Устройство для крепления консольной балки к несущей конструкции

(56) Вахненко 11. Фконструкции зданийСтройиздат, 980, с.Авторское свидете060773, кл. Е 04 о 3; И Я ямаев ся к строител ьст. ибким строительжет найти примезичных типов злам гисле в райоости. Целью изобние фукциональГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБ Д ВТОРСКОМ,/ С 8 (088.8)и др. Строительные и сооружений. - М.: 78, рис. 26.ьство ГССРВ 5/2, 1983.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ КОНСО."1 ЬНОЙ БАЛКИ К НЕСУЩЕЙ КОН СТРУКЦИИ(57) Изобретение относитву, и имс нно к упругогным конструкциям, и монение при возведении раз.ний и сооружений, в тонах повышенной сейсмичнретения является расшире 51)5 Е 04 В 1/38, 1/58, Е ных возможностеи и повышение несущеи способности. Устройство для крепления консольной балки 1 к стойке 2 включает упорную часть стойки, состоящую из направляюгцих блоков 3 качения и диафрагм 4, закрепленных с возможностью осевого перемецения вдоль стойки и имеющих с наружной стороны фиксаторы концов каната 6, состоящие из стаканов 7 с пружинами сжатия. Опорный конец балки снабжен распределительным устройством 9, состоящим из периферийных блоков и опорного пустотелого блока, соединенного с ветвями стойки посредством пропущенного через него цилиндрического шарнира 13, имекццего на концах ограничители углового перемещения балки. Опорный конец балки выполнен в виде цапфы 18, размещенной между боковинами распределительного устройства, опирающейся на его опорный блок и снабженной регулирующими блоками9. Оголовник балки 1 выполнен составным из неподвиж597425 цой части 21, стянутой напрягающими тя)камп 22 с опорным блоком, и шарнирно соединенного с цей поворотного блока 23 с рцжимпой колодкой 24 ца конце. Вдоль балки расположены обжимающие хомуты 25 с с) Верстцямп в стенках для пропуска Встей каната 6 и напрягающих тяжей 22.11 редлягяемяя упругогибкая система консоль:7с и е Относится к строительству и, ;йти применение при возведении) .)ЧС 5 й ППОМЫШЛЕЦНОГО И СЕЛЬ, х ц ст."епо 7 цязпячеция, склядс)В, хряр .Вцых сооружений типа трамп.; Об .сктов, В том числе возВ ДОх ,Овыпспцой ссйсмичьк и.:)бретеция является расширениег, П Я,. ЬПЫХ ВОЗ ЪОЖЦОСТЕИ И НОВЫ)ЕЦИЕй, п 7, обости,И.изображено крепленпс коц., пч ьк) осевого перемецения вдоль,п,дпя 7. я; ях 4 закреплены с няруж, ы -,горы для крепления коп ка яя 6, вьшолнеппые в вп", СЙ, к тоящИХ ИЗ СтяКВПО 7 45. р дсл ц ел ьцым устрои; гвом 9, состояц: обьсдинецных бс)ковинами 10 цеподцп кпых периферийных блоков 1 и опорногоу.; сгелого блока 12, соединенного с ветвями5ки 2 посредством пропущенного через"" 5514 углового перемещения балкив ее веркяльной плоскости., жт быть вьполцец Виде обоймы 15 с ная балка в опо (стойка) при сохранении высокой прочности и надежности функционирования в экстремалнь)х условиях эксплуа. тации позвол яет экономить строительный ма териал, увеличивая при этом выносы консольных балок для перекрытия значительных по размерам безопорных пространств 5 з. п. ф-лы, 12 ил. пружиной сжатия и пальцем 6, взаимодействующим с опорным уступом 17 на конце цилиндрического шарнира 13. Опорный конец балки выполнен в виде цапфы 18, размещенной между боковинами 1 О, опирающейся на опорный блок 12 и снабженной регулирующими блоками 19, которые через шаровые шарниры 20 взаимодействуют с ветвями 5 стойки 2. Оголовник балкивыполнен составным в виде неподвижной части 21, стянутой напрягающими тягами 22 с опорным блоком 12, и шарнирно соединенного с ней поворотного блока 23 с прижимной колодкой 24 на конце.Вдоль консольной балки 1 расположены обжимающие хомуты 25 с отверстиями в стенках для пропуска ветвей каната 6 и напрягающих тяжей 22. Диафрагмы 4 могут быть Выполнены из отрезков швеллера и для закрепления их положения по высоте стойки 2 имеют фиксаторы 26. Консольная балкаможет быть изготовлена, например, из топколистового прессованного профиля, заключенного В прямоугольную трубу с образованием сечения 27 балки типа пчелиные соты. Защем;ение витков каната 6 прижимной колодкой 24 ца поворотном блоке 23 условно делит канат по характеру его работы ця рабочий (в верхней зоне балки) и стабилизирующий ниж)5 яя зона участка). Разгружая консольную балку от отрицательных изгибающих моментов и воспринимая осовную силу тяжести полезной нагрузки и сооствец ного веса конструкции, канаты 6 В верхней плоскости консоли преднапряжены ца в.5 цчицу. определенную расчетом, и плотно прижаты к поверхности балки обжимающимц хомутами 25. В это же время стабилизируз)цие канать, работающие в нижней плоскости консоли, препятствуют ее растяжению и изгибу балки вверх в экстремальных ситуациях, например при воздействии сейсмических, динамических и других переменных нагрузок. Консольный элемент, шарнирно закрепленный посредством предлагаемого устройства к несущей конструкции, работает в основном на осевое сжатие. Этому способствует также преднапряжение его тяжами 22.