Пространственная предварительно-напряженная вантовая ферма тиханова а. ф.

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СЗИДЕТЕЛЬСТВУ 903509 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) М. Кл.з Е 04 В 7/14 Гоеударственнык комитет СССР Опубликовано 07.02.82. Бюллетень5Дата опубликования описания 17.02.82по делам изобретений н открытий/ Ленинградский ордена Трудового Крдсного Знгнмени инженерно-строительный институт:(54) ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОНАПРЯЖЕННАЯ ВАНТОВАЯ ФЕРМА А. Ф. ТИХАНОВА1Изобретение относится к строительству, в частности к устройству висячих (подвесных) покрытий и каркасов зданий и сооружений различного назначения.Известен жесткий опорный контур, расположенный в горизонтальной плоскости, к которому прикреплена система гибких элементов с мембраной 1 .Недостатком данного решения является невозможность устройства больших проемов, например воротных, так как при перекрытии больших пролетов без промежуточных опор металлоемкость и вес жесткого опорного контура резко возрастает.Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является пространственная предварительно-напряженная вантовая ферма, включающая гибкие пояса, расположенные в пересекающихся в центре плоскостях и обращенные выпуклостью к центру, и гибкие затяжки, уменьшающиеся к середине пролета фермы и расположенные по длине на расстоянии друг от друга, каждая из которых выполнена в виде каната, прикрепленного одним концом к поясу фермы, а другим к центральному элементу в виде жесткого треугольника. Внутри жестких 2треугольников пропущены трубы и смотровой мостик 2 .Недостатком данной конструкции является малая пространственная жесткость, не позволяющая эффективно воспринимать большие горизонтальные нагрузки, так как пояса фермы стянуты в одном направлении к центру, т, е. каждый пояс работает (закреплен) в одной плоскости пространства (в плоскости своего расположения).1 ОЦель изобретения - повышение пространственной жесткости при повышении эффективности восприятия нагрузок, что, в свою очередь, дает возможность использовать пространственную предварительно-напряженную многопоясную вантовую ферму 15 не только, как гибкий опорный каркас длявосприятия вертикальных усилий (нагрузок), но и, как гибкий опорный контур для восприятия больших горизонтальных усилий, например, от прикрепленного висячего покрытия.Указанная цель достигается тем, что впространственной предварительно-напряженной вантовой ферме, включающей гибкие пояса, расположенные в плоскостях, пересекающихся в центре, и обращенныеПространственная предварительно-напряженная вантовая ферма 1 включает гибкие пояса 2, расположенные в плоскостях пересекающихся в центре, и обращенные выпуклостью к центру, и гибкие затяжки 3, выполненные в виде замкнутых многоугольных, например, треугольных элементов, уменьшающихся к середине пролета и расположенных по длине на расстоянии друг от друга. Затяжки 3 объединяют между собой пояса 2, располагаясь по контуру фермы 1. Вариант гибкого опорного контура, опертого на пилоны, включает в себя шесть расположенных по контуру здания пространственных предварительно-напряженных вантовых ферм 1, каждая из которых состоит из верхнего несущего провисающего пояса 4, расположенного в наклонной плоскости, нижнего напрягающего пояса 5, расположенного в вертикальной плоскости выпуклостью вверх, среднего распределяющего пояса 6, расположенного в горизонтальной плоскости, и затяжек 3 в виде многоугольных, например треугольных элементов, соеди. няющих между собой верхний 4, нижний 5 и средний 6 пояса фермы 1,Средний распределяющий пояс 6 выполнен в виде замкнутого круглого жесткого профилированного ванта, расположенного в горизонтальной плоскости и выполняющего роль верхней направляющей, напри 3выпуклостью к центру, и гибкие затяжки, расположенные по длине на расстоянии друг от друга, уменьшающиеся к середине продета, затяжки выполнены в виде много- угольных элементов и расположены по контуру фермы, объединяя между собой пояса.За счет жесткого закрепления в пространстве всех поясов фермы каждый из них может воспринимать различные по направлению усилия и перераспределять их на другие пояса фермы, т. е. каждый пояс фермы может располагаться в любой плоскости пространства и выполнять роль несущего, напрягающего и распределяющего пояса фермы.Изобретение поясняется на примере конкретного выполнения пространственной многопоясной, например трехпоясной, вантовой фермы и вариантов ее использования в качестве гибкого опорного контура для восприя. тия горизонтальных усилий, например, от прикрепленного висячего покрытия.