Каркас одноэтажного здания

Союз Сфветскнк Социалистических Республик(22) Заявлено 250578 (2 ) 2629078/29-33 51 М Кз с присоединением заявки йо Е 04 В 1/00 Государственный комитет СССР до делам изобретений н открытий(088.8) Дата опубликования описания 151180(72) Авторы изобретения Э,П. Аршавский, М.П. Бабушкин, Ю.М. Беляев, Р.А. ГершанОк, А.Я. Зиновьев, В.А. Клевцов, Т.М. Пецольд, Б.В, Пикельный, Е.С. Сикорскийи А В Шапиро Проектный институт Р 1 Госстроя СССР(54) КАРКАС ОДНОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ Изобретение относится к строительству и может быть использовано при "проектировании и строительстве одноэтажных зданий из сборных железобетон ных элементов,Известен каркас. одноэтажного здания из сборных железрбетонных элементов без мостовых кранов, состоящий из плоских продольных и поперечных рам, включающих колонны, защемленные в фундаментах, и шарнирносвязанные, с колоннами подстропильныеи стРопильные конструкции, к которымприварены плиты, образующие жЕсткийдиск покрытия. Горизонтальные усилия - ветровые, тормозные от подвесного транспорта и возникающие оттемпературных деформаций конструкций покрытия - распределяются на ко-лонны каркаса жестким дискомпокрытия,а общая устойчивость здания обеспечивается защемлением всех колонй вфундаментах 111 .Недостатком такого решения является то, что при этом в колоннахпомимо нормальных усилий от весапокрытия возникают знакоперемениыеизгибающие моменты от ветрбвых нагрузок и температурных перемещений,МЕкоторые передаются и на фундаменты, вследствие чего и колонны и фундаменты требуют повышенного расхода материала как из-за наличия моментов, так и из-за необходимости расчета по огибающим эпюрам. В определенных случаях для снижения указанных моментов от темпера- турных деформаций вынужденно устраиваются температурные швы, услож- няющие конструкцию каркаса и увеличивающие его стоимость и расход материалов.Известны также каркасы,в которых часть колонн, .находящихся в средней части здания, имеет существенно большую в плоскости поперечиых рам жесткость, например, они выполнены двухветвевыми при остальных колон-, нах прямоугольного сечения, Эти колонны образуют своего рода ядро жесткости и ввоспринимают основную часть действующих на поперечные рами каркаса горизонтальных нагрузок, В плоскости продольных рая между колоннами соседнйх рядов усгановленй" " металлические связи, образующие с колоннами плоские опоры, которыевоспринимают горизонтальные нагрузки,Бла 1"бдаря"нглйчию ядра жесткбстив этом случае представляется возможным уменьшить размеры поперечногосечения колонн, не входящих в ядрожесткости, и снизить возникающиев них усилия от температурных деформаций покрытия. Это позволяет соответственно увеличить размеры температурных блоков и снизить материалоемкость каркаса и фундаментов 2.Однако, известные каркасы имеютследующие недостатки: во-первых,изгибающие моменты от ветровой нагрузки в колоннах, не входящих в ядрожесткости, полностью не исключаются, 15во-вторых, сохраняется влияние тем" пературных деформаций на все колонны,Кроме того, работа жесткогб дискапокрытия при ядре жесткости по консольной схеме приводит к значитель- Кному увеличению усилий в местахсопряжений плит со стропильными конструкциями, что ограничивает областьприменения данного решения.Наиболее близким к изобретениюявляется каркас одноэтажного здания,состоящий из продольных и поперечных. рам, включающих колонны, опертые нафундаменты, и жесткий диск покрытия,образуемый из плит покрытия и стропильных конструкций, опертым на колонны, причем часть колонн связана между собой в плоские жесткие в своейплоскости опоры,Благодаря наличию указанных опорв продольных рамках большая часть горизонтальной нагрузки от ветра и кра-нбв воспринимается не консольно заделанными в фундамент колоннами, аплоскими опорами, что позволяет уменьшить сечение колонн в продольном 40направлении 3,Однако, в таком каркасе поперечныерамы работают как обычно, а в продольном направлении колонны (кроме свяэевых) ие воспринимают ветровые нагруз 4ки, но полностью воспринимают изгибающие моменты:бт температурных деформаций.Цель изобретения - упрощение конструкции каркаса.