Усилия от преднапряжения в рабочих и стабилизирующих участках каната 6 воспринимаются распределительным устройством 9, когда канаты, проскальзывая через его блоки, проходят, огибая регулирующие блоки 19 опорного конца балки и направляющие балки 3 опорной части стойки, и передаются на диафрагмы 4 через обоймы-гасители. Такая передача усилий с консольной балки на стойку позволяет разгрузить ее от отрицательных изгибающих моментов. Напряженные канаты, проходя через блоки распределительного устройства 9, создают в опорном блоке 12 силу, вектор которой направлен по оси консольной балки и уравновешивает силу давления балки на несущую конструкцию (стойку), обеспечивая напряженное равновесие системы.Усилия в рабочих и стабилизирующих участках каната с примерно неизменным суммарным значением направлены перпендикулярно оси стойки, однако, благодаря распределительному устройству и блокам, изменяющим их направления, передаются на горизонтальные плоскости диафрагм (швеллеров) и сжимают стойку параллельно ее оси с двух противоположных сторон.При увеличении усилий в верхней плоскости консольного элемента под действием неосновных, временных перегрузочных воздействий, поворотный блок 23 оголовника, поворачиваясь вокруг своего цилиндрического шарнира, автоматически переключает силы растяжения с верхних рабочих канатов на стабилизирующие канаты нижнего пояса.Стабилизирующие канаты, еще более напрягаясь, дополнительно сжимают верхний пояс, в них возникает сила растяжения, которая приложена к свободному концу напряженного консольного элемента, направлена вверх и поддерживает консольный элемент на весу.После снятия перегрузочных аварийных воздействий оголовник возвращается в исходное состояние напряженного равновесия.Совместная работа напряженных канатов верхнего и нижнего поясов. обусловленная подвижным элементом, делают систему самонапрягаемой и саморегулирующейся.В предлагаемой системе стойка - консольная балка действие отрицательных изгибающих моментов можно свести к минимуму путем регулируемого напряжения канатов так, что вся конструкция работает согласованно, как бионическая система. Усилия от постоянной равномерно распределенной или нескольких сосредоточенных полезных нагрузок, приложенных к консольному элементу, стремятся изогнуть его, но равнодействующая векторов двух сил (силы натяжения рабочего каната и силы тяжести от полезных нагрузок) расположена под незначительным углом в несколько градусов к осиПриподнимая свободный конец консольного элемента на лесах под расчетным углом и закрепляя концы канатов с головками 8 в стаканах 7 обойм-гасителей на нижней подвижной диафрагме 4, пропускают их 35 через блоки 3 и 9, блоки распределительного устройства 9 и поворотный блок 23 оголовника и закрепляют на верхней диафрагме 4 стойки в обойме-гасителе. Затем на консольную балку надевают и затяги вают в проектных точках обжимающиехомуты 25. На стойку устанавливают гидравлические домкраты, соединяя их с подвижными диафрагмами 4 упора стойки.Опуская нижнюю дифарагму домкратом исоздавая тем самым требуемое начальное 45 напр яжение в системе, фиксируют положение диафрагмы фиксаторами 26.Затем убирают леса, давая тем самымдополнительное расчетное напряжение всей системе и защемляют на поворотном блоке 23 оголовника балки витки каната прижим ной колодкой 24, разделяя их функционально на рабочие канаты верхнего пояса и стабилизирующие канаты нижнего пояса консольной оалки. С наружной стороны к стойке приваривают ограничители 14 углового перемещения балки (они же сигнализаторы перенапряжения конструкции) и расклинивают шарнир 28 поворотного блока 23 оголовника балки, включая его в работу (гасител ь колебаний системы) . Ь 10 15 20 25 балки, поэтому значения изгибающих моментов в консольном элементе малы. Чем больше силы преднапряжения рабочих и стабилизирующих канатов, тем меньше угол между равнодействующей двух основных сил и центральной осью консольного элемента. Следовательно, систему можно отрегулировать за счет изменения усилий в канатах (тросах) так, что полностью устраняются изгибающие моменты и прогиб в любом месте консоли даже при значительных ее пролетах.