Каркас производственного здания

Союз Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 29.03.78 (21) 2597215/29-33с присоединением заявки Йо(51)м, к,Е 04 В 1/24 1 осударственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) КАРКАС ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЗДАНИЯ Изобретение относится к строительству, а более конкретно к устройству каркасов производственных зданий, оборудованных мостовыми кранами,Известен каркас производственного здания, включающий многопролетную раму, содержащую колонны с опертыми на них спаренными фермами покрытия и закрепленными к ним подкрановыми балками с пониженным расположением последних на колонках, причем между основными колоннами каркаса в ряду установлены дополнительные колонны высотой, соответствующей высоте расположения подкрановых балок, являющихся 15 их дополнительными опорами 1 .Недостаток этого каркаса - большой расход материала, связанный с изготовлением колонн, вследствие внецентренного эагружения последних вертикальными и горизонтальными крановыми нагрузками и устройства дополнительных опор для подкрановых путей.Известен также каркас производственного здания, состоящий из поперечной и продольной конструкции, В поперечную конструкцию входят колонны переменного сечения и ригели покрытий. В продольную конструкцию - колонны, входящие в поперечную конст рукцию, подкрановые балки, подстропильные фермы и вертикальные связи 2) .Недостатки этого каркаса производственного здания - установка с эксцентриситетом по отношению к оси колонны подкрановых балок, вследствие чего от их вертикального давления возникают сосредоточенные моменты, на которые рассчитывается рама, большой расход матЕриалов, связанный с изготовлением колонн, а также недостаточная стойкость и выносливость конструкций каркаса к различного рода ударным и динамическим воздействиям от мостовых кранов и другого оборудования.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является каркас промышленного здания, выполненный по поперечным осям в виде много- пролетных рам с шарнирами в местах сопряжения надкрановой части колонны переменного сечения с ригелем покрытия и подкрановой частью, причем надкрановая часть колонны в местах шарнирного сопряжения снабжена траверсами с проушинами, соединенными в плоскости раЮы с замкнутыми тяжами амортизаторов системы пред 75 ООО 1варительного натяжения, при этом нанижнцх траверсах колоцн устацовлецыПОДВРановыЕ балки, в продольном .аправлении которых надкрановая частколонны снабжена дополнительными траверсами с проушинами си-темы предва=рительного натяжения 3.Недостаткол данного техцичесОГОрешения яВляется совместная рабОтатормозной конструкции и подкрановойбалки, что приводит их к косому из: 1 Вгибу и значительному увеличению касательных напряжений от динамическихзнакопеременных Воздействий мостовыхкранов, Кроме того, устройство тормозных ферм между подкрановыми балками связано с большим расходом леталла и значительными эксплуатационц.гизатратами на ремонт подкрановых кэцстРукций и мостовых коанов,Цель изобретения - сцижецие Оа хода материалов и эксплуагациоццьпЗатРат За СЧЕТ УУЧШЕЦИЯ СтатИЧЕОйсхемы,Укаэанная цель достигается тем,что в известном каркасе производственного здания, включающем установ- Э:ленные по поперечным осям многоцрлетные рамы с переменным сечениемколонн, каждая из которн В и."С -кИрамы снабжена траверсой и на цих опэрты подкрановые банк:, кодоца п,.ос -менного сечения выполнена из труб,концентрически расположенных О"НОсительно оси в подкрацовой ее части,причем на ее оголовки в подкрановойи надкрацовой частях цавери,ты парезьбе пробки, а меду базой:ело; - НЫи пробкой в полости адой иэ тоуустанОВлена в распОр си тема последовательно чередующихся трубчатыхвкладышей с цилиндрическими поужицами, при этом верхцяг. пробка колоцчы3в центральной ее части сцаб;:еца в:.;д -вижным по резьбе штоком Т-образно,:фОрмы с навенутой ца неГО фисирую"щей гайкой, а. в уровне изменения сечения подкрацовые части колонн сцабг 5жены траверсами, ца которьх установлены подкрановые балки, причем траВерсы и балки снабжены системой ВО"приятия и перераспределения вертикальных и горизонтальных краовых цагр, -эок.