Покрытие здания Советский патент 1981 года по МПК E04B7/00 

(54) ПОКРЫТИЕ ЗДАНИЯ

1

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в промышленных зданиях.

Известны фонарные покрытия пройышленных зданий с П-образным светоаэрационным фонарем 1.

Недостатком таких покрытий является высокая материалоемкость и трудоемкость их устройства, вследствие большого количества элементов, из которых они собираются. Известны также фонарные покрытия в JQ которых применяют крупноразмерные железобетонные элементы на целый пролет здания типа КЖС, «П и др. 2.

Преимущества покрытия с плитами на пролет по сравнению с аналогом следующие. Количество монтажных элементов в покры- 5 тии уменьшается, снижается материалоёмкость покрытия, при этом экономия бетона и стали составляет 20-25% при снижении стоимости покрытия в целом на 17-20/о. Уменьшается объем здания на 10-15/о без уменьщения его внутренних технологичес-. 20 ких габаритов, что позволяет снизить эксплуатационные расходы на отопление и вентиляцию. Снижается материалоемкость Наружных стен. При наличии подвесного транспорта крановые пути, подвешенные к покрытию через каждые 3 м, за счет своей жесткости обеспечивают благоприятное распределение нагрузок на покрытие.

Вместе с тем в покрытиях с плитами на пролет при применении фонаря имеются недостатки, устранение которых позволяет повысить их эффективность. Например, отсутствие полки в средней части крупноразмерных железобетонных плит на пролет требует увеличения расхода арматуры в продольных ребрах и полках. Кроме того, исходя из условий прочности плит на пролет в целом, длина средней части без полки является ограниченной, что не позволяет принимать целесообразную ширину фонаря, исходя из оптимальных условий охвещенности здания.

Цель изобретения - снижение материалоемкости и улучшение эксплуатационных качеств покрытия.

Указанная цель достигается тем, что покрытие здания, включающее продольные несущие элементы, опертые на них плиты на пролет с продольно расположенным на них П-образным светоаэрационным фонарем

с плитами покрытия, имеющими ширину, равную ширине плит на пролет, снабжено треугольными рамами с удлиненной частью у одного из углов, установленных с обеих сторон П-образного фонаря с шагом, рав.ным двойной ширине плит, причем каждая треугольная рама прикреплена основанием треугольника, равным ширине плиты, к поперечным торцам плит фонаря, а концом удлиненной части рамы к смежным концам продольных ребер плит на пролет, при этом плиты покрытия фонаря смешены на половину своей ширины относительно плиты на пролет.

На фиг. 1 изображен блок покрытия (типового размера 18x72 м), план; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

В покрытии в качестве плит «на пролет и ограждающих элементов фонаря применены панели-оболочки КЖС, хотя могут быть использованы и другие типы железобетонных элементов покрытия, например, плиты на пролет типа П и ограждающие элементы фонаря из ребристых плит.

Покрытие включает крайние плиты на пролет 1, средние плиты на пролет 2, плиты фонаря 3 и 4, железобетонные треугольные рамы 5, фонарные панели 6, створки остекления 7, продольные балки 8, колонны 9. Плиты покрытия на пролет 1 и 2 имеют размер 3x18 м, плиты фонаря 3 имеют размер 3X9 м, а плиты 4 имеют размер 1,5 X 9 м.

Длина балок 8 соответствует шагу колонн 9, равному 6 м. Вместе с тем шаг колонн может быть 12 м и более. На колонны 9 опираются продольные балки 8, на которые оперты плиты на пролет 1 и 2, при этом плиты 2 отличаю тся от плиты 1 тем что в них в средней части отсутствует полка. На плитах на пролет 2 размешень; фонарные панели 6, на которые оперты и соединены с ними плиты покрытия фонаря 3 и 4.

Отличием от известного является устройство с двух сторон от фонаря наклонно расположенных элементов 5. Эти элементы выполнены в виде железобетонных рам треугольного очертания с удлиненной частью у одного из узлов, а со стороны двух других узлов ширина этих рам равна ширине плит покрытия, равной 3 м. Рамы 5 расположены с шагом, равным двойной щирине плит покрытия, - 6м. Внизу рамы 5 своей удлиненной частью соединены с концами продольных ребер плит на пролет, а сверху соединены с концами продольных ребер плит покрытия фонаря 3. Узлы присоединения рам 5 выполняются на сварке через закладные детали с последующим их обетонированием.

