Висячее покрытие

. Чаада срдена Трудового Красного Знамени це тельский институт строительных конст Заявитель льный ий им. аучно-исследо. А, Кучеренко) ВИСЯЧЕЕ ПОКРЪТ шедитса ления иВЫСОТЫ ПКроместержнев еч и(43) Опубликовано 30.06,80 Изобретение относится к строительству и предназначено для покрытия большепролетных зданий: промышленных и спортив- НыХ кОМПЛЕкСОв, СЕлЬСКОхОЗЯйСтВЕНных пО- лигонов и оранжерей с искусственным кли матам, а также СамалЕтных ангарав.Известно сборное висячее покрытие, вклЮчающеЕ висячуЮ СиСтЕму, прадолЬнЫе балки жесткости, выполненные двухконсольными и соединенные в поперечном на правлении фермами, по которым уложены плиты покрытия с гидроизоляционным покрытием 11.Недостатком этого покрытия является трудоемкость изготовления и монтажа из за сложности узлов соединений, так как каждый элемент строительных конструкций уникален по своему виду, обладает большим собственным весом, что вл ет повышение расхода стали (около 80 кг/м покрытия), хотя ванты имеют большую стрелу провеса (1/7 пролета), Высота опор больше высоты здания в 2 раза, Кроме того, покрытие имеет большие температурные деформации, равные деформациям от восприятия временных нагрузок, требует больших затрат на антикоррозионную защиту, так КаК вСЕ нЕСУЩ Е кОнСтРУКЦиИ НаХОДЯтСЯ . снаружи здания и подвержены климатиче- СкиМ вОЗДЕйСтвИЯМ, 3 Известно та же пространственное стержневое покрытие, содержащее верхние и нижние пояса и соединяющие их раскосы, выполненные из прокатных профилей и предназначенные для покрытия производственных зданий пролетом 18 24 м 2.Недостатком такого покрытия являются ограниченные возможности перекрывать здание больших пролетов, оптимальный размер которых в пределах 24 50 м. Перекрытие плоскостными конструкциями больпролетных зданий и сооружений привок резкому увеличению собственного вепокрытия, росту трудоемкости изготовмонтажа, повышению строительнойролетных конструкций.того, известно пространственное ое покрытие, включающее верхние и нижние пояса и систему раскосов с накладками в узлах, выполненных из отдельных штампованных элементов системы 10 нистрат,3) .Недостаток данного покрытия состоит также в ограниченных возможностях перекрывать здания больших пролетов, оптимальный размер которых в пределах 24 30 м. ПЕрекрытиЕ плоекастными кОнСтруК- циями больших пролетов при наличии висячих покрытий по экономическим соображениям является нерациональным конструктивным решением, так как приводит к резкому увеличению собственного веса покрытия, росту трудоемкости изготовления и монтажа, повышению строительной высоты пролетных конструкций. Развитие же современной более совершенной технологии производства требует именно большепролетных сооружений.Напболее близким к изобретению по технической сущности является висячее покрытие, выполненное по жестким вантам из полносборных элементов, включающее полносборные элементы покрытия, имеющее верхние и нижние пояса с несущими и ограждающими конструкциями, смонтированные на монтажных тросах, которые при эксплуатации перекрытия могут быть также предварительно напряжены 4.Указанная конструкция покрытия будет рациональной относительно расхода материала, а также удобства монтажа до определенной величины пролета, в пределах 150 - 250 м. Выполнение монтажа висячих покрытий с большими пролетами из мелко- размерных, например 6 - 12 м, полносборных элементов будет носить неиндустриальный характер.Кроме того, для обеспечения нормальной эксплуатации большепролетного висячего покрытия совершенно необходима его стабилизация при всех видах неравномерного нагружения, особенно от воздействия локальных и сосредоточенных нагрузок. При условии выполнения висячего покрытия предельно легким, а значит экономичным, изгибная жесткость, которая потребуется для стабилизации покрытия в целом, будет иметь весьма существенное значение,Обеспечение такой величины изгибной жесткости за счет развития сплошного сечения жесткости ванты неизбежно приведет к дальнейшему увеличению веса покрытия, .что крайне нежелательно, так как с увеличением веса растут распорные силы, а от этого увеличиваются сечения всех несущих элементов, опор и анкерных устройств - растет общая материалоемкость, а также трудоемкость монтажа.Цель изобретения - повышение жесткости, увеличение пролета и снижение расхода материала и трудоемкости при изготовлении и монтаже.Достигается это тем, что в висячем покрытии, включающем опоры, прикрепленные к ним ванты с уложенными на них полносборными элементами покрытия, имеющими верхние и нижние пояса, элементы покрытия выполнены в виде структур с кривизной, соответствующей кривизне висячего покрытия, и установлены верхними поясами на ванты, а нижние пояса смежных структур соединены связями,На фиг. 1 изображены элементы покрытия в аксонометрии; на фиг. 2 - сборное висячее большепролетное покрытие, общий 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 вид; на фиг. 3 - сечение А - А на фиг. 2 (вариант сочетания жесткои ванты со структурои); на фиг. 4 - то жс (вариант сочетания гибкой ванты со структурои).Сборное висячее покрытие включает ванты 1, которые предварительно монтируют па опоры 2 с заданнои стрелкои провиса, пространственно-стержневой олок 3, выполненныи в виде структуры с кривизнои, соответствующей кривизне висячего покрытия, имеющей ограждающие конструкции из профилированного настила 4, утеплитель 5, кровлю О, тросы 7 предварительного напряжения,Монтаж конструкций покрытия производят в следующем порядке.