Монтаж системы консольная балка несущая конструкция (стойка) может быть осуществлен в следующей последовательности.Опорный конец балки (цапфа 18) заправляют в распределительное устройство 9 и заваривают по контуру, после чего поднимают и навешивают на опорный цилиндрический шарнир 13. К свободному концу консольной балки приварив ают неподвижную часть 21 оголовника, соединенную с поворотным блоком 23 заклиненным шарниром 28. Неподвижную часть 21 оголовника и рспределнтельное устройство 9 стягивают напрягающими тяжами 22, которые, пронизывая шарнир 13, упираются в опорный блок 12 распределительного устройства.597425 Формула изобретения 11 с, довтельцость монтажа может быть гсслько изменена. Так, свободный конец балки моыт быть приподнят в конце сборки с помоцп ю установленных на стойке гцдрав. ч. свих домкратов, присоединенных к д:.,; г . и 4 с последующей их фиксац)ц",; лс перенапряжения канатов в пр)с 1 ц;м положении. Остальные операции ос 1, .:. ц без изменения.М;, ж системы может быть также цолцос;ью осуществлен на земле с последук)цгцм подъемом, полностью смонтированной системы автокранами и закреплением ее сгойкц в фундаменте.рсчлгаемая система упругогибкой строительной конструкции может быть исш,л ьзоц аца в различных областях народ;ц о д)зяйства, позволяет при сохранеццысокой прочности и надежности функционирования в экстремальных условиях ";оцомить строительный материал, увеличи;ц цр,. этом выносы консольных балок, , бж цсццая перекрытие значительных по , цоцм размерам безопорных пространств. )сцовцая часть нагрузки на систему стой консоль воспринимается высокопрочными кнатами (тросами) разгружающими кон,с)лык) балку от отрицательных изгибаюцгцх моментов, что создает дополнительрс зерв ы экономии строитсл ьц ых м атерцалов. 1. Устройство для крепления консольной блкц к несущей конструкции, преиму. ществеццо ь сквозной стойке, включающее закрецлеццый ца стойке упор с фиксаторами для крепления концов стяжного напрягюгцего каната, размещенного в обхват граней и оголовки балки, расположенные вдоль балки направляющие детали, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышениягнущей способности, упор выполнен в виде неподвижных направляющих блоков качения и диафрагм, закрепленных между ветвями стойки с возможностью осевого перемещения, а фиксаторы - в виде размещенных с наружной стороны диафрагм обойм- гасителей, при этом опорный конец балки снабжен размещенным между диафрагмами распределительным устройством, состоящим из объединенных боковинами неподвижных периферийных рлоков и опорного пустотело О го блока, соединенного с ветвями стойкипосредством пропущенного через него цилиндрического шарнира с ограничителями углового перемещения балки на концах, и выполнен в виде опирающейся на опорный блок цапфы, снабженной регулирующими блоками, а оголовник балки выполнен составным в виде неподвижной, стянутой напрягающими тяжами с опорным блоком части и шарнирно соединенного с ней поворотного блока с прижимной колодкой на конце.20 2. Устрйство по п. 1, отличающееся тем,что направляющие детали выполнены в виде обжимных хомутов с отверстиями в стенках для пропуска ветвей каната и напрягающих тяг.3. Устройство по п, 1, отличающеесятем, что обоймы-гасители выполнены в виде стаканов с пружинами сжатия, а концы стяжного каната - с опирающимися на пружины головками,4. Устройство по п. 1, отличающеесятем, что регулирующие блоки цапфы снабжены шаровыми шарнирами, взаимодействующими с ветвями стойки.5. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что ограничитель углового перемещения выЗ полнен в виде обоймы с пружинкой сжатияи пальцем, взаимодействующим с цилиндрическим шарниром.6. Устройство по п. 1, отличающеесятем, что диафрагмы выполнены в виде швеллеров с фиксаторами проектного поло жения по высоте стойки.