней соединены гибкими крес товыми связями. 3. Каркас по пп. 1и2, отличающий.с я тем, что предварительно напряженный стержень с упругоподатливыми концами выполнен в виде трубы с пробками, навернутыми по резьбе на ее койцы, при этом между пробками в полости трубы установлена в распор система трубчатых вкладышей с цилиндрическими пружинами, причем в каждый из концевых ее вкладышей вставлен шток с надетой на него пружиной, один конец которого пропущен через отверстие .в пробке и шарнирно соединен с поясом подкрановой балки, а другой его конец с кольцевым уступом сопряжен торцом со смежной пружиной. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 109689, кл. Е 04 В 1/30, 1955. 2.Металлические конструкции. Под ред, Н. П, Мельникова, ч. 2; М., Стройиздат, 1975, с. 48-49. 3.Авторское свидетельство СССР позаявке ff 2569877/29-33, кл. Е 04 В 1/18, 13.01.78.

в

f3

,B

JLiL.