На фиг, 1 схематически изображена прост ранственная предварительно-напряженная трехпоясная вантовая ферма, общий вид, в аксонометрии; на фиг. 2 - вариант гибкого опорного контура опертого на пилоны, общий вид; в плане; на фиг. 3 - вариант гибкого опорного контура опертого на пилоны, разрез А - А на фиг. 2; на фиг. 4 - вариант гибкого опорного контура в сочетании с жестким контуром типа падающей арки, общий вид. 5 16 15 26 15 36 35 46 45 56 55 мер ограждающей конструкции круглого зда ния.Верхние несущие провисающие пояса 4 подвешены к вершинам наклонных пилонов 7 и удерживаются канатными оттяжками 8, которые одним концом прикреплены к вершинам наклонных пилонов 7, а другим заанкаренны в фундамент.Нижние напрягающие пояса 5 прикреплены к основаниям наклонных пилонов 7.Вариант гибкого опорного контура в со четании с жестким контуром типа падающей арки включает пространственные предварительно-напряженные вантовые фермы 1, верхние несущие провисающие пояса 4 которой подвешиваются к жесткому опорному контуру типа падающей арки 1 О и расположены в наклонных плоскостях, нижние на прягающие пояса 5, расположенные в вертикальных плоскостях, крепятся к основаниям падающей арки 10, а средние распределяющие пояса 6 в виде жестких профилированных вантов, расположенных в горизонтальной плоскости на одной высоте, прикреплены к ограждающей конструкции 1 в виде стенового ограждения.К падающей арке 10 прикреплена дугообразная верхняя направляющая 12, например, ограждающей конструкции, которая удерживается в горизонтальной плоскости на одной высоте, будучи прикреплена к стеновому ограждению 11, к падающей арке 10 и тягам 13. Тяги 13 прикреплены одним концом к падающей арке 10, а другим - к верхней направляющей 12.В обоих вариантах использования пространственной предварительно-напряженной вантовой фермы 1 в качестве гибкого опорного контура средний распределяющий поя:.6 предназначен для восприятия односторонних горизонтальных усилий, например от прикрепленного к нему висячего покрытия, и для перераспределения этих усилий на другие пояса фермы 1 через затяжки 3 объединяющие между собой пояса (верхний 4, нижний 5 и средний 6) и удерживающие средний пояс 6 в горизонтальной плоскости на одной высоте.Каждый пояс фермы 1 работает в тре пересекающихся плоскостях пространства, и за счет этого имеет жесткое закрепление в пространстве, позволяющее воспринимать усилия различных направлений и перераспределять их на другие пояса фермььПреимущество пространственной предварительно-напряженной многопоясной вантовой фермы перед известной заключается в том, что повышение пространственной жесткости при повышении эффективности восприятия нагрузок достигается за счет объединения поясов фермы между собой затяжками, выполненными в виде многоугольных элементов, уменьшающихся и средине пролета фермы, которые стягивают пояса к цент- ру5Ферма может опираться на различныеопорные конструкции, например пилоны,стойки, стены и др., располагаться в любойплоскости пространства и восприниматьусилия различных направлений,Пространственную предварительно-напряженную многопоясную вантовую фермуможно использовать для опорных контуров,позволяющих прикреплять к себе различныевисячие (подвесные) покрытия, как тяжелые покрытия большепролетных зданий исооружений, например ангаров, гаражей, 10крытых стадионов, залов и т. п., так и лег.кие (тентовые и др.) висячие, сборно-разборные покрытия, например, оранжерей, парников, теплиц, навесов и т. п., а также дляопорных каркасов различных сооружений15например подвесных канатных дорог, кранов,мостов, переходов и т. п,Формула изобретенияПространственная предварительно-напряженная вантовая ферма, включающая гибкие пояса, расположенные в плоскостях, пересекающихся в центре, и обращенные выпуклостью к центру, и гибкие затяжки, расположенные по длине на расстоянии друг от друга, уменьшающиеся к середине пролета, отличающаяся тем, что, с целью повышения пространственной жесткости при повышении эффективности восприятия нагрузок, затяжки выполнены в виде замкнутых многоугольных элементов и расположены по контуру фермы, объединяя между собой пояса.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеб орректор Г НазароваодписноеСССРийд. 4/5Проектная, 4 ФигСоставитель Н. ПавловТехред А. БойкасТираж 720И Государственного комитеделам изобретений и открМосква, Ж - 35, Раушская нП Патент, г. Ужгород, ул.