Пространственный блок сооружения Советский патент 1982 года по МПК E04B1/348 E04H1/12 

(54) ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ БЛОК СООРУЖЕНИЯ

1

Изобретение относится к строительству, преимущественно к пространственным конструкциям пролетных строений транспортерных галерей, объединяющих несущие и ограждающие функции.

Известны пространственные блоки пролетных строений галерей, состоящие из сборной оболочки, выполненной из панелей, поперечных рамок

и продольных несущих ребер 1.

Однако эти блоки-оболочки обладают очень больщой металлоемкостью и трудоемкостью изготовления, пониженной жесткостью и недостаточной герметичностью вследствие нерациенального прямоугольного сечения блока и слабой взаимной связи между несущими и ограждающими элементами в поперечном сечении блока-оболочки. Здесь ограждающие конструкции (утеплитель и внутренние общивки) практически не участвуют в работе и не повыщают несущую способность основных несущих конструкций блока. Кроме того, при одностороннем расположении поперечных и продольных ребер очень трудно избежать в утепленных панелях мостиков холода.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является пространственный блок сооружения, включающий панели покрытия, пола и стен и напрягающие элементы. Напрягающие элементы выполнены в виде гибкой эластичной общивки из самонапрягающегося материала, концы которой закреплены по периметру панели пола 2.

При этом панели пола оказываются не.Q напряженными, а степень предварительного напряжения панелей стен и перекрытия является слаборегулируемой и ограничивается усадкой малопрочной, нежесткой оболочки из стеклоткани. В связи с этим пространственный блок получается негерметичным по

15 перекрытию, недостаточно прочным и нежестким как в поперечном, так и в продольном направлениях.

Применение таких блоков-оболочек целесообразно лищь при небольщих внещних

2Q нагрузках и малых размерах самого блока, когда щирина и высота блока равны длине соответствующей панели. Использование длинномерных панелей, располагающихся вдоль блока, здесь невозможно из-за отсутствия поперечных рамок, которые бы могли удерживать панели в проектном положении.

Цель изобретения - повышение прочности блока, герметичности стыков и снижение трудоемкости изготовления.

Поставленная цель достигается тем, что в пространственном блоке сооружения, включающем панели покрытия, пола и стен и напрягающие элементы, последние выполнены в виде внутренних жестких и наружных жестких или гибких рамок, .а панели блока заключены между рамками и соединены одна с другой через уплотнительные прокладки, при этом панели пола и потолка расположены с образованием свода и дополнительно напряжены посредством горизонтальных затяжек.

Также с целью обеспечения совместной работи рамок с панелями, жесткие элементы рамок соединены с панелями по площади их контакта, а уплотнительные прокладки выполнены из стеклоткани, пропитанной полимерным связующим.

На фиг. 1 изображен предлагаемый про страиственный блок, внешний вид; на фиг. 2 - боковой фасад, вид на стену; на фиг. 3 - разрез А--А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б - Б на фиг. 2.

Пространственный блок сооружения включает панели покрытия 1, перекрытия 2 и стен 3, которые на основе жестких внутренних 4 и наружных 5 рамок собраны в виде короба, имеющего вертикальные стены и выпуклые покрытие 1 и пол 2. Между панелями в швах размещены уплотнители 6, смазанные клеем. Наружная рамка 5 - сборная и состоит из нескольких элементов 7 с фланцами 8 по концам для соединения элементов между собой при помощи стяжных болтов 9. Наружные рамки 5 могут быть выполнены как из жестких 7, так и из гибких 10 элементов, а внутренние рамки 4 должны быть полностью жесткими. При этом на одном блоке несколько наружных рамок 5 (обычно не менее 2-х) могут быть жесткими, а все остальные - частично или полностью гибкими. Из соображений более простого соединения блоков между собой по длине, крайние наружные рамки 5 должны быть жесткими и прикреплены к панелям 1-3. В местах передачи усилий от напряжения рамок 5 должны быть предусмотрены элементы 11, распределяющие нагрузку по площади. Жесткие элементы рамок 4 и 5 лучще выполнять из металла трубчатой формы сечения, а гибкие элементы 10 и 12 - из круглой стали или тросов. Сечения и размеры элементов рамок 4 и 5 (7 и 10) можно легко унифицировать. Панели 1-3 могут быть как утепленные, так и неутепленные (лучше трехслойные с двумя обшивками, обрамлением и средним слоем). Очень важно, чтобы панели могли воспринимать сжимающие усилия, действующие в поперечном направлении в плоскости панели, и не только от предварительного напряжения, но и в период эксплуатации, когда вертикальные внешние нагрузки, действующие на блок будут во всех панелях 1-3 увеличивать эти

усилия, активно вовлекая их в совместную работу блока. Благодаря надежной совместной работе всех панелей в сечении пространственного блока как единого целого, панели 1-3 могут быть выполнены однотипными,

0 легкими, с минимальным расходом конструкционного материала, обеспечивая при этом повыщенную жесткость блока в целом. Размеры панелей могут быть унифицированы и приняты с учетом габаритов транспортных средств.

