Сборное покрытие Советский патент 1982 года по МПК E04B1/32 

1

Изобретение относится к строительству, в частности к сводчатым строительным конструкциям, преимущественно легким, сборно-разборнымт трансформируемым.

Известно покрытие, включающее арки, состоящие из однотипных жестких элементов, соединенных посредством шарниров и гибких связей в виде стальных наклад9к с отверстиями под болты, объединяющих- верхние и нижние торцовые грани смежных элементов l.

Такая конструкция позволяет обеспечить соединение элементов в арках с большой высотой сечения. Однако знакопеременные напряжения, возникающие в жестких элементах арки по высоте сечения от внешних воздействий, вызывающих изгиб,-снижают несущую способность конструкции. Кроме того, наличие.разных типораз- меров гибких накладок и болтовых соединений усложняет конструкцию и монтаж покрытия.

Наиболее близким к предлагаемому является сборное покрытие, включающее арки, состоящие из жестких элементов в виде полых втулок со скошенными торцами, шарнирио соединенных посредством троса с натяжными устройствами, и наружную гибкую оболочку ограждения, жестко прикреплен10ную к жестким элементам. Такая конструкция покрытия путем трансформации из плоскости при натяжении тросов позволяет получить покрытие ,58 виде свода IT.}.

Недостатком известного покрытия является также невысокая несущая способность покрытия при работе арки на изгиб, так как полые втулки,

20 нанизанные на трос, работают не всем сечением и при этом несущая способность значительно снижается при ассиметричных нагрузках. Кроме того,

выполнение каждой втулки с разными скосами торцов обуславливает форму покрытий, а это усложняет конструкцию и делает ее трудоемкой при изготовлении.

Цель изобретения - повышение-несущей способности покрытия и расширение области применения путем обеспечения возможности трансформации.

Поставленная цель достигается тем, что сборное покрытие, включающее арки, состоящие из шарнирно соединенных жестких элементов и нару ной гибкой оболочки, жестко прикрепленной к ним, снабжено дополнительными жесткими стержнями, расположенными перпендикулярно аркам, а арки снабжены дополнительной внутренней гибкой оболочкой, жестко прикрепленной к жестким элементам, при этом последние выполнены с вогнутыми торцами с образованием между смежными элементам полости, в которой размещены дополнительные жесткие стержни. При этом гибкие оболочки и жесткие элементы выполнены из материалов, соотношение модулей упругости которых равно 1:7-10.

На фиг. изображено предлагаемое покрытие, общий вид; на фиг.2 то же, до трансформации-, на фиг.З .то же, разрез; на фиг.А - то же, вариант трансформации покрытия, на фиг. варианты деформированного состояния слоев арки при различных силовых воздействиях.

Сборное покрытие включает арки 1У соединенные дополнительными жесткими продольными стержнями 2, затяжки 3 и гибкую оболочку .

Арка 1 состоит из жестких элементов 5, например, из деревянных брусков прямоугольного сечения с вогнутыми торцами, к которым жестко (на клею и т.п.) прикреплены наружный 6 и внутренний 7 гибкие слои, выполненные, например из тканерезиновых материалов (.конвейерных лент) с образованием полостей 8 шарнирных соединений жестких элементов S, через которые пропущены жесткие продольные стержни 2 круглого или овального сечейия. Арки 1, продольные стержни 2, затяжки 3 и оболочка А изготавливаются в заводских условиях и являются инвентарными элементами

iпредлагаемого сборно-разборного покрытия.

Монтаж покрытия осуществляют следую1цим образом.

Через полости 8 в арках 1, уложенных параллельно друг другу на плоскости, пропускают жесткие продольные стержни 2, образуя каркас покрытия с фиг.2). Затем подводят

снизу каркаса затяжки 3, прикрепляя их к крайним аркам 1 ( расположение и количество затяжек 3 определяется заданной конфигурацией и размером покрытия ) , и производяттрансформацию каркаса из плоскости путем натяжения, например, с помощью ручных талей и последующей фиксации затяжек 3. Гибкую оболочку Ц ограждения прикрепляют к каркасу,

например, с помощью петель до трансформации каркаса или после его возведения.

При трансформации сборного покрытия за счет гибких 6 и 7 наружных

слоев, воспринимающих растягивающие усилия, происходит преднапряжение жестких элементов 5 и их обжатие по всему поперечному сечению. В результате, исключается знакопеременность

напряжений в жестких элементах, и последние работают всем сечением и только на сжатие. Для обеспечения такой работы жестких элементов модули упругости гибких и жестких слоев должны быть в соотношении . При соотношении модулей меньше 1:10 под действием нагрузок снижается несущая способность арки за счет больших деформаций (вытягивания ) гибких слоев по сравнению с деформациями жесткого слоя и в результате не обеспечивается полное использование сечения жесткого слоя. При соотношении модулей больше 1:7 происходит перенапряжение жестких элементов за счет повышенного обжатия гибкими слоями, что затрудняет трансформацию покрытия при возведе,нии.

. /Предлагаемая конструкция сборного покрытия позволяет изгибать арки в различных направлениях Сфиг.) и тем самым получать различные формы покрытия - цилиндрические

оболочки, своды типа коноида,

гиперболического параболоида (фиг.).

Кроме того, предлагаемое выполнение покрытия обеспечивает рациональное использование материала конструкции при различныхсхемах внешнего воздействия, что позволяет повысить ее несущую способность без увеличения материалоемкости.

Покрытие имеет также высокую степень сборности за смет минимального количества типоразмеров и исключения крепежных приспособлений.

Формула изобретения

1. Сборное покрытие, включающее арки, состоящие из шарнирно-соединенных жестких элементов и наружной гибкой оболочки жестко прикрепленной к ним, отличающееся- тем, что, с целью повышения несущей способности и расширения области применения путем обеспечения возможности трансформации, оно снабжено дополнительными жест.кими стержнями, расположенными перпендикулярно аркам, а арки снабжены дополнительной внутренней гибкой оболочкой, жестко прикрепленной к жестким элементам, при

этом последние выполнены с вогнутыми торцами с образованием между смежными элементами .полости, в которой размещены дополнительные жесткие

стержни.

2. Покрытие по п. 1, о т л и -. чающееся тем, что гибкие оболочки и жесткие элементы выполнены из материалов, соотношение

модулей упругости которых равно 1:7-10.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 661081, кл. Е 0« В 1/32, 1977.

2. Авторское свидетельство № 681161, кл. Е OU В .1977