Предварительно напряженная пространственная конструкция Советский патент 1982 года по МПК E04B7/14 

диагоналям каждой из вертикальных граней последнего. На фиг. 1 изображен фрагмент кон струкции, вид в плане; на фиг. 2 фасад конструкции; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 -аксоно метрия углового пространствен ного элемента конструкции в виде паралле лепипеда (плита не показана). Предварительно напряженная прост ранственная конструкция содержит вертикальные фермы 1, включающие ве тикальные стойки 2, горизонтальные элементы 3 нижних поясов, крестовые раскосы 4, верхние 5 и нижние б узл вые соединительные элементы и сбор.ные прямсуугольные в плане плиты 7, выполняющие роль верхних поясов ферм, и наклонные фермы 8, включающие горизонтальные элементы 3 нижни поясов, крестовые раскосы 9, верхние и нижние б узловые соединительные элементы и плиты 7, выполняющие роль верхних поясов ферм. Верхние узловые соединительные элементы 5 выполнены в виде квадрат ных в плане металлических анкерных стаканов, боковые грани которых слу жат односторонними упорами для плит 7. Верхние анкерные стаканы 5 снабжены опорным столиком 10, предназна ченным для опирания плит 7, и цилиндрическим выступом 11, на которы навинчена трубчатая стойка 2. Нижние узловые соединительные элементы 6 выполнены в виде квадрат ных в плане металлических анкерных стаканов, верхняя и боковые грани которых снабжены выступами 12, пред назначенными для фиксирования одностороннего упора элемента 3 нижних поясов и стойки 2 в грани анкерного стакана. Крестовые раскосы 4 вертикальных контурных ферм 1 выполнены в виде предварительно напряженных вант, изготовленных из высокопрочных.тросов и заанкеренных концами в диагонально расположенных верхних 5 и нижних б анкерных стаканах. Крестовые раскосы 9 наклонных ферм 8 расположены на диагоналях прямоугольного параллелепипеда, образованной сборной плитой 7, стойками 2 и элементами 3 нижних поясов и выполнены в виде предварительно напряженных вант, изготовленных из высокопрочных тросов и заанкерен ных концами в диагонально расположенных верхних 5 и нижних б анкерных стаканах. Стойка 2 представляет собой мета лическую круглую трубу, имеющую на верхнем конце внутреннюю резьбу, а в средней части местное усиление и сквозное отвеостие 13, используемое при вывинчивании стойки 2 на определенную фиксированную конструктивно величину в процессе предварительного напряжения конструкции. Объединение всех сборных элементов в геометрически неизменяемую систему осуществляется за счет сил предварительного напряжения конструкции, создаваемого путем вывинчивания стоек на определенную величину, фиксированную конструктивно. Поскольку вантовые раскосы закреплены в анкерных стаканах, а плиты, стойки и элементы нижних поясов примыкают к анкерным стаканам и являются распорками между ними, то предварительное натяжение вантовых раскосов, достигаемое вывинчиванием трубчатых стоек, вызывает предварительное сжатие плит, стоек и элементов нижних поясов. Вывинчивание стоек производится до той степени, чтобы силы предварительного натяжения раскосов превышали расчетные сжимающие усилия в раскосах, а силы предварительного сжатия плит, стоек и элементов нижних поясов превышали бы расчетные растягивающие усилия в этих элементах, возникающие на стадии монтажа и эксплуатации конструкции при неблагоприятных сочетаниях нагрузок. При этих условиях плиты, стойки и элементы нижних поясов остаются всегда прижатыми к анкерным стаканам и поэтому отпадает необходимость в постановке креплений, воспринимающих растягивающие усилия между указанными элементами и анкерными стаканами. Данная конструкция по ширине может иметь столько пространственных панелей, сколько потребуется их при проектировании реального сооружения. Конструкция представляет собой пространственный блок. Нз таких однотипных блоков могут собираться многоэтажные подмости, либо многопрОлетные мосты, или покрытие здания произвольной длины, в котором между отдельными блоками по ширине здания устраиваются фонари. Все сборные элементы конструкции изготавливаются в заводских условиях. Анкеровка вантовых элементов в анкерных стаканах осуществляется путем распушивания концов тросов с последующей заливкой внутренней полости стакана специальным сплавом. Тросовые элеменои, заанкеренные-.; в стаканах, образуют единую вантовую сетку, изготавливаемую на заводе на каждое пролетное строение. Сборные элементы нижних поясов и стойки изготавливают из стальных труб. Выступы 11 и 12 анкерных стаканов имеют цилиндрическ;/ю форму поперечного сечения.