Поставленная цель достигаетсятем, что в каркасе одноэтажного эдайия, состоящего иэ продольных и поперечных рам, включающих колонны,опертые на фундаменты и жесткий дискпокГытия, образуемый иэ плит покрытия Ыи стропильных конструкций, спертыхна колонны, часть из которых связана между собой в плоские, жесткиев своей плоскости опоры, колонныустановлены на фундаменты шарнирно,а в продольном и поперечном направлениях жесткие опоры образуют вплане здания крест жесткости.На фиг, 1 дан план колонн и опоркаркаса; на фиг.2 - разрез А-А на фиг,1; на фиг. 3 - разрез Б-Б нафиг.1.Конструкция каркаса включает колонны 1 и жесткие в своей плоскостиопоры 2, спертые на фундаменты 3через шарниры 4, подстропильные 5 истропильные б конструкции, шарнирноопирающиеся на колонны 1 и опоры 2.К стропильным конструкциям прйсоединены плиты 7 покрытия, образующиежесткий каркас.Колонны и опоры с шарнирно присоединенными к ним стропильными конструкциями объединяются по поперечным и продольным рядам колонн соответственно в поперечные и продольные рамы. При этом в каждой продольной и поперечной раме размещается по одной опоре 2, плоскость которой совпадает с плоскостью соответствующей.продольной или поперечной рамы. Опоры 2 размещаются в средней части рам и образуют в плане здания своего рода крест жесткости каркаса. Опора 2 может быть выполнена ввиде двух колонн, соединенных оголовком в Д -образную опору или образована путем установки связей междуколоннами.При наличии в здании жесткихвстроенных или пристроенных помещенийони могут быть использованы вместоплоских опор для закрепления отсмещений рам каркаса.Конструкция работает следующим образом.При действии на каркас горизонтальных ветровых или тормозных (откранов) нагрузок они воспринимаются в плоскости каждой рамы толькожесткими опорами, расположенными вэтих рамах, а остальные колонны, шарнирно опертые на фундаменты, никакихгоризонтальных нагрузок не воспринимают и, следовательно, колонныи фундаменты, на которые они опираются, работают только на центральноесжатие,При температурных деформацияхшарнирно опертые колонны и плоскиеопоры свободно отклоняются от вертикали не воспринимают. дополнительныхусилий, что исключает необходимостьустройства температурных швов в здании,Как показывают расчеты для районов с перепадом температур в 40 Св зданиях с отметкой верха колонн7,2 м размер температурного блокаможет достигать 250-300 м, при этомотклонение верха крайних колонн сос"тавит 5-6 см, а угол наклона ко-.лонн к вертикали составит соответственно менее 1 . Предельные раэмеоры температурного блока при большейвысоте колонн могут достигать 500 м.В результате работы колонн ифундаментов только на центральноесжатие, а также увеличения размеров779524 продольном и поперечном направле"ннях жесткие опоры образуют в планездания крест жесткости,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Шишкин Р.Г. Сборные железобетонные конструкции одноэтажных промыаленных зданий, М., Стройиздат,1971, с, 39, рис. 2,14.2. Отчет ЦНИИпромзданий "ИсследованиЕ и разработка конструктивныхсхем каркасов одноэтажных производственных зданиИ с железобетоннымиколоннами на основе шарнирно-связевой системы с диафрагмами жесткости", Шифр 340 В"74, М., 1973,15 3. Орловский Б.Я. Пром 1 ыленныездания. М., "Высшая шкода", 1975,с. 162, рис. 112. Фие. Я Составитрль Техред М.Пе Редактор Е. Дорощеи Подписноеитета СССРкрытийнаб., д. 4/5 Тираж 772 ВНИИПИ Государствен по делам иэобрете 3035, Москва, Ж, РЗаказ 7978/4 ого и ий и ушска нт", г. Ужг од, ул. Проектиа илиал ППП "П температурных блоков, упрощаетсякаркас здания и фундамента, снижает.ся расход материалов, стоимость итрудоемкость строительства. формула изобретения Каркас одноэтажного здания,состоящий иэ продольных и поперечных рам, включающих колонны, спертые на фундаменты, и жесткий диск покрытия, образуемый из плит покрытия и стропильных конструкций, опертых на колонны, причем часть колонн связана мезау собой в плоские, жесткие в своей плоскости опоры, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения каркаса, колонны установлены на фундаменты шарнирно, а в Иванов Корректор Г. Назаро