Висячее покрытие производственного здания

ло делам изобретеиий и открытийОрдена Трудового Красного Знамени центральный- в = научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций(54) ВИСЯЧЕЕ ПОКРЫТИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЗДАНИЯ1Изобретение относится к строительству и может найти применение при сооружении большепролетных покрытий для зданий производственного назначения, в том числе с подвесным крановым оборудованием.Известно висячее покрытие, представ ляющее собой мембранно-балочную систему цилиндрической формы, стабилизация которой осуществляется ребрами жесткости 1).Недостатком покрытия является малая жесткость, не позволяющая использовать его для производственных зданий с подвесным оборудованием. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является висяч "е покрытие производственного здания, включающее опорную систему из прямолинейных продольных и поперечных элементов и шпренгелей и прикрепленные к ним висячие фермы с верхним гибким и нижним поясами и раскосами и мембрану 2. 20Недостатком является невозможность использования гибких криволинейных нижних поясов ферм с безраскосной решеткой в качестве подкрановых путей. Кроме того, выпуклая форма верхних поясов ферм не позволяет включить мембрану в несущую систему покрытия, что приводит к снижению обшей жидкости и к увеличению материалоемкости покрытия.Цель изобретения - повышение жесткости покрытия и сокращение металлоемкости при обеспечении минимально необходимой плошади застройки.Цель достигается тем, что в висячем покрытии, включающем опорную систему из прямолинейных продольных и поперечных элементов и шпренгелей и прикрепленные к ним висячие фермы с верхним гибким и нижним поясами и раскосами и мембрану, нижний пояс и раскосы каждой висячей фермы выполнены жесткими, а верхний гибкий пояс жестко соединен с мембраной, при этом шпренгели жестко объединены с поперечными или продольными элементами опорной системы в зонах их соединения и жестко прикреплены к мембране и верхним поясам висячих ферм.Жесткие нижние пояса висячих ферм могут быть выполнены в виде подкрановых путей.857385 50 4 г верхним поясам 6 висячих ферм, работают на растяжение под воздействием распорных 50 сил в мембране и в верхних поясах ферм.Поперечные жесткие элементы 2 опорного контура могут быть выполнены в Виде балки, если возможна установка опорных стоек 9 для восприятия вертикальных реакций с висячих ферм, либо в виде мощной надворотной фермы, если требуется проем (фиг. 2). В последнем случае верхний пояс надворотной фермы работает на два На фиг. 1 изображено покрытие в плане; на фиг, 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б - Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В - В на фиг. 1,Висячее покрытие включает опорнуюн систему, состоящую из прямолинеиных продольных элементов 1 и поперечных элементов 2.Криволинейные неразрезные шпренгели 3 покрытия выполнены из стальной полосы и работают в сочетании либо с продольными 1, либо с поперечными 2 жесткими элементами опорной системы.Покрытие выполнено с провисающей мембраной 4, образующей поверхность нулевой или конструктивно отрицательной Гауссовой кривизны и стабилизированной висячими фермами 5, верхний пояс 6 которых выполнен гибким, например из стальной полосы. Раскосы 7 и нижние пояса 8 ферм выполнены жесткими, причем раскосы из уголков, а нижние пояса - из двутавров с параллельными полками и представляют собой неразрезную балку жесткости, которая может служить в качестве подкрановых путей для подвесного оборудования,Висячие фермы 5 могут быть расположены как в поперечном, так и в продольном направлении в зависимости от технологических требований.В случае продольного расположения висячих ферм 5 ширеГели 3 жестко связаны с поперечными элементами 2 опорной системы в зонах соединения последних с продольными элементами 1 опорной системы.В случае же поперечного расположения висячих ферм 5 шпренгели 3 жестко связаны с продольными элементами 1 в зонах их соединения с поперечными элементами 2 опорной системы.Мембрана 14 покрытия располагается по верхним поясам 6 ферм, жестко прикрепляется к ним и выполняет одновременно функции как ограждающей, так и несущей конструкции, воспринимая всю вышележащую равномерно распределенную нагрузку (собственный вес мембраны, утеплителя, снега и т, п.). Кроме того, мембрана частично включается в работу верхних поясов ферм на крановые и иные нагрузки, приложенные непосредственно к фермам.