Рама каркаса промышленного здания

(5)5 Е 04 П 5 госддРственныйпо изОБРетениям ипРи Гннт сссР И 6810/33 02.88 05.9. Бюл. ьковское цд(57) 1 яобретецие относится к строитву. Цель изобретения - повышение цддежцостп, долговечности и огнестойкостп и снижение мдтеридлоемкостп эд счет рдциоцдльцого использования мдтеридлов. Ветви, распорки и опорные элементы двухветвевых колонн и перхцис поясд Ферм покрытия и шпренгельцых бдлок выполнены в вире бетонного ядрд с металлической сплошной обоймой эамкцутого профиля и снабжены цецтрирующпмц элементами постоянного или переменного сечения, установучло псследовд-конструкторско госуддрстцепвдтельского, про ого и иэыскдтел омэцергопроект" В.С.муклер, .Русдцов С. Трубобетопоительстце. - Пр тво, 1979,5,лепными в местах цдибольших изги их моментов в плоскости рамы, 2 -лы, 32 ил,Брусковые сборныетрукции в теплоительстве, - 11 роство, 1974, И" 1,елезобетонные энергетическом ст мышленное строителс. 26-29, рис.1-5. относится к на фиг,7 оител ышлен Изобрет ству, а им ных зданий-В ндГ на тности машинных за в иг.З; н фп .3; иг3; н иг.4; н Фиг.4; а на танций, в ретения - лговечнос ле ато ие нам чис ов элек ных.Цель изоб дежнасти, до ти и снижение счет рационал овышен с и огнестоемкости за ие ЕЕн ие Ж-Ж ца ие З-З нд мате ьзовация мате еч еч ого ис фиг.16фиг. 17 - сфиг.18на фиг.19 ов.а фиг.1 ппленно чение И сечение а каркасаиг,2 -- узел 11111 нана фиг.1;выполнения ажена рам ия; на ф а фиг.З узел узел 1 Чизобр го зда фиг.1; на фиг. фиг.5 -то же, и чен узел 1 на на фиг.1; фиг.1; нана фиг.б сечение фрагментентом; на на фиг на фиг рующим ферма фиг. л вариант ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВ тельское и проектно отделение Всесоюзцо ногонаучно-исследо ектно-коиструкторск ского института "Ат (72) Э.Л.Чихлддэе, Я.Л,Краппфельд, М,Е и С.А.Жуков(53) 627.88(088.8) (56) Санждровский Р ные конструкции в ст мыщленное строитель с, 22 и 23, рис.4,Сапожников Ф.В. ОБРЕТЕНИЯ ЬСТВУ опорного элемента; на фиг.1; на фиг.8 на фиг.9 - сечение фиг,10 - сечение Б фиг.11 - сечение фиг.2 - сечение Г фиг,13 - сечение Д фиг.14 - сечен фиг.4; нафиг.5; наа фиг.6; нанд фиг.7;вариант выполнения центрирующего элемента; на Фиг.23 - шпренгельная балка с центрирующим элементом; нафиг.24- фрагмент колонны с центрирующим элементом; на фиг.25 - то же, вариант выполнения центрирующего элемента; на фиг.26 - сечение Н-Н нафиг.21,23 и 24; на Фиг.27-30 - то же,варианты выполнения центрирующихэлементов; на Фиг.31 - сечение О-Она фиг,22-25; на Фиг.32 - то же,вариант выполнения центрирующего элемента.Рама каркаса промышленного зданиявключает двухветвевые колонны 1 сраспорками 2 и опорными элементами 3,фермы 4 покрытия и шпренгельные балки 5, опертые на верхние торцы колонн 1 и их опорные элементы 3. Всеэлементы колонн 1 и верхние пояса би 7 ферм 4 и шпренгельных балок 5 выполнены в виде бетонного ядра 8 сметаллической сплошной обоймой 9 замкнутого профиля. 25Верхние пояса 6 и 7 Ферм 4 ишпренгельных балок 5 и ветви 10 ираспорок 2 колонны 1 снабжены по крайней мере одним центрирующим элементом 11 постоянного или переменногопоперечного сечения, установленным вместах наибольшего изгибающего момента в плоскости рамы,1,Центрирующий элемент 11 может быть выполнен в виде арматурных стержней 2, или стального листа 13 с ребгде е - эксцентриситет, отсчитываемый от оси У до точки приложения нормальной к сечению силы Н;расстояние от центра тяжестиобоймы 9 и бетонного ядра 8до центра тяжести центрирующего элемента 11 площадью Г;. Е 1,Еи Е - модули упругости материалов3обоймы 9, бетонного ядра 8 ицентрирующего элемента 11 55соответственно,Я = - статический момент площадиЕэЦ 3центрирующего элемента 11Е рами 14, или уголков 15 или бетонногоядра 16 со сплошной обоймой 17 замкнутого профиля Все соединения в каркасе выполнены сварными, а креплениеветвей 1 О колонн 1 к фундаментам 18осуществляется анкерными болтами 19.