составное покрытие

Формула изобретения

СОСТАВНОЕ ПОКРЫТИЕ, включающее в пределах каждого блока размером шаг - пролет подсводные конструкции и опертые на них складчатые панели-оболочки, имеющие складчатую вутовую полку, приопорные глухие участки и продольные арочные фермы-диафрагмы, жестко соединенные с полками, отличающееся тем, что панели-оболочки выполнены с ребрами жесткости переменного сечения и жестко соединены между собой и с подсводными конструкциями в единую пространственную систему, причем фермы-диафрагмы расположены по краям блока.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству, в частности к составным покрытиям промышленных, гражданских и сельскохозяйственных зданий и сооружений с использованием панелей-оболочек размером на пролет.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является составное покрытие, включающее подсводные конструкции и панели-оболочки КСО, состоящие из двух предварительно напряженных безраскосных арочных ферм-диафрагм, соединенных по верху складчатой вутовой полкой. Ферма-диафрагма панелей-оболочек включает нижний преднапряженный пояс, стойки, приопорные глухие участки и верхний пояс переменного сечения с увеличением высоты от конька к опорному участку.

Недостатками этого покрытия являются необходимость предварительного напряжения и значительная трудоемкость изготовления высоких диафрагм панелей-оболочек, а также повышенный расход материалов и ограниченная возможность полноценного использования строительного объема здания из-за наличия часто расположенных спаренных диафрагм.

Цель изобретения состоит в снижении материалоемкости составного покрытия и трудоемкости изготовления его элементов, а также в увеличении полезных производственных объемов перекрываемых зданий без увеличения общей высоты здания.

Цель достигается тем, что в составном покрытии, включающем в пределах каждого блока размером шаг-пролет подсводные конструкции и опертые на них панели-оболочки КСО, содержащие складчатую вутовую полку, приопорные глухие участки и продольные арочные фермы-диафрагмы, жестко соединенные с полками, панели-оболочки выполнены с ребрами жесткости переменного сечения и жестко соединены между собой и с подсводными конструкциями в единую пространственную систему, причем фермы-диафрагмы расположены по краям блока.

Так как в предлагаемом покрытии ребро жесткости переменного сечения хотя конструктивно и остается верхним поясом диафрагм по прототипу, но в то же время внести этот элемент в ограничительную часть с названием "верхний