Каркас одноэтажного здания Советский патент 1980 года по МПК E04B1/00 

Изобретение относится к строитель ству и может быть использовано при проектировании и строительстйе одноэтажных зданий из сборных железобето ных элементов. Известен каркас одноэтажного здания из сборных железобетонных элементов без мостовых кранов, состоящий из плоских продольных и поперечных рам, включающих колонны, защемленные в фундаментах, и шарнирно связанные, с колоннами подстропильные и стропильные конструкции, к которым приварены плиты, образующие жесткий диск покрытия. Горизонтальные усилия - ветровые, тормозные от подвесного транспорта и возникающие От температурных деформаций конструкций покрытия - распределяются на колонны каркаса жестким диском покрыти а общая устойчивость здания обеспечивается защемлением всех колонН в фундаментах 1. Недостатком такого решения является то, что при этом в колоннах помимо нормальных усилий от веса покрытия возникают знакопеременные изгибающие моменты от ветровых нагру зок и температурных перемещений. которые передаются и ка фундаменты, вследствие чего и колонны и фундаменты требуют повышенного расхода материала как из-за наличия моментов, так и из-за необходимости расчета по огибающим эпюрам. В определенных случаях для снижения указанных йОментов от температурных деформаций вынухзденно устраиваются температурные швы, усложняющие конструкцию каркаса и увеличивающие его стоимость и расход материсшов. Известны также каркасы,в которых часть колонн, находящихся в средней части , имеет существенно большую в плоскости поперечных рам жесткость, например, они выполнены двухветвевыми при остальных колоинах прямоугольного сечения. Эти колонны образуют своего рода ядро жесткости и воспринимают основную часть действующих на поперечные рамы каркаса горизонтальных нагрузок. В плоскости продольных рам между колоннайи сбсёй йХТрйдев Ус н влёны металлические связи, образующие с колоннами плоские опоры, которые

J

779524 воспринимают горизонтальные нагрузКИ. -- г БлШёДЩЙ HaLnH iMk) ядра жёсткости в этом случае представляется возможным уменьшить размеры поперечного сечения колонн, не входящих в ядро жесткости, и снизить возникающие в них усилия от температурных деформаций покрытия. Это позволяет соответственно увеличить размеры темпе ратурных блоков и снизить материалоемкость каркаса и фундаментов f2j-. Однако, известные каркасы имеют следующие недостатки: во-первых, изгибающие моменты от ветровой нагру ки в колоннах, не входящих в ядро жесткости, полностью не исключаются во-вторых, сохраняется влияние тем пё затурных дёфор1маций на всё колонны Кроме того, работа жесткого дисКа псзкратия при йдре жесткости по консоль-ной схеме приводит к значительному увеличению усилий в местах сопряжений плит со стропильными конструкциями, что ограничивает область применения данного решения. ,; Наиболее близким к изобретению является каркас одноэтажного здания состоящий из продольных и поперечных .рам, включающих колонны, опертые на фундаменты, и жесткий диск покрытия образуемый из плит покрытия и стропильных конструкций, опертых на коло ны, причем часть колонн связана между собой в плоские жесткие в своей плоскости опоры. Благодаря наличию указанных опор в продольных рамках большая часть го ризонтальной нагрузки от ветра и кра НОВ воспринимается не консольно заДёланнами в фундамент колоннами, а плоскими опорами, чТо позволяет умен шить сечение колонн в продольнрм направлении з. Однако, Б таком каркасе поперечны рамы работают йак обычно, а в продол ном направлении колонны (кроме связе вых) не воспринимают ветровые нагруз ки , но полностью воспринимают изгиба щйе момёнтй от ТейНёратурных дёформаций. Цель изобретения - упрощение конструкции каркаса. Поставленная цель достигается тем, что в каркасе одноэтажного здания, состоящего из продольных и поперечных рам, включающих колонны, опертые На фундаменты и жесткий диск покрытия, образуемый из плит покрыти и стропильных конструкций, опёртых на колонны, часть из которых связана между особой в плоские, жесткие в своей плоскости опоры, колонны установлены на фундаменты шарни| но, а в продольном и поперечном направлениях жесткие опоры образуют в гтланё здания крест жесткости. На фиг. 1 дан план колонн и опор каркаса; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг.1. Конструкция каркаса включает колонны 1 и жесткие в своей плоскостиопоры 2, опертые на фундаменты 3 через шарниры 4, подстропильные 5 и Ьтропильные 6 конструкции, шарнирно опирающиеся на колонны 1 и опоры 2. К стропильным конструкциям присоединены плиты 7 покрытия, образующие жесткий каркас. Колонны и опоры с шарнирно присоединенными к ним стропильными конструкциями объединяются по поперечным и продольным рядам колонн соответственно в поперечные и продольные рамы. При этом в каждой продольной и поперечной раме размещается по одной опоре 2, плоскость которой совпадает с плоскостью соответствующей .продольной или поперечной рамы. Опоры 2 размещаются в средней части рам и образуют в плане здания своего рода крест жесткости каркаса. Опора 2 может быть выполнена в виде двух колонн, соединенных оголовком в Л -образную опору или образована путем установки связей между колоннами. При наличии в здании жестких встроенных или пристроенных помещений они могут быть использованы вместо плоских опор для закрепления от смещений рам каркаса. Конструкция работает следующим образом. При действии на каркас горизонтальных ветровых или тормозных (от кранов) нагрузок они воспринимаются в плоскости каждой рамы только жесткими опорами, расположенными в этих рамах, а остальные колонны, шарнирно опертые на фундаменты, никаких горизонтальных нагрузок не -воспринимают и, следовательно, колонны и фундаменты, на которые они опираются, работают только на центральное сжатие. При температурных деформациях Шарнирно опертые колонны и плоские опоры свободно отклоняются от вертикали не воспринимают.дополнительных усилий, что исключает необходимость устройства температурных швов в здании. Как показывают расчеты для районов с перепадом температур в АО°С в зданиях с отметкой верха колонн 7,2 м размер температурного блока может достигать 250-300 м, при этом отклонение верха крайних колонн составит 5-6 см, а угол наклона ко- лонн к вертикали составит соответственно менее 1°. Предельные размеры температурного блока при большей высоте колонн могут достигать 500 м. В результате работы колонн и фундаментов только на центральное сжатие, а также увеличения размеров

температурных блоков, упрощается каркас здания и фундамента, снижается расход материалов, стоимость и трудоемкость строительства.

Формула изобретения

Каркас одноэтажного здания,состойщий из продольных и поперечных рам, включающих колонны, опертые на фундаменты, и жесткий диск покрытия образуемый из плит покрытия и стропильных конструкций, опертых на колонны, причем часть колонн связана между собой в плоские, жесткие в своей -плоскости опоры, отличающийся тем, что, с целью упрощения каркаса, колонны установлены на фундаменты шариирно, а в

продольном и поперечном направлениях жесткие опоры образуют в плане здания крест жесткости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Шишкин Р.Г. Сборные железобетонные конструкции одноэтажных промышленных зданий, М., Стройиздат, 1971, с. 39, рис. 2.14.

2.Отчет ЦНИИпромзданий Исследование и разработка конструктивных схем каркасов одноэтажных производственных зданий с железобетонными колоннами на основе шарнирно-связевой системы с диафрагмами жесткости. Шифр 340 3-44-74, М., 1973.

5

3.Орловский Б.Я. Пром1лшенные

здания. М., Высшая школа

1975, с. 162, рис. 112.

А -А

}-