В системе восприятия и перераспределения вертикальных и горизонтальных крановых нагрузок подкрановаячасть колонны крайнего ряда со стороны здания снабжена дополнительнойтраверсой, в верхней части которойвыполнено гнездо с установленным Внем амортизатОром, при э:Ом штОк амортизатора соединен пятциковым :арциром с опорной частью тормозной банки 6 Оустановленной в уровне Верхнего пояса подкрановой балки, опорная частькоторой сопряжена с траверсой в пролете аналогично тормозной балке, причем между тормозной балкой и верхним 65 поясом подкрацовой балки через 1,5-0,3 и установлены предварительноцапряенные стержни с упругоподатлирыми концами, в плоскости которых основания балок соединены под углом гибкой упругоподатливой связью, а посредним рядам колонн стержень супругоподатливыми концами установлен с тем же шагом между поясамиподкрановых балок, опертых на траверсу аналогично балке крайнего ряда,причем их пояса в плоскости стержнейсоединены гибкими крестовыми связямиПредварительно напря;:енный стер;ень с. Упругоподатливыми концами выгопцец в виде трубы с пробками, наВернутыми по резьбе на ее концы, приэтом между пробками в полости трубыус гацсвлеца В распор система трубчат;. Вкнацышей с цилиндрическими пру;,илами, причем в каждый из концевыхэе Вклады,ей Вставлен шток с надетойиа негэ пружиной, один конец которого пропущен через отверстие в пробке и шарнирно соединен с поясом под:раповой балки, а другой его конецс коньцеьым уступом сопряжен торцом:.:Овцой пружиной,Ва фиг. 1 гоказан каркас в поперечцол направлении, общий вид; нафиг. 2 - разрез Л-А на фиг, 1; наф-:-.г. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; нафиг, 4 - разрез В-В на фиг. 2; нафиг. 5 - узел 1 на фиг. 4; на фиг.бечение д-д ца фиг, 1; на фиг. 7разрез Е-Е ца фиг, б; ца фиг. 8разрез Ж-Ж на фиг. б; на фиг. 9ра р " И-И на фиг 7Каркас состоит из установленных по поперечцым осям многопролетных рам 1 с переменным сечением колонн 2 каждая из которых в плоскости рамы 1 снабена траверсой 3 В пОД- крановой части 4. В уровне изменения сечения ца траверсы 3 колонн 2 Оперты подкрановые балки 5, а на их над 1 рановую часть б ригели 7 покрытий. Подкрановая 4 и надкрановая б части колонны 2 выполнены иэ труб, концентрически расположенных относительно оси в подкрановой ее части.Ва оголовки труб в подкрановой 4 и цадкрацовОй б частях колонны 2 навернуты по резьбе пробки 8, Между пробками 8 и базой колонны 2 в полости каждой из труб установлена в распор система последовательно чередующихся трубчатых вкладьплей 9 с цилиндрическими пружинами 10. Верхняя пробка 8 колонны 2 В центральцой ее части снабжена выдвижным по резьбе штоком 11 Т-Образной формы с навернутой на него фиксирующей гайкой 1.2, Траверсы 3 колонн 2 и подкрановые балки 5 каркаса снабжены системой восприятия и перераспределения вертикальных и горизонтальных крановых нагрузок, В этой системеподкрановая часть 4 колонны 2 крайнего ряда со стороны здания снабжена цополнительной траверсой 13. В верхней части траверсы 13 выполнено гнездо 14, в котором установлен амортизатор 15. Шток 16 амортизатора 15 соеди нен пятниковым шарниром 17 с опорной частью 18 тормозной балки 19. Балка 19 установлена в уровне верхнего пояса подкрановой балки 5, опорная часть которой сопряжена с траверсой 3 в про-о лете аналогично балке 19. Между балкой 19 и верхним поясом балки 5 через 1,5-3,0 м установлены предварительно напряженные стержни 20, упругоподатливые концы 21 которых соединены пальцами 22 с проушинами 23 балок 19 и 5. В плоскости стержня 20 между балками 19 и 5 установлена под углом гибкая упругоподатливая связь 24, один конец которой соединен пальцем 22 с проушиной основания балки 19, а дру гой ее конец соединен звеном 25 со штоком амортизатора 26, корпус которого соединен пальцем 22 с проушиной 23 основания балки 5. А по средним рядам колонн стержень 20 с упруго податливыми концами 21 установлен с тем же шагом между поясами балок 5, которые оперты на траверсу 3 аналогично балке 5 крайнего ряда, причем между ними в плоскости стержней 20 установлены гибкие крестовые связи 27 с натяжными устройствами 28 у нижних поясов. Концы 21 стержней 20 и концы крестовых связей 27 соединены посредством пальцев 22 с проушинами 23, З 5 которыми снабжены пояса балок 5. Стержень 20 выполнен в виде трубы с пробками 8, навернутыми по резьбе на ее концы. В полости трубы между пробками установлена в распор система трубчатых вкладышей 29 с цилиндрическими пружинами 30. В каждый из концевыхвкладышей трубы вставлен шток 31 с надетой на него пружиной. Один конец штока 31 пропущен через отверстие в пробке, а другой его конец с кольцевым уступом 32 сопряжен торцом со смежной пружиной.Каркас работает следующим образом.