Висячее покрытие

ОПИСАНИИ ИЗОЬЕЕТ ЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУп 1682624 Со 1 оз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к вид-ву485990/29-33 04 В 7/14 исоединением за рственный комитеСССРлам изобретенийи открытий 23) Приорит т 69,024.5 (088.8) ллетень32 сания 30.08.7 Авторыизобретени Н, Размадзе К, Мелашвили, Г, А, Ткешелашвили и К, Д. Яшвили а и ордена Трудового Красного Зна ий институт им, В, И, Ленина(71) Заявитель Грузи ордена Ленин политехническ КРЪТ ВИСЯЧ решение по качеств, таки я больших п шим образом лов, работаю(43) Опубликовано 30.08.79 (45) Дата опубликования о Изобретение относится к промышленному и гражданскому строительству, а именно к,висячим комбинированным мембранным покрытиям с внутренним восприятием распора, состоящим из жестких и гибких эле ментов, для зданий и сооружений произвольного замкнутого очертания в плане.Известны просгранственные покрытия положительной гауссовой кривизны, включающие лучевые элементы, выполненные из 10 лепестков - оболочек, установленных наклонно и опертых одним концом на центральный элемент в виде фермы, а другим - на размещенные по периметру покрытия вертикальные опоры-колонны 1. 15 Нагрузка покрытия передается на лепестки - оболочки, которые работают как сжато-изогнутыс элементы, а возникшие контурные усилия воспринимаются в центре 2 покрытия фермой, а по периметру - контурными элементами оболочки покрытия.Полохкительная гауссовая кривизна такого покрытия удобна в смысле водоотвода, жесткости покрытия и увеличения полезно го объема здания, но ввиду наличия большого количества сжато-изогнутых элементов требует большого количества материала для обеспечения устойчивости, поэтому неэкономично. Наиболее экономично реше ние, когда большее количество элементов покрытия работает на растяжение.Наиболее близким к изобретению техническим решением является висячее мембранное покрытие, которое состоит из мембраны в виде отдельных секторов, закрепленных по периметру в опорном контуре в виде опрокинутых арок, а по сторонамсектора - на лучевых элементах, соединенных в центре покрыгия. Опорный контур в узлах сопряжения установлен на,вертикальные опорные элементы 2.Внешняя нагрузка передается на мембранное покрытие отрицательной гауссовой кривизны, а возникший распор передается в узлах сопряжения на контурные элементы в виде опрокинутых арок и на лучевые элементы. Так как главные кривизны секторов мембраны параллельны сторонам опорного контура, а продольные оси лучевых элементов и сторон опорного контура совпадают со средним сечением мембраны, то лучевые элементы сжато-изогнуты. Сама мембрана покрытия работает на растяжение.Такое крытия имеет,ряд полезных . х как возможность перекрыти ролетов, использование наилуч прочностных свойств материа щих на растяжение,60 Недостатками данной конструкции покрытия являются неудобства водоотвода внутренним стоком, работа лучевых элементов как сжато-изогнутых, требующих дополнительных материалов для обеспечения устойчивости, уменьшение полезного объема здания, необходимость устройства наружного опорного контура.Цель изобретения - улучшение эксплуатационных качеств покрытия, увеличение полезного объема здания и обеопечение отвода воды по периметру покрытия, а также повышение экономичности всего покрытия путем уменьшения материалоемкости элементов конструкции покрытия, снижения трудоемкости изготовления и монтажа,Указанная цель достигается тем, что висячее покрытие, имеющее вертикальные опорные элементы, включающее лучевые элементы и прикрепленную к ним тонколистовую мембрану, выполненную из отдельных секторов отрицательной гауссовой кривизны, снабжено центральным внутренним опорным контуром, имеющим верхнее жесткое и нижнее гибкое кольца, шарнирно соединенные между собой стойками, а лучевые элементы выполнены в виде пространственных шпренгельных ферм, установленных наклонно и опертых одним концом на вертикальные опорные элементы, а другим - на верхнее жесткое кольцо, причем концы ферм, опертые на вертикальные опорные элементы, соединены затяжкой с нижним гибким кольцом. Центральный внутренний опорный контур может быть выполнен криволинейного очертания или кругового очертания.На фиг. 1 схематически изображенопредлагаемое покрытие, план; на фиг. 2 - то же, вариант; на фиг. 3 - покрытие, разрез; на фиг. 4 - сечение А - А на фиг. 3; на фиг. 5 - покрытие, общий вид.