Конструкция обеспечивает удобство транспортировки сборных элементов к месту строительства как железнодорожным, так и автомобильным транспортом.

Небольшой вес вантовой сетки из тросов, заанкеренных в стаканах, и небольшая длина любого сборного элемента, не превышающая длины панели, позволяют перевозить элементы конструкции на обычных грузовых автомобилях.

Монтаж конструкции включает сборку на площадке пространственной конструкции из отдельных элементов, объединяемых вантовой сеткой, объединение всех элементов конструкции в геометрически неизменяемую систему натяжением тросовьрх раскосов, достигаемым за счет вывинчивания трубчатых стоек на определенную длину, и установку собранной конструкции на опоры.

Данная конструкция позволяет уменьшить трудоемкость монтажа за счет уменьшения количества операций при сборке.

Так, если конструкция выполнена по схеме известной конструкции, то монтаж конструкции включает трудоемкие операции по установке на центральных участка:; петлевых Байтовых раскосов стяжных хомутов. При этом установка стяжного хомута включает в себя шесть операций: установка двух тросовых раскосов , в пазы центральной прокладки, установка двух накладок, установка и завинчивание двух болтов. В конструкции, содержащей 40 пространственных панелей, потребовалась бы установка 102 стяжных хомутов, т.е. объединение сборных элементов в геометрически неизменяемую предварительно напряженную систему включает 612 операций.

Объединение же сборных элементов предлагаемой конструкции в геометрически неизменяемую предварительно напряженную систему достигается за счет вывинчивания лишь 63 трубчатых стоек, т.е. включает только 63 операции. Таким образом, число операций в данном случае уменьшается почти в 10 раз.

Уменьшение трудоемкости монтажа конструкции приводит к сокращению сроков строительства сооружения.

К достоинству предлагаемой пространственной предварительно напряженной структурной конструкции следует отнести повышенную пространственную жесткость, достигаемую путем пространственного расположения вантовых раскосов.

Поточное высококачественное изготовление сборных элементов конструкции на специсшизированных заводах, удобство транспортировки сборных элементов к строительной площадке

железнодорожным или автомобильным транспортом, практически мииимальное число простых операций при сборке конструкции, позволяющее производить как монтаж, так и демоитаж пролетного строения в чрезвычайно короткие сроки определяют высокие технические достоинства предлагаемой конструкции.

25

Формула изобретения

Предварительно напряженная пространственйая конструкция, образо3Q ванная из параллелепипедов, включающих плиты верхнего пояса, горизонтальные стержни нижнего пояса, стойки, крестовые вантовые раскосы и уз ловые элементы нижнего и верхнего поясов в виде анкерных стаканов с

35 гранями, снабженными цилиндрическими выступами, отличающаяся тем, что, с целью снижения трудоемкости монтажа и упрощения преднапряжения конструкции,, стойки выполнены

трубчатыми составными с )жностью изменения длины и закреплены на цилиндрических выступах аикериых стаканов, а крестовые ванты распо- . ложены по диагоналям паргшлелепипе45 да и по диагоналям каждой из верти кальных граней последнего.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

50

1.Авторское свидетельство СССР 365444, кл. Е 04 В 5/14, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР .727780, кл. Е 04 В 7/14, 1976.

S-B

г- г

грпгр.1(Sn

-а,;QilUi

/

- Д. /

j/.,

:1гГг

qnf

,

4.qgp