В свою очередь шпренгели 3, жестко прикрепленные как к мембране 4, так и к)о )5 20 25 30 55 вида усилий: на сжимаюцее усилие от работы надворотной фермы в вертикальном направлении под воздействием вертикальных нагрузок и на сжимающее усилие От работы системы шпренгель -- верхний пояс надворотной фермы под воздействием распорных сил конструкции покрытия (фиг. 2).Продольные жесткие элементы 1 опор- НОГО контура мОГут Оыть выполнены также либо в виде неразрезной криволинейной балки, повторяющей очертание поверхности покрытия и опирающейся на промежуточные стойки 1 О., либо в виде моцной надворотной арки, или балки с диафрагмой жесткости 11, если требуется проем (фиг. 4).Движение подвесных кранов при данной конструктивной схеме организовывается как вдоль, так и поперек В 11 сяч 51 х ферм ,фиг. 3).При движении кранО В,10 ль Вис 5 Нх ФЕРМ Ннж НИЕ П)Яса фвРЦ С,;)К т О 11)ов;)Е менно путями ката)ия для кваОВ н В 11 Оняются в виде непазпсзных балок двутавро - ного сечеия с напал.ельн;.,ми полкамЦСЛЬ 5 О ВОЗМОЖНОСТИ ЗаМЕНЫ 11 Х;1 вй Катан 5.; по мере их износа креплениеижнеО поЯса 8 к 1)аскосам ферм и монтажньс стык 5. по длине пояса Выполняются на высоко- прочных богах.При движении к 1)аОВ О 11 с)рек Висячих ферм 5 пути 12 катания принц; 1;яОт я в узлы нижних 1 О 5 Сов фср 1,; и Г 1,)слсдннс В 1 пблняются из прокатных эле)1 е 51 тов угол- КОВОГО ССЧЕНИЯ.Б этом же случае Виячая ферма ) может быть выполнеа полностью из гибких элементоВ -- стальных 11 олос или канатов и предва 1)ительно напряж.Иа с елью не допустить сжатия В эемснтах +)е)хы пвн ее загружениях.Мембрана 4 пс)с; упает на мон Гажную ЛОГЦВДКХУ В т)ИД,. РУ ЧОНОВ СРСОп Е) Ои ДЛИ ной И)лотен и ширино 51, соотВстс Гвующей шаГу Висячих 1)Сом.40)таж пок 1)ытия моке) производиться путем монтажа плоских висячих ферм и затем раскладки по верхним поясам ферм и прикрепления к ним полотен мембраны или создания на землгространственных блоков из ферм с уложенными по верхним поясам и прикрепленными к ним полотнами мембраны и пос,ед)у)оцего слочного монтажа покрьггия. Монтаж п 5)остоанстВенными блоками считается более технологичным.Рациональная пространствеИная конструктивная схема ВисячеГО больцСП 1 холетного покрытия для производственных зданий, применение растянутой мембранной поверхности, а также принци)а совмещения функций во всех основных конструктивных элементах в сочетании с возможностью применения поточно-блочного метода монтажа позволяют снизить расходыстали на покрытие до 25%, а трудоемкость монтажа с учетом кровельных работ в 2 - 2,5 раза, Мембрана может быть выполнена из коррозионноустойчивой стали, не требующей устройства гидроизоляции. В этом случае теплозащита может быть5 выполнена путем подвески или напыления эффективного легкого утеплителя на нижнюю поверхность мембраны. При этом значительно снижаются нагрузки как на покрытие, так и на сооружение в целом, что 1 О приводит к дополнительному снижению расхода стали, а также к снижению трудоемкости монтажа за счет кровельных работ.Формула изобретения151, Висячее покрытие производственного здания, включающее опорную систему из прямолинейных продольных и поперечных элементов и шпренгелей и прикрепленные к ним висячие фермы с верхним гибким и нижним поясами и раскосами и мембрану,отличающееся тем, что, с целью повышения жесткости покрытия и сокращения металлоемкости при обеспечении минимально необходимой площади застройки, нижний пояс и раскосы каждой висячей фермы выполнены жесткими, а верхний гибкий пояс жестко соединен с мембраной, при этом шпренгели жестко объединены с поперечными или продольными элементами опорной системы в зонах их соединения и жестко прикреплены к мембране и верхним поясам висячих ферм.2. Висячее покрытие по п. 1, отличающееся тем, что жесткие нижние пояса висячих ферм выполнены в виде подкрановых путей.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Морозов А, П. и др. Пространственные конструкции общественных зданий. Л.,Стройиздат, 197, с. 148.2. Авторское свидетельство СССРМ 238118, кл. Е 04 В 7/14, опублик. 1969.Редактор Н. Альщина Заказ 7172/49 Т ВНИИПИ Го по делам 113035, Москв Филиал ППП Паоставитель Н. Павлова хрел А. Бойкас Ко )аж 765 По ударственного комизобретений и о Ж - 35, Раущска ент, г. Ужгород,ектор Ю.Макаренк писноеСССРй