Висячее покрытие, имеющее вертикальные опорные элементы 1, включает лучевые элементы 2 и тонколистовую мембрану 3, прикрепленную к ним и выполненную из отдельных секторов 4 отрицательной гауссовой кривизны. Покрытие снабжено центральным внутренним опорным контуром 5, имеющим верхнее жесткое 6 и нижнее гибкое 7 кольца, шарнирно соединенные между собой стойками 8. Лучевые элементы 2 выполнены в виде пространственных шпренгельных ферм, установленных наклонно и опертых одним концом на ве 1 ртикальные опорные элементы 1, а другим - на верхнее жесткое кольцо 6. Причем концыферм, опертые на вертикальные опорные элементы, соединены затяжкой 9 с нижним гибким кольцом 7.На верхних гибких поясах 10 шпренгельных ферм 2 закреплена мембрана 3 в виде секторов. Верхний гибкий пояс 10 фермы связан с опорным элементом 1, а последний с нижним гибким поясом 11 с помощью г1015202530354050е65 4стоек 12, Причем гибкие пояса 10 и 11 раскреплены расчалками 13.Работает висячее комбинированное покрытие следующим образом,Внешняя нагрузка, действующая на мембрану 3 покрытия передается на гибкие пояса 10 в узлах О, О и т, д. Узловая нагрузка, возникшая в узлах О, О и т. д передается с помощью стоек 12 на жесткий стержень 14 и дальше на гибкие нижние пояса 11, Возникший распор от гибких поясов в опорных узлах А, В, С и Р передается на жесткий стержень 14. Таким образом, стержень 14 сжато-изогнутый, но гибкие пояса 10 и 11 совместно с расчалками 13 обеспечивают пространственную устойчивость жесткого стержня 14,Распор, возникший от системы АВСР в целом в узлах А и Р передается на затяжку 9, а та в свою очередь - на гибкое нижнее кольцо 7. Распор в узлах В и С передается на верхнее жесткое кольцо 6, Вертикальные реакции в узлах А и Р воспринимают вертикальные опорные элементы 1, а в узлах В и С - передаются с помощью стоек 12 барабана на нижнее гибкое растянутое кольцо 7.Таким образом, вся конструкция висячего покрытия получается замкнутой с внутренним восприятием распора, где в основном элементы работают либо на растяжение, либо на сжатие, или сжатие с изгибом с обеспечением устойчивости,Характерными особенностями конструкции покрытия являются отсутствие наружного опорного контура и возможность перекрывать здание различного замкнутого очертания в плане.В данной конст 1 рукции покрытия для сжатых элементов с успехом можно применить железобетон, легкие сплавы, высокопрочные стали, а также полимерные материалы. Описываемое висячее покрытие является комбинацией не только статической работы четырех самостоятельных конструкций (мембранного сектора покрытия, двусторонних пространственных шпренгельных ферм, внутреннего опорного контура и затяики), но и сочетанием материалов снаилучшим иопользованием их физико-механических свойств,По предварительным расчетам экономический эффект от применения предлагаемых висячих комбинированных покрытий по сравнению с существующими конструкциями составляет 15 - 20/ по затрате материалов и стоимости.Формула изобретения1. Висячее покрытие, имеющее вертикальные опорные элементы, включающее лучевые элементы и прикрепленную 1 к ним тонколистовую мембрану, выполненную изотдельных секторов отрицательной гауссовой кривизны, отличающееся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных качеств покрытия, увеличения полученного объема здания и обеспечения отвода воды по периметру покрытия, оно снабжено центральным внутренним опорным контуром, имеющим верхнее жесткое и нижнее гибкое кольца, шарнирно соединенные между собой стойками, а лучевые элементы выполнены в виде пространственных шпренгельных ферм, установленных наклонно и опертых одним концом на вертикальные опорные элементы, а другим - на верхнее жесткое кольцо, причем концы ферм, опертые на вертикальные опорные элементы, соединены затяжкой с нижним гибким кольцом.2. Покрытие по п. 1, отличающеесятем, что центральный внутренний опорныйб контур выполнен криволинейного очертания,3. Покрытие по п. 1, о тл и ч а и щ е е с ятем, что центральный внутренний опорныйконтур выполнен кругового очертания.1 О Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР536291, кл. Е 04 В 7/14, 1975,2. Авторское свидетельство СССР15456077, кл. Е 04 В 7/14, 1972.682624 4 г Составитель Н. Павловаедактор Т. Кузьмина Техред А. Камышникова Корректор И. Позняковска пография, пр. Сапунова аказ 7НПОд Изд.494 Тираж 822 Подписноеиск Государственного комитетеа СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5