Дополнительное поперечное сжатие панелей покрытия 1 пола 2 в процессе эксплуатации от внешних вертикальных нагрузок достигается благодаря принятому расположению их в поперечном сечении блока по

выпуклым линиям в виде пологих арок. Это позволяет лучше обеспечить геометричность пола и кровли и повысить долговечность и надежность работы гидроизоляции. Кроме того, принятая форма сечения блока позволяет за счет предварительного напряжения рамок создать в жестких поперечных рамках разгружающие изгибающие моменты, т.е. моменты противоположного знака изгибающим моментам, возникающим от внешней вертикальной нагрузки. Таким образом создается возможность оптимально регулировать усилия в жестких несущих элементах поперечных рамок и обеспечивать работу их совместно с панелями.

Принятая форма арочного расположения панелей пола 2 и покрытия 1 позволяет осуществлять дополнительное предварите тьное напряжение с помощью затяжек для верхнего ригеля 13 внутренней рамки 4 и нижнего ригеля 14 наружной 5 рамки. Дополнительное , предварительное напряжение жестких ригелей 13 и 14 рамок 4 и 5 при

помощи затяжек 10 и 12 из высокопрочного материала особенно целесообразно при больщих пролетах блока в свету, когда вертикальные нагрузки, передающиеся от панелей пола 2 и кровли 1, вызывают очень боль5 щие изгибающие моменты в середине проле. тов этих ригелей. Напряжение следует начинать с верхнего ригеля 13 затяжкой 12 внутренней рамкй 4, а затем напрягать элементы 7, 10 и 14 (внешних) наружных рамок 5. При этом деформации обжатия и растяжения всех напрягаемых элементов блока должны быть рассчитаны или установлены опытным путем и учтены при назначении размеров рамок 4 и 5 и их элементов 7, 10 и 12 в соо тветствии с размерами и формой поперечного сечения короба-блока, шириной панелей 1 - 3 толщиной прокладок 6 и др. Форма поперечного профиля покрытия 1 и перекрытия 2 блока может быть выполнена либо в виде треугольной или круговой.

симметричной арки со стрелой подъема в середине, обеспечивающей уклоны (стоки в обе стороны) не менее 3-:5%. Конкретно высота подъема арки (свода) для покрытия и полаопределяется экономическими соображениями, конструктивными требованиями, назначением и условиями эксуплуатации блока.

Пространственные блоки-оболочки предлагаемой конструкции могут быть выполнены любых размеров по длине и сечению. Однако из условий транспортировки элементов (особенно панелей 1-3) и оптимизации поперечного сечения стенок блока по прочное ти и жесткости, наиболее целесообразная длина блока от 6 до 50 м. При этом для большего требуемого поперечного сечения блока соответствует большая длина блока.

Шаг поперечных рамок 4 и 5 размеры сечений их элементов 7 и 10 и элементов панелей 1-3 устанавливается по расчету от внешних нагрузок с учетом предварительного напряжения элементов и совместной работы их, как единого целого пространственного блока-оболочки.

Блоки особенно целесообразно применять в составном виде для пролетных строений транспортерных галерей (эстакад) выполняемых по схеме вантовых систем с минимальным количество внешних стоечных опор например, всего с одной стоечной опорой, и одним расположенным на ней пилоном. В этом случае пролетное строение собирается по длине из однотипных пространственных блоков данной конструкции, длина которых равна или кратна шагу вант, подвешивающих пролетное строение к пилону. Соединенные между собой блоки, и подвещанные,вантами к пилону, образуют неразрезную балку жесткости, коробчастого сечения, на упругих опорах-вантах.

Соединение блоков между собой может выполняться впритык через наружные 5 и внутренние 4 жесткие рамки посредством их стягивания высокопрочными болтами, или сварки или др. комбинированными способами. При соединении блоков через рамки 4 и 5 последние должны быть прикреплены к панелям 1-3 или соединены несущими элементами в углах по всей длине блока между собой.

Внутренние рамки 4 используются для установки станин (рам) конвейеров, подвешивания монорельсов, промпроводок, отопительных приборов и др. коммуникаций, располагающихся в галерее.

Ванты, поддерживающие блоки в проектном положении иогут крепиться к наружным жестким рамкам 5, расположенным в местах стыка смежных блоков, где образуются, после соединения блоков, спаренные рамки, большой жесткости и прочности.

Посредством искусственного изменения натяжения вант в неразрезной балке, коробчатого сечения, образованной пространственными блоками, можно регулировать изгибающие момента в ее сечениях по длине и добиться равных или почти равных условий работы для всех пространственных блоков, составляющих пролетное строение галереи. Такое рещение открывает возможность изготовлять пространственные блоки с минимальным расходом конструкционного материала, повыщенной прочности и жесткости из однотипных стандартных панелей 1-3 и элементов рамок 4 и 5 реально обеспечивая тем самым межотраслевую унификацию всех элементов, индустриальное заводское изготовление и комплектную поставку их к месту строительства галерей эстакады).

Снижение трудоемкости и материалоемкости конструкций сборного пространственного блока при одновременном повышении его прочности, жесткости, герметичности и надежности в работе по сравнению с известны.м решением, достигается за счет использования рационального поперечного сечения оболочки-блока и регулируемого предварительного напряжения всех эле.ментог в поперечном сечении при наличии двойных поперечных рамок 4 и 5, что обеспечивает совместную их работу, как единого целого, и позволяет применять высокопрочные конструкционные материалы вместе с эффективыми монолитными утеплителями.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во вни.мание при экспертизе

Ф 113.1