Присоединение рам 5 превращает фонарное покрытие в целом в пространствен ную систему, в которой от нагрузок, прикладываемых после присоединения рам, плиты фонаря совместно с этими рамами

работают на сжатие, а плиты на пролет на растяжение. В отличие от известного, где фонарная надстройка является для плит на пролет дополнительной нагрузкой, в предлагаемом решении она разгружает плиты на пролет при действии нагрузок, прикладываемых после присоединения наклонных рам 5.

Дополнительным отличием предлагаемого решения от известного является смещение плит фонаря 3 на половину их щирины относительно плит на пролет 2, что требует применения доборных плит 4, щирина которых соответствует величине смещения, равному 1,5 м. При этом следует отметить, что можно обходиться и без доборных плит 4. В этом случае в крайних плитах на пролет 2, расположенных под фонарем, полка в средней части устраняется только на половине ее щиринь.

Данное решение фонарного покрытия имеет две стадии работы - монтажную и эксплатационную. В монтажной стадии плиты на пролет 2 работают так же, как в известном, воспринимая нагрузку от собственюго веса, веса фонарных панелей 6, плит фонаря 3 и 4, наклонных рам 5, снеговой нагрузки. В эксплуатационной стадии после присоединения рам 5 покрытие превращается в пространственную систему, воспринимающую нагрузку от веса кровли, остекления подвесного транспорта, технологического оборудования, снега и др. При этом работа плит на пролет 2 в составе пространственной конструкции при восприятии эксплуатационных нагрузок значительно облегчается.

Эффективность предлагаемого решения тем выше, чем большую часть из общей суммы нагрузок на покрытие составляет нагрузка в эксплуатационной стадии. Поэтому после монтажа Плит на пролет необходимо монтировать наклонные рамы 5 и фонарные панели 6, объединив их вверху, а затем монтировать плиты фонаря 3. В этом случае снеговая нагрузка на фонаре полностью переходит в эксплуатационную стадию. В эксплуатационную стадию можно так же перевести половину нагрузки от веса плит покрытия фонаря 3. Для этого плиты 3 монтируются враЗбежку, т. е. вначале монтируются плиты, продольная ось которых совпадает с осью рам 5, и после соединения плит с этими рамами монтируются остальные плиты.

Комплекс изложенных мер позволяет довести эксплуатационную нагрузку до 75- 80% от всей суммы нагрузок на покрытие. Это позволяет существенно разгрузить плиты на пролет 2 и снизить их материалоемкость. К{)оме этого, покрытие имеет ряд дополнительных положительных факторов.

Разгрузка плит 2 за счет пространственной работы покрытия снимает ограничения в отношении длины. средней части, устраиваемой без полки, что, в свою очередь, позволяет устраивать фонарь оптимальной ширины, исходя из условий освещенности здания. Применение в покрытии наклонных рам 5 устраняет необходимость устройства стальных элементов поперечной конструкции фонаря, что кроме снижения расхода стали уменьшает эксплуатационные расходы по защите этих элементов от огня и коррозии. Плиты фонаря 3, работая в составе пространственной конструкции покрытия, . принимают усилия сжатия по продольным ребрам, передаваемые на них наклонными рамами 5. Это облегчает работу плит 3 на изгиб, что позволяет уменьшить расход арматуры в этих плитах. Таким образом, предлагаемое решение позволяет при улучшении эксплуатационных качеств фонарных покрытий снизить их материалоемкость (в основном стали) на 20-250/0. Формула изобретения Покрытие здания, включающее продольные несущие элементы, опертые на них плиты на пролет с продольно расположенным на них П-образным светоаэрационным фонарем с плитами, имеющими щирину, равную щирине плит на пролет, отличающееся тем, что, с целью снижения материалоемкости и улучшения эксплуатационных качеств покрытия, последнее снабжено треугольными рамами с удлиненной частью у одного из углов, установленными с обеих сторон П-образного фонаря с шагом, двойной ширине плит, причем каждая треугольная рама прикреплена основанием треугольника .л„,,,..,. 1.тттгл, п тт 1.114-1 I/ nrinCirtfilJtlKlM ТОП равным ширине плиты, к поперечным торцам плит фонаря, а концом удлиненной части рамы к смежным концам продольных ребер плит на пролет, при этом плиты покрытия фонаря смещены на половину своей щирины относительно плит на пролет. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Шубин Л. Ф. Архитектура гражданских и промыщленных зданий. Т. 5, М., Стройиздат, 1977, с. 45-47. 2.Мацелинский Р. Н. Панель-оболочки КЭ-КС в железобетонных сборных покрытиях. СИ, М., 1968, с. 14-20.

Фиг, i

Б-В

фиг, 3