Пространственное покрытие Советский патент 1982 года по МПК E04B7/06 

(5) ПРОСТРАНСТВЕННОЕ ПОКРЫТИЕ

Изобретение относится к строительству, в частности к покрытиям зрелищных или спортивных сооружений. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является пространственное покрытие, установленно на опорные конструкции и имеющее пло кие скаты, опорный контур; и размещенные в плоскостях скатьв фермы, .шарнирно соединенные между собой по линии их пересечения. Опорный контур покрытия выполнен в виде трехшарнирной арки с затяжкой tl3. Однако указанная конструкция имее ряд недостатков. Все висячие фермы, расположенные в пределах ,ската, имею разные типоразмеры, что затрудняет их серийное заводское изготовление. Усилие растяжения от распора, приложенное к верхним поясам висячих бало (за исключением балок, расположенных по продольной оси симметрии покрытия разгружает действующие в этих поясах сжимающие усилия лишь на части их длины, что снижает экономическую эффективность. Кроме того, при несимметричном нагружении покрытия снегом или другими временными нагрузками на арки опорного контура вследствие возникающего в них значительного изгибающего момента должно быть затрачено в несколько раз больше материала, чем при их центральной работе в случае .равномерного загружения покрытия. В противном случае, арка опорного контура должна выполняться двухпоясной, что,учитывая удвоенное число узлов пересечения ее с поясами висячих балок, резко усложняет и удорожает как изготовление покрь1тия, так и его монтаж; В узлах пересечения арок опорногс контура и поясов балок появляются значительные дополнительные напряже ния из-за вертикальной осадки балок и связанного с ней местного изгиба и кручения как арок, так и поясов. Панели пойсов балок, в зоне пересечения их с арками требуют значительног усиления. При любой конфигурации покрытия (прямоугольной, трапециевидной, квадратной и т.д.) применение взаимно уравновешенных арок требует наличия затяжки. Цель изобретения - упрощение изго товления покрытия и его монтажа за счет уменьшения количества типоразмеров. Поставленная цель достигается тем, что в пространственном покрытии установленном ,на опорные конструкции и имеющем плоские скаты, включающем опорный контур и размещенные в плоскостях скатов фермы, шарнирно соединенные между собой по линии их пересечения, опорный контур выполнен в виде рамного элемента, размещенного в плоскостях скатов по периметру покрытия установленного на опорные конструкции, а фермы соединены с рам нь1м элементом шарнирно. Причем покрытие может быть снабжено линейными элементами, размещенными в плоскостях скатов параллельно линии их пересечения и прикрепленными к рамному элементу. Кроме того, линейные элементы могут шарнирно прикрепляться к рамному элементу. На фиг. 1 изображено пространственное покрытие в аксонометрической проекции; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1. Пространственное покрытие имеет фермы 1 (или балки), размещенные сво ими верхними поясами в плоскостях скатов 2 и 3. Фермы кpeпiRTcя друг к другу по линии пересечения скатов с помощью шарниров (фиг. 2),расположенных в уровне верхних поясов. Противоположные торцы ферм также шарнирно прикреплены к опорному контуру. Опорный контур выполнен в виде замкнутого рамного элемента 5 и 6, расположенного в плоскостях скатов 2 и 3 по периметру покрытия и опертого на стойках 7 каркаса (или других опо ных конструкциях).Покрытие может быть снабжено линейными элементами 8 размещенными в плоскостях скатов параллельно линии их пересечения и при крепленными шарнирно к рамному элеме ту.Линейными элементами могут служить, например, неразрезные прогоны. Назначение линейных элементов состоит в уменьшении расчетной длины внецентренно сжатых рамных элементов бив обеспечении более благоприятной эпюры изгибающих моментов в элементе 5 контура. В точках присоединения ферм 1 к рамному элементу на него передаются две составляющие опорной реакции ферм: вертикальная составляющая V и тангенциальная составляющая (распор) Т. Вертикальные составляющие 1 передаются при этом на опорные конструкции каркаса 7, а тангенциальные составляющие Т нагружают оба элемента 5, которые взаимно уравновешиваются реакциями элементов 6 опорного контура, имеющими перелом по линии шарнирного сочленения ферм (балок). Половина вертикальной нагрузки, действующей на покрытие, передается при этом на опорные стойки каркаса по рядам А и Б, а другая половина нагрузки - на две симметрично расположенные опорные конструкции по ряду В. Тангенциальная составляющая Т (распор) разгружает от усилий сжатия верхний пояс по всей его длине. Рамный элемент 5 работающий на изгиб от основных нагрузок, не требует специальных мероприятий для обеспечения его прочности и устойчивости при нагружении покрытия несимметричной временной нагрузкой. Уменьшение свободной длины рамного элемента 6 может быть в случае необходимости легко осуществлено путем постановки линейных элементов 8, соединяющих их между собой. Шарнирное крепление ферм к рамному элементу позволяет избежать возникновения значительных местных на,пряжений в этих зонах и накапливания пластических деформаций при повторных нагружениях. Конструкция покрытия не требует обязательного введения затяжки (линейного элемента) по линии пересечения скатов, а только тогда, когда оно экономически оправдано. Например, в случае, когда схема сооружения требует коротких и развитых в плоскости покрытия рамных элементов 6, введения элементов 8 не требуется, а при протяженных и недостаточно развитых по высоте сечения этих элементов введе