На установленные опоры навешивают с заданной стрелой провиса ванты в виде жестких элементов сварного сечения или в виде тросов, Монтаж покрытия ведут крупноразмерными пространственными полно- сборными блоками в виде структур значительно больших размеров, например 24( ;(24 м в плане. Нижние пояса структур соединяют связью 8 с помощью болтов или сварки, образуя единую пространственную систему висячего покрытия, обладающую заданной изгибной жесткостью для стабилизации от всех видов неравновесного загружения как вдоль, так и поперек пролета, Обеспечение требуемой изгибной жесткости, необходимой для стабилизации висячего покрытия от всех видов загружения обусловливает саму возможность существования такого большепролетного покрытия, так как обеспечение несущей способности висячего покрытия есть условие необходимое, но далеко недостаточное для его нормальной эксплуатации.Большие величины кинематических прогибов, а значит и изменение кривизны не позволяют осуществить подвеску коммуникаций, кранового оборудования, а также приведет к нарушению слоя ограждающих конструкций.Увеличение изгибной жесткости, необходимой для стабилизации, достигается путем увеличения расстояния между поясами пространственных блоков. Лучшие качества двух типов покрытий пространственно- стержневого блока и висячих систем вэтом случае сольются вместе.Распорные усилия висячего покрытия воспринимают ванты, материал которых хорошо работает на растяжение, а необходимая для стабилизации изгибная жесткость как вдоль, так и поперек пролета будет обеспечена за счет изгибной жесткости структуры, которую изготавливают с ограждающими конструкциями, т. е. такие блоки можно применять на монтаже уже как полносборные элементы покрытия.Изготовление элементов этих блоков, как поясов, так и раскосов, в настоящее время типизировано и полностью автоматизировано и может быть выполнено из открытых прокатных профилей или методом штампования.вю ,11 ранснортнровка таких конструкций удоона в,ид того, что отдельные секции или э,.емснты поясов и раскосов могут быть спакетировапы с учетом транспортных габаритов и (рузоподъсмпости транспортной единицы, гнокие ванты из тросов транспортируют в компактных бухтах; а жссткис ванты из сварных профилен - отдельными сс 5(циями заВодской ГОтОВнОсти.Основной экономический эффект больше- пролетного висячего покрытия достйгается благодаря исключению ряда промежуточных Опор, на изготовление и монгаж которых расходуют до 30% всех строительных материалов от обще о объема материала на строящийся объект, а также за счет исключения от 20 до Ь 0% объема всех земляных работ, связанных с установкой промежуточных опор и фундаментов.Отсутствие промежуточных опор н фундаментов внутри помещении создает удобства в случае изменения, рсконструкции и совершенствования технологических процессов и оборудования при условии экономии строительных материалов и трудозатрат на монтаж нового оборудования и демонтаж старого.Отсутствие промежуточных опор создаст полную свободу размещения технологического оборудования независимо от внутренних строительных конструкций, такнс удобства особенно необходимы для самолетных ангаров, сельскохозяйственных крытых полигонов, спортивных комплексов,что определяет экономический эффект не только с количественной стороны, но н качестВСННой,Расход материала на такое покрытие составляет 40 - 50 кг/м- прн пролете 350 м, вес покрытия несмотря на большой пролет меньше в 3 - 3,5 раза висячего покрытия в виде, например, железобетонной оболочки, что приводит к значительной экономии материала на сооружение опор и анкерных устройств, так как с уменьшением веса пропорционально снижаются величины распорных усилий. Кроме того, процесс монтажа покрытия исключает трудоемкие мокрые процессы, которые неизбежны при устрой О ствс покрытия в виде висячей преднапряжснпой желе."обетонной оболочки.Формула изобретенияВисячее покрытие, включающее опоры,прикрепленные к нйм ванты с уложеннымипа пих полносборнымн элементами покры.:.тия, имеющими верхние н нижние пояса, о тлнчающесся тем, что, с целью повышения жесткости, увеличения пролета, снижения расхода материала н трудоемкости приизготовлении н монтаже, элементы покрытя выполнены в виде структур с кривизной, соответствующей кривизне висячегопокрытия, и установлены верхними поясамина ванты, а нижние пояса смежных структур соединены связями.Источники 5 шформации,принятые во внимание прн экспертизезо 1. КОССИ 5(о И. С. Висячие конструкциипокрытий, - Зарубежный опыт, М., 1966,с. 79,2. Серия СКП Стальные конструкциипокрытий, структурные блоки. Вып. 2,з;, черт. КМД, разработанные ЦНИИСКнм. Кучеренко н ПКБ Р. О, Укрпросктстальконструкцня, Днепропетровск, 1975,ч(рт. М-л.3. Рюм Г. Пространственные покрытияконструкций и методы Возведения, т. 2,М.,Стройиздат, 1974, с. 89.4. Лвторское свидетельство СССРМ 556216, кл. Е 04 В 7/14, 1977 (прототип).Составитель Н. Павловактор Т, Кузьмина Техред В. Серякова Корректор О. ИоанесянЗаказ 1022/8 Изд.343 Тираж 772 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делаги изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5шография, пр. Сапунова,