Висячее покрытие зданий и сооружений

ОП ИСАНИЕизовретения 68578 З Сеоэ Советских Сециалистич ескина Республик(51) М,(г Е 04 В 7/14 с присоединением заявки Мо Государственный коиитет СССР по делаи изобретений и открытий(72) Авторы изобретения В, МЛаптев и Т, И. Купцова Ордена Трудового Красного Знамени Центральный научно-исследовательский и проектный институтстроительных мет аллоконструкций(71) Заявитель 54) ВИСЯЧЕЕ ПОКРЫТИЕ З,)1 АНИЙ И СООРУЖЕНИЙ Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для покрытий большепролетных зданий и сооружений типа спортзалов, стадионов, выставочных павильонов, и т.п. Известно покрытие .большепролетных зданий, выполненное с сетчатыми и сплошными гладкими оболочками положительной или нулевой Гауссовой кривизны и оболочками смешанного типа из пересекающихся под углом гладких оболочек 1.Такое покрытие имеет значительную 15 высоту, которая зачастую не может быть использована и требует в то же время значительных расходов на отопление и обслуживание. Оно сложно в изготовлении и монтаже. 20Покрытие в виде мембран, выполненное из металлического тонкого листа с опорно кольцом или из тросов, натянутых между наружным и внутренним кольцами, на которые укладываются 25 конструкции кровли, также имеют существенные недостатки 2.Значительный прогиб затрудняет решение вопроса отвода воды с покрытия, 30 Устройство подвесных водостоков с уклоном от средней части покрытия к его периметру ухудшает архитектурное решение интерьера, Изготовление н монтаж таких покрытий представляет значительную трудность, так как требует устройства сложных подмостей для придания требуемой формы гибкой листовой конструкции и выполнения большого объема сварочных работ на высоте.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является висячее покрытие зданий и сооружений, круглое или многоугольное в плане, включающее наружное опорное, внутреннее и промежуточные двухпоясные .опорные кольца, верхний и нижний пояса каждого из которых соединены меж-, ду собой связями и верхний пояс каждого из которых соединен с нижним поясом соседнего внутреннего по отношению к нему кольца связями 3.Основным недостатком этой конструкции является отсутствие совмещения несущих и ограждающих функций покрытия, что выражается в устройстве двух несущих систем: основной, состоящей из колец и наклонных связей в виде тросов, и второстепенной, сос б 85783тоящей из тросов натянутых по верхуколец для поддержания кровли покрытия,Это приводит к многоэлементностиконструкции, усложнению изготонленияи монтажа,Цель изобретения - упрощение изготовления и монтажа при совмещениинесущих и ограждающих функций покрытия.Достигается эта цель тем, что впокрытии зданий и сооружений, круглом или многоугольном в плане, включающем наружное, центральное и промежуточные двухпоясные опорные кольца, верхний и нижний пояса каждогоиэ которых соединены между собой иверхний пояс каждого из которых соединен с нижним поясом соседнего внутреннего по отношению к нему кольца связями, каждая связь,объединяющая пояса одного кольца, выполнена в виде сплошностенчатой цилиндрической оболочки, а связь, объединяющая соседние кольца, выполнена н виде сплошностенчатой конической оболочки.На фиг, 1 схематически показанопредлагаемое покрытие, фасад с разрезом; на фиг, 2 - то же, план10 20 Покрытие состоит иэ наружного опорного кольца 1, центрального кольца2 и промежуточных колец 3, 30Каждое кольцо имеет верхний 4 и нижний 5 пояса жесткости, которые выполнены из трубчатых элементов,Между собой кольца соединены связями б, представляющими собой сплошныелистовые конические поверхности, соединяющие верхний пояс жесткости 4каждого наружного кольца с нижнимпоясом жесткости 5 соседнего внутреннего кольца. 40Вертикальные цилиндрические поверхности колец 1, 2 и 3 совместнос поясами жесткости 4, 5 и листовымиконическими поверхностями б образуютжесткую складчатую систему покрытия,способную воспринимать как симметричные, так и несимметричные вертикальные и горизонтальные нагрузки. Верхние трубчатые пояса жесткости 4 работают на сжатие, а нижние 5 - нарастяжение.Наружное опорное кольцо 1 устанавливается на отдельные опоры или настенку 7 и носпринимает полную вертикальную и горизонтальную нагрузкус плошади всего покрытия.55Особенностью конструктивного выполнения покрытия янляется то, чтокаждое из колец служит опорой внутреннему относительно него кольца. Аименно, к каждому верхнему трубчатому поясу жесткости 4 прикреплена работающая на растяжение замкнутая коническая поверхность б и пояс жесткости 5, являющийся составным элементом ближайшего ннутреннего кольца. Верхний пояс жесткости этого кольца, всвою очередь, янляется опорой следующему внутреннему кольцу и т,д,При этом нагрузка на кольца и наконические растянутые поверхностипостепенно сокращается к серединепокрытия, вследствие чего центральные элементы покрытия являются наименее нагруженными.Такое распределение усилий в элементах покрытия даст возможность наиболее рационально использовать материал в них за счет уменьшения высотыколец к середине покрытия, уменьшения толщины листов наклонных и вертикальных поверхностей, а также засчет уменьшения сечений поя он жесткости, не снижая при этом общей жесткости покрытия.В качестве материала может бытьприменена сталь с понышенными антикорроэионными свойствами типа 10 ХНДПили алюминиевые сплавы.В целях уменьшения усилий в поясах жесткости наружного опорного кольца 1 покрытия н них создают предварительное напряжение за счет устройства консоли 8 с подвесной стойкой 9.Консоль 8 состоит из кровли-листа,дополнительного пояса 10, работающего на растяжение,и системы подкосов11, 12,Так как каждая замкнутая складкаможет работать самостоятельно, монтаж покрытия производится укрепленны-ми секциями, начиная с опорного кольца с консолью,.Применение данного изобретения создает зкономический эффект за счетувеличения объема заводского изготовления, использования метода крупноблочного монтажа конструкций, а также допускает различные варианты решения архитектурного облика сооружения путем изменения пропорций между элементами покрытия (кольца, коническая часть), изменения общегоуклона покрытия и т.п. Формула изобретенияВисячее покрытие зданий и сооружений, круглое или многоугольное в плане, включающее наружное, центральное и промежуточные двухпоясные опорные кольца, верхний и нижний пояса каждого из которых соединены между собой и верхний пояс каждого из которых соединен с нижним поясом соседнего внутреннего по отношению к нему кольца связями, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения изготовления и монтажа при совмещении несущих и ограждающих функций покрытия, каждая связь, объединяющая пояса одного кольца, выполнена в виде сплошностенчатой цилиндрической оболочки, а связь, объединяющая соседние кольца, ныполнена в ви6 85 783 Составитель Н, ПавловаРедактор И, Шубина ТехредЭ.Чужик Корректор М, демчик Заказ 5427/34 Тираж 811 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушокая наб., д, 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная 4 де сплошноСтенчатой конической оболочки. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Лессиг Е,Н, и др, Листовые металлические конструкции . М Стройиздат, 1970, с. 334. 2, Покрытия общественных зданий.Под ред, Никитина Н.В. М Изд-во,.ли т ер атуры по строит ел ьст ву,1964, с. 77-78. 3, Патент ФРГ Р 1256863,кл, 37 а 7/14, опублик, 1968,