С помошью монтажного кроа колонны 2, рам 1 устанавливают в проектное положение на подготовленные фундаменты и закрепляют на них анкерными болтами (на фигурах не показано). Предварительно собранные блоки подкрановых балок 5, пояса которых раскреплены предварительно напряженными стержнями 20 и крестовыми связями 27, устанавливают на траверсы 3 колонн средних рядов с помощью монтажного крана (на чертежах не показано). Опорные части подкрановых балок 5 совмеВают с пятниками штоков 16 амортизаторов 15. Аналогичным образом устанавливают блоки тормозных 19 и подкрановых 5 балок на крайних рядах колонн. Затем гибкие упругоподатливые связи 24 и крестовые связи 27 подвертыванием гаек соответственно на штоке амортизатора и на натяжном устройстве 28 включают в работу, После этого монтируют ригели 7 покрытия и элементы кровли.Смонтированный таким образом каркас производственного здания готов к восприятию эксплуатационных нагрузок.Экономический эффект от внедрения предлагаемого технического решения достигается за счет снижения расхода материалов, вследствие исключения иэ конструкции колонны соединительной решетки и замены двух ее ветвей на единый регулируемый предварительно напряженный стержень. Кроме того, предлагаемая система восприятия и перераспределения вертикальных и горизонтальных крановых нагрузок позволит исключить устройство тормозных ферм между подкрановыми балками в средних рядах колонн, что в.свою очередь позволит снизить расход металла на подкрановые конструкции, а также эксплуатационные расходы, связанные с ремонтом подкрановых конструкций и мостовых кранов.Формула изобретения1. Каркас производственного здания, включающий установленные по поперечным осям многопролетные рамы с переменным сечением колонн, каждая из которых в плоскости рамы снабжена траверсой, и опертые на них подкрачовые балки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения расхода материалов и эксплуатационных затрат за счет улучшения статической схемы, каждая колонна переменного сечения выполнена из труб, концентрически расположенных относительно оси в подкрановой ее части, причем на ее оголовки в подкрановой и надкрановой частях навернуты пробки, а между базой колонны и пробкой в полости каждой иэ труб установлена в распор система последовательно чередующихся трубчатых вкладышей с цилиндрическими пружинами, при этом верхняя пробка колонны в центральной ее части снабжена выдвижным по резьбе штоком Т-образной формы с навернутой на него фиксирующей гайкой, а в уровне изменения сечения подкрановые части колонн снабжены траверсами, на которых установлены подкрановые балки, причем траверсы и балки снабжены системой восприятия и перераспределения вертикальных и горизонтальных крановых нагрузок.2. Каркас по п. 1, о т л и ч а юв и й с я тем, что подкрановая часть колонны крайнего ряда со стороны здания снабжена дополнителной тра 750001версой системы восприятия и перераспределения вертикальных и гориэонталр ных крановых нагрузок,в верхней части которой выполнено гнездо с установленным в нем амортизатором, при этом шток амортизатора соединен пятниковым шарниром с опорной частью тормозной балкиустановленной в уровне верхнего пояса подкрановой балки, а опорная часть подкрановой, балки сопряжена с траверсой в пролете, при- о чем между тормозной балкой и верхним поясом подкрановой балки установлены предварительно напряженные стержни с упругоподатливыми концами, в плоскости которых основания балок соединены под углом гибкой упругоподатливой связью, а по средним рядам колонн стержень с упругоподатливыми концами установлен с тем же шагом между поясами подкрановых балок, опертых на траверсу, при этом их пояса в плоскости стержней соединены гибкими крестовыми связями.3. Каркас по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й,с я тем, что предварительно напряженный стержень с упругоподатливыми концами выполнен в видетрубы с пробками, навернутыми по резьбе на ее кожицы, при этом между пробками в полости трубы установлена враспор система трубчатых вкладышей сцилиндрическими пружинами, причем вкаждый иэ концевых ее вкладышейвставлен шток с надетой на него пружиной, один конец которого пропущенчерез отверстие в пробке и шарнирносоединен с поясом подкрановой балки,а другой его конец с кольцевым уступом сопряжен торцом со смежной пружиной,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 109689, кл. Е 04 В 1/30, 1955.2. Металлические конструкции. Подред, Н. П. Мельникова, ч, 2; МСтройиздат, 1975, с, 48-49.3. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2569877/29-33,кл. Е 04 В 1/18, 13.01.78.Составитель В, ИвановРе анто А. Мотыль Тех ец М. Кузьма Ко екто В, СиницкаЯПодписное Заказ 4440/10 тираж 772 ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий Йишзв В ЬИ 5 ВИИВВ Вв