Способ монтажа покрытия Советский патент 1982 года по МПК E04B7/14 

1

Изобретение относится к способам монтажа покрытий зданий и сооружений и может быть использовано в промышленном и гражданском строительстве при возведении покрытий, таких как, например, покрытия зрелищных сооружений, спортзалов, скла- 5 дов и т.п.

Известен способ монтажа пространственного покрытия, круглого в плане с центральной повышенной (по отношению к опорному контуру) опорой -стойкой, смонтированное Q из сборных стальных сегментных панелей, состоящих из жестких радиальных балок-ребер и приваренных к ним стальных листов. При больших размерах панелей между балками-ребрами, устанавливаются дополнительные тангенциальные или диагональные 15 прогоны Г.

Недостатком такого решения является его повышенная материалоемкость, обусловленная тем, что приваренные к жестким несущим элементам покрытия стальные листы -п могут быть лишь частично включены в работу этих несущих элементов, а именно в работу несущих элементов включается полоса примыкающего к ним (с каждой стороны) стального листа, равная 15-ти толщинам этого листа. Все остальные участки стального листа в совместной работе элементов покрытия не учитываются. Это обусловлено тем, что сжатая мембрана (стальной лист) обладает сравнительно невысокой устойчивостью, которая во много раз уменьшается из-за отрицательного влияния начальных несовершенств формы мембраны (таких, как начальные прогибы, неровности, погнутости и т.п.), которые приводят к увеличению начальных эксцентриситетов приложения продольных усилий. Попытка же использовать мембрану как оболочку, работающую совместно с несущими элементами покрытия и воспринимающую сжимающие усилия, привело бы к увеличению ее толщины, и, как следствие, к резкому повыщению материалоемкости покрытия.

