Структурное покрытие Советский патент 1980 года по МПК E04B7/00 

(54) СТРУКТУРНОЕ ПОКРЫТИЕ

I

Изобретение относится к строительству, в частности к структурным конструкциям покрытий и перекрытий зданий и сооружений.

Известны решетчатые пространственные системы, образованные двумя параллельными сетками, соединенными между собой раскосами 1.

Недостатком таких конструкций, состоянлих из стержней и узлов является сравнительно большая трудоемкость поэлементной сборки.10

Этот недостаток устранен в конструкциях с квадратными основаниями, собираемых из пирамид 2.

Общий недостаток обеих конструкций (особенно первой) заключается в большой суммарной протяженности стержней при оп- 5 тимальных размерах ячеек поясных сеток и высоты, что не может не отразиться на расходе материалов.

Наиболее близким к предложенному является структурное покрытие, включающее jo шестиугольники, соединенные в нижней сетке друг с другом в форме сот. Верхняя сетка составлена также из шестиугольников, соединенных между собой по углам таким

образом, что между шестиугольниками располагаются равносторонние треугольники. Взаимное расположение элементов таково, что вершины шестиугольников верхней сетки расположены над средними точками сторон нижней сетки, а каждая точка пересечения шестиугольника нижней сетки находится под центром тяжести треугольников верхней сетки. КаждЪш треугольник верхней сетки соединен с одной вершиной шестиугольника нижней сетки 3.

Однако такая конструкция, составленная из стержней, может быть несушеспособной только при жестких сопряжениях стержней в узлах, а при шарнирных узлах становится геометрически изменяемой. Жесткие сопряжения усложняют конструкцию, увеличивают трудоемкость изготовления и монтажа, особенно при поэлементной сборке.

Цель изобретения - снижение трудоемкости изготовления и упрощение монтажа.

Указанная цель достигается тем, что структурное покрытие, включающее параллельно расположенные поясные сетки, имеющие шестиугольные ячейки в одном уровне и шестиугольные и треугольные ячейки - в другом, раскосы, соединяющие сетки в узлах, и узловые элементы, выполнено из стержневых пирамид в виде тетраэдров, соединенных по углам оснований, причем узловые элементы выполнены в виде фланцев с отогнутыми участками в местах примыкания к основаниям пирамид и раскосам. Кроме того, вершины пирамид могут быть соединены через одну тяжами. По характеру своей работы фланцевое сопряжение, в котором передача сжимающих усилий осуществляется контактным путем, а сдвигающие усилия воспринимаются обычно болтами, ближе всего подходит к шарнирному соединению. Для устранения геометрической неизменяемости конструкции с щарнирными соединениями стержней в узлах по стержням оснований пирамид (верхней поясной сетке) уложен жесткий настил типа стального профилированного, армоцементных пли1 и др. Такой настил, соединенный со стержнями связями сдвига, выполняет двойную функцию, воспринимает и передает на несущую конструкцию полезную нагрузку и является жестким диском, препятствующим взаимному смещению стержней в плоскости настила. Верщины пирамид соединены стержнями трех направлений, образующими нижнюю поясную сетку с щестиугольными ячейками. Для устранения геометрической изменяемости этой сетки ее узлы дополнительно соединены через один тяжами так, что сетка расчленяется на треугольные ячейки. Снижение трудоемкости изготовления обусловлено упрощением узловых сопряжений при замене узлов щарнирными. Использование фланцевых сопряжений резко упрощает процесс сборки конструкции, делает ее доступной для рабочих низкой квалификации. Для компенсации неточностей в размерах оснований пирамид между фланцами в определенных местах конструкции возможна установка тонких листовых прокладок. При этом размеры сторон оснований пирамид назначаются с минусовыми допусками. На фиг. 1 изображено структурное покрытие с настилом по верхней сетке, общий вид; на фиг. 2 - узловое соединение стержневых пирамид в плане, общий вид; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2. Структурное покрытие выполнено из пирамид, образованных стержнями основания 1 и раскосами 2. Верщины смежных пирамид соединены стержнями трех направлений 3. Кроме того, верщины пирамид через одну дополнительно соединены между собой тяжами 4. На стержни оснований пирамид уложен стальной профилированный настил 5. Стержни основания пирамиды присоединены внахлестку к горизонтальному участку узлового элемента 6. Раскос 2 присоединен к наклонному участку узлового элемента 6. Пирамиды в уровне оснований соединены между собой посредством фланцев - вертикальных участков узловых элементов 6. Сдвигающие усилия во фланцевом соединении воспринимаются болтами 7. Опыт изготовления и сборки покрытия подтверждает высокие технологические качества конструкции. Формула изобретения 1.Структурное покрытие, включающее параллельно расположенные поясные сетки, имеющие щестиугольные ячейки в одном уровне и щестиугольные ячейки в другом, раскосы, соединяющие сетки в узлах, и узловые элементы, отличающееся тем, что, с целью снижения трудоемкости изготовления и упрощения монтажа, покрытие выполнено ИЗстержневых пирамид в виде тетраэдров, соединенных по углам оснований, причем узловые элементы выполнены в виде фланцев с отогнутыми участками в местах примыкания к основаниям пирамид и раскосам. 2.Покрытие по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повыщения пространственной жесткости покрытия, верщины пирамид соединены через одну тяжами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Трофимов В. И. и др. Структурные конструкции. М., Стройиздат. 1972, с. 14. 2.Borregod J. Space Grid StructuresSkeletal Frame-Works and Stressed-Skin System, USA, 1968. 3.Патент Японии № 468220, кл. 86 D 33, 1971.