Пространственное покрытие прямоугольное в плане Советский патент 1981 года по МПК E04B7/00 

1

Изобретение относится к строительству и предназначено для перекрытия больших пролетов прямоугольных в плане зданий, которым по требованиям технологии производства необходим подвесной потолок, а также подвесные краны большой грузоподъемности.

Известно покрытие здания и сооружения, включаюплее фермы, опорные элементы и расположенные под растянутыми нижними поясами ферм примыкающие друг к другу металлические ленты, прикрепленные к поясам ферм и опорным элементам 1.

Недостатком покрытия является то, что металлические ленты, образуюшие мембрану, не включены в работу покрытия и имеют возможность свободно перемеш,аться, не обеспечивая пространственной жесткости.

Наиболее близким к предлагаемому по технической суш.ности является пространственное покрытие, прямоугольное в плане, включаюш.ее перекрестные фермы, опорные элементы, связи, объединяюш,ие фермы, и подвесной потолок 2.

Недостатками известного покрытия являются значительная высота покрытия, наличие связей между фермами в уровне верх2

него и нижнего поясов и в вертикальных плоскостях для обеспечения пространственной жесткости.

Цель изобретения - повышение пространственной жесткости, увеличение несуш.ей способности и снижение металлоемкости.

Цель достигается тем, что, пространственное покрытие, прямоугольное в плане, включающее перекрестные фермы, объединенные в блоки связями, размещенными в уровне нижнего пояса ферм, снабжено жест10кими вертикальными диафрагмами, размещенными между смежными блоками, выполненными составными из отдельных стержневых секций треугольной формы, а связи выполнены в виде мембраны, предварительно напряженной во взаимно-перпендикуляр15ных направлениях.

На фиг. 1 изображено покрытие в плане; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - соединение блоков диафрагмой.

Пространственное покрытие прямоуголь20ное в плане включает перекрестные фермы 1 и 2, прикрепленную к фермам мембрану 3, и диафрагмы 4, выполненные треугольной формы из стержней 5.

Пространственную работу системы перекрестных ферм обеспечивают жесткие вертикальные диафрагмы 4, размещенные между смежными блоками на уровне низа и верха ферм и выполнение связей в виде мембраны 3, прикрепленной к нижнему поясу 6 фермы 1 и 2.

Мембрана в предлагаемой конструкции включена в работу покрытия, увеличивает его несущую способность и, кроме того, выполняет функции подвесного потолка. Мембрана, работая как растянутая поверхность в пределах блока, образованного системой перекрестных ферм и всего покрытия, повышает пространственную жесткость покрытия Б целом. Это достигается прежде всего тем, что главные напряжения в квадратной мембране направлены по диагоналям, т. е. работают полосы мембраны определенной щирины, которые и выполняют роль связей.

Мембрана перед креплением к нижнему поясу ферм предварительно напрягается в двух взаимно-перпендикулярных направлениях. При этом помимо обеспечения ровной горизонтальной поверхности потолка пространственные блоки получают строительный подъем, обратный прогибу, получаемому при нагружении покрытия постоянными нагрузками.

Горизонтальные цепные силы мембраны 3 создают в ребрах опорного контура ферм 1 и 2 вертикальный изгибающий момент обратного знака по отношению к моменту, вызываемому вертикальной нагрузкой.

Монтируется покрытие следующим образом.

Мембрана шириной 6-18 м изготавливается из листовых заготовок путем сварки и образования рулона, наматываемого на специальный барабан. Изготовленные таким образом рулонные мембранные полотнища поступают на монтажную площадку, где происходит сборка полуферм в пространственный блок, установленный на специальный стенд, на котором уложена и натянута мембрана, после этого осуществляется крепление сваркой мембраны к нижнему поясу ферм блока, при этом предусматриваются выпуски для ее стыковки в блоках. Для уварки могут быть использованы сварочные йгрегаты, например трактор ТС-17.

Собранный на земле пространственный блок на половину пролета или на целый пролет затем кранами или по наклонной эстакаде с помощью лебедок устанавливается в проектное положение. После этого происходит сварка выпусков мембраны и создание сплошного мембранного полотнища, выполняющего несущие и ограждающие функции.

Образование основных поперечных пространственных ферм производят устанавливая диафрагмы между отдельными блоками. Диафрагма представляет собой жесткую конструкцию, собираемую из отдельных стержней, в виде треугольной фермы. Установка этих диафрагм, размещенных у верха и низа фермы в вертикальной плоскости в поперечном направлении здания, между торцами блоков обеспечивает работу системы перекрестных ферм в двух направлениях и пространственную работу всего покрытия.

Предлагаемое покрытие дает определенный экономический эффект, так как произведенные расчеты показывают высокую несущую способность покрытия при небольшой высоте.

В частности, по сравнению с известным высота предлагаемого покрытия снижается на 34/о, что приводит к сокращению объема здания и соответственно стенового ограждения здания, а также эксплуатационных расходов на его содержание. Кроме того, высота покрытия (6,6 м) дает возможность членить его на отправочные марки, вписываемые в железнодорожный габарит.

Таким образом, без увеличения массы металла, поскольку мембрана выполняет несущие и ограждающие функции, увеличивается жесткость и несущая способность покрытия в целом.

Формула изобретения

Пространственное покрытие, прямоугольное в плане, включающее перекрестные фермы, объединенные в блоки связями, размещенными в уровне нижнего пояса ферм, отличающееся тем, что, с целью повышения пространственной жесткости, увеличения несущей способности и снижения металлоемкости, покрытие снабжено жесткими вертикальными диафрагмами, размещенными между смежными блоками, выполненными составными из отдельных стержневых секций треугольной формы, а связи выполнены в виде мембраны, предварительно напряженной во взаимно перпендикулярных направлениях.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 320594, кл. Е 04 В 5/10.

2.Проект ГПИ «Укрпроектстальконструкция, заказ № 142732КМ, 1977.

Г

:i