Известен также способ монтажа пространственного покрытия типа оболочки, имеющего бортовые элементы, основные и промежуточные диафрагмы и опертые на них сборные плиты настила, в котором бортовые элементы составлены гибкими продольными тяжами и стойками, на которые оперты промежуточные диафрагмы, заключающийся в установке монтажных стоек, на которых размещают промежуточные диафрагмы с жестко прикрепленными к ил опорным узлам стойками, укладывают плиты и закрепляют их (например, на сварке) к верхним поясам основных и промежуточных диафрагм, подводят гибкие тяжи под нижние концы стоек и анкеруют их в узлах основных диафрагм, после чего производят предварительное натяжение тяжей и, следовательно, оболочки посредством изменения длины стоек 2. Однако у такого технического решения повышенная материалоемкость, так как плиты покрытия не объединены между собой. После предварительного натяжения г ибких тяжей оболочка получает выгиб вверх, а швы между плитами раскрываются, при этом каждая плита работает как отдельный элемент лишь на местную нагрузку и не может быть включена в совместную работу покрытия в целом. В случае объединения плит не только с диафрагмами, но и между собой предварительное напряжение оболочки напрягающими элементами, установленными только в пределах бортовых элементов, оказывает весьма слабое влияние на плиты, расположенные в центральной части оболочки. В случар применения вместо отдельных плит сплошной мембраны, закрепленной к бортовым элементам, не обеспечивается ее связь с промежуточными диафрагмами в средней части покрытия, что не позволяет использовать мембрану s совместной работе с остальными несущими элементами покрытия. Наиболее близким к изобретению техни)еским решением является способ монтажа покрытия, включаюший сборку жестких верхних поясов контурных и промежуточных перекрестных шпренгельных ферм, прикрепление к узлам их пересечения стоек с муфтами на нижних , установку гибких нижних поясов, их предварительное напряжение натяжными устройствами, укладку по верхним поясам мембраны, ее закреплемне и подъем на проектную отметку, напри.мер, системой кранов 3 . Недостатком известного решения является его повышенная материалоемкость, обусловленная недостаточным (неполным) включением секций настила в работу покрытия. Тонкостенный настил (например, из стальных листов), расположенный в сжатой при эксплуатации зоне покрытия, имеет начальные несовершенства формы (начальные прогибы, неровности, погнутости и т.п. отклонения от идеальной формы), которые резко уве личивают начальные эксцентриситеты приложения продольных сжимающих усилий, что приводит к быстрой потере устойчивости тонкостенного настила (на ранних стадиях загружения при нагрузках, существенно меньших расчетных) и ВЕяключению его из совместной работы с другими несущими элементами покрытия. Цель изобретения - уменьшение материалоемкости покрытия и его деформативности. Указанная цель достигается тем, что в способе монтажа покрытия, включающем сборку жестких верхних поясов контурных и промежуточных перекрестных шпренгельных ферм, прикрепление к узлам их пересечения стоек с муфтами на нижних концах, установку гибких нижних поясов, их предварительное напряжение натяжными устройствами, укладку по верхним поясам ферм мембраны, ее закрепление и подъем на проектную отметку, до укладки мембраныв местах ее опирания на жесткие верхние пояса промежуточных элементов выполняют щелевые прорези, а после укладки мембраны закрепляют ее к верхним поясам контурных ферм, после чего осуществляют предварительное напряжение гибких нижних поясов и закрепление мембраны к верхним поясам промежуточных ферм заваркой щелевых прорезей и участков между ними. На фиг. 1 изображено покрытие, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3. Покрытие зданий и сооружений, включающее ортогональные системы жестких верхних контурных и промежуточных ферм и гибкие нижние пояса 2, объединенные стойками 3, которые жестко прикрепляют к верхним поясам 1, стойки снабжают на своих нижних концах муфтами 4, через которые свободно пропускают гибкие нижние пояса 2. Жесткие верхние пояса 1 и гибкие нижние пояса 2 на контуре покрытия закрепляют к жестким поясам контурных ферм 5, снабженных стойками 6, на нижних концах которых устанавливают муфты 7, через которые свободно пропускают гибкие затяжки 8. Гибкие нижние пояса 2 и гибкие затяжки 8 снабжают натяжными устройствами 9 (например, стяжными муфтами). По жестким верхним поясам I и жестким бортовым балкам 5 укладывают мембрану 10 (например, стальная листовая), имеющую щелевые прорези II, в которые входят рифы (например, в виде выступающих вверх вертикальных невысоких ребер) жестких верхних поясов 1. Мембрану 10 приваривают к жестким поясам контурных ферм 5, в местах устройства щелевых прорезей 11 - к рифам 12, а также между щелевыми прорезями 11 - к жестким верхни.м поясам 1. Способ монтажа покрытий зданий и сооружений осуществляют в следующей последовательности: собирают (например, с использованием щаблонов) системы ортогональных жестких верхних поясов промежуточных ферм 1 и жестких поясов контурных ферм 5, в узлы их пересечения подводят и жестко закрепляют стойки 2 и 6, на нижних концах которых предварительно смонтированы муфты 4, внутри муфт 4 устанавливают гибкие нижние пояса 3 и гибкие затяжки 7, закрепляют их концы у опор жестких верхних поясов промежуточных ферм 1 и жестких контурных ферм 5, укладывают мем брану 10 и закрепляют ее (например, на Сварке) по контуру к поясам контурных ферм 5, производят предварительное натяжение гибких нижних поясов 3 и гибких затяжек 7 с использованием установленных на них натяжных устройств 9 (например, стяжных муфт), заваривают щелевые прорези 11 в мембране 10, приваривают участки мембраны 10, находящиеся между щелевыми прорезями, к жестким верхним поясам 1, после чего смонтированное вышеуказанным образом покрытие поднимают на проектную отметку (например, с использованием системы кранов). Перед стадией предварительного натяжения гибких элементов 3 и 7 мембрану 10 неподвижно закрепляют по контуру покрытия к жестким поясам контурных ферм 5, после чего она свободно лежит на перекрестной системе жестких верхних поясов промежуточных ферм. Под влиянием предварительного натяжения гибких элементов 3 и 7 покрытие выгибается вверх, а в мембране 10, расположенной в верхней растянутой при этом зоне, возникают растягивающие усилия, мембрана 10 напрягается. При этом устраняются многие начальные несовершенства . формы мембраны 10, такие как, например, начальные прогибы, неровности и т.п., а поверхность мембраны 10 принимает практически идеальную форму. Это приводит к устранению начальных случайных эксцентриситетов, что значительно улучщает в дальнейшем (на стадии эксплуатации) работу мембраны 10, что, как следствие, приводит к повышению ее устойчивости и снижению материалоемкости. Кроме того, введение в мембрану 10, расположенную при эксплуатации в сжатой зоне, растягивающих усилий отдаляет момент появления в ней сжимающих усилий от эксплуатационных нагрузок и резко снижает расчетные величины этих сжимающих усилий, что также повышает устойчивость мембраны 10 и приводит к уменьшению ее материалоемкости, а, -следовательно, и всего покрытия в целом. Заварка щелевых прорезей 11 и приварка мембраны 10 на участках между ними к жестким верхним поясам 1 фиксирует вышеуказанное напряженное состояние и уменьщает (в несколько раз) свободную длину мембраны 10 при ее расчете. При этом мембрана 10 жестко защемлена по контурам отсеков, образованных жесткими верхними поясами 1 и жесткими поясами контурных ферм 5, что резко уменьшает возможные деформации мембраны 10 под эксплуатационной нагрузкой. Таким образом, данное решение существенно улучщает условия работы м.ембраны 10, расширит область ее устойчивой работы и позволяет включить мембрану 10 в совместную работу с остальными несущими элементами покрытия. Толщина рифов 12 составляет 6-8 мм, ширина щелевых прорезей И -12 - 14 мм, длина щелевых прорезей 1 - (0,25-0,5) панели покрытия, расстояние между щелевыми прорезями 11 вдоль осей жестких верхних поясов 1 не менее 200-300 мм. Использование нестоящего изобретения позволяет уменьшить материалое.мкость покрытия на 15-20%. Формула изобретения Способ монтажа покрытия, включающий сборку жестких верхних поясов контурных и промежуточных перекрестных шпренгельных ферм, прикрепление к узлам их пересечения стоек с муфтами на нижних концах, установку гибких нижних поясов, их предварительное напряжение натяжными устройствами, укладку по верхним поясам ферм мембраны, ее закрепление и подъем на проектную отметку, отличающийся тем, что, с целью уменьшения .материалоемкости покрытия и его деформатичности, до укладки мембраны в местах ее опирания на жесткие пояса промежуточных элементов выполняют щелевые прорези, а после укладки мембраны закрепляют ее к верхним поясам контурных ферм, после чего осуществляют предварительное напртзжение гибких нижних поясов н закрепление мембраны к верхним поясам промежуточных ферм заваркой щелевых прорезей и участков между ними. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Справочник проектирования, металлические конструкции промышленных зданий и сооружений. Под ред. Мельникова Н. П. М., геи, 1962, с. 358, рис. 13.3. 2.Авторское свидетельство СССР № 560040, кл. Е 04 В 7/08, 1974. 3.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2831913/29-33, кл. Е 04 В 7/14, 1979.

А-А

I X У К.К К У У у

10

12

Т5:

Д л

f I

I