Верхний пояс 7 каждой шпренгельнойбалки 5 может быть выполнен из двухветвей 20, установленных с двух сторон ветвей 10 колонны 1 на опорномэлементе 3, размещенном из плоскостирамы и соединенном с распоркой .2, Опорные элементы 3 могут быть выполненысквозными,Каркас под нагрузкой работает так,что в сечениях колонн 1, Ферм 4, шпренгельных балок 5, выполненных в видесплошной металлической обоймы 9 замкнутого профиля с бетонным ядром 8 и центрирующим элементом 11, возникаетцентральное сжатие или близкое к нему напряженное состояние, для чеготочка приложения внешней нагрузкидолжна совпадать с центром тяжестисечения либо находится в пределах ядра сечения, т,е, статический моментплощади сечения. центрирующего элемен- .та относительно оси, проходящей черезцентр тяжести составного сечения, принимается не менее произведения приведенной площади составного сеченияна .эксцентриситет приложения нормальной к .рассматриваемому сечению силыпо отношению к оси, проходящей черезцентр тяжести основного сечения, чтосоответствует условию относительно оси, проходящейчерез центр тяжести обоймы 9и бетонного ядра 8;Р =(а) (Ь) 2 ЕУа+Ьч) ЕЭГЕ Е приведенная площадь сечения,Повьшение надежности достигается тем, что ветви 10 колонн 1, верхние пояса б и 7 Ферм 4, балок 5, распорок 2, опорных элементов 3, имеющие армирование в виде сплошной металли" ческой обоймы 9 замкнутого профиля, не теряют несущую способность мгновенно как железобетонные, а, приобретая деформации, могут еще выдержать16471 значительную нагрузку. 1 ета 1 цическая обойма 9, заполненная бетоном 8, оказывается в значительной степени защищенной от потери местной и общей5 устоичивости конструкции благодаря подбору параметров сечений цеитрирующих элементов 11 и узлов каркаса, испытывающих простое напряженное состояние в виде центрального сжатия. 10Повьпнение долговечности достигается за счет снижения усадочных деформаций, поскольку величина усадки бетона в конструкциях, где отсутствует влагообмен между бетоном и внешней средой, весьма незначительна и ироцесс усадки происходит оченв медленно, лучшей сопротивляемости ;: агрессивных, по отношению к бетону, средах, поскольку бетон защищен обоймой от О влияния внешней среды.Снижение материалоемкости достигается благодаря отсутствию хомутов, планок, закладных деталей, поперечной и монтажной арматуры, исиользова ния резервов несущей способности материалов, благодаря повышению иосравнению с брусковыми конструкциями эффекта обоймы 9, отсутствию опалубки, поскольку обойма 9 выполняет роль не- съемной опалубки. Рациональное использование материалов достигается тем, что оиираиие балок 5 и ферм 4 осуществляется на торцовые поверхности колонн 1, вследствие чего нагрузка передается на бетон н металл одновременно, бетонное ядро 8 имеет повышенную ио сравнению с обычным железобетоном прочность вследствие обжатия, создаваемого обоймой 9; металлическая обойма 9, заменяя стержневую арматуру, выполняет функции продольного и поперечного армнрования, воспринимая усилия во о6всех направлениях, бетонное ядро 8 препятствует потере местной и общей устойчивости обоймы 9. Е 1 овышение огнестойкости, ио сравнению с металлическим каркасом, достигается за счет наличия в металлической обойме 9 бетонного ядра 8.Формула изобретения1Рама каркаса промышленного здания, включающая двухветвевые колонны с распорками и опорными элементами, фермы покрытия и шпренгельные балки, опертые на верхние торцы и опорные элементы колонн ветви, распорки и опорные элементы которых и верхние пояса ферм и шпренгельных балок выполнены в виде бетонного ядра с металлической обоймой, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности, долговечности и огнестойкости и снижения материалоемкости за счет рационального использования материалов, металлические обоймы выполнены сплошными замкнутого профиля, причем верхние пояса ферм и ширенгельных балок и часть ветвей и распорок колонн снабжены ио крайней мере одним центрирующим элементом постоянного или переменного поперечного сечения, установленным в месте наибольшего изгибаюшего момента вплоскости рамы.2. Рама по п.1, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что верхний пояс каждой шпренгельной балки выполнен из двух ветвей, установленных с двух сторон ветвей колонны на опорном элементе, размещенном из плоскости рамы и соединенном с распоркой колонны.3. Рама по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что опорные элементы колонн выполнены сквозными.1 ьП ОЮ ЩюгбА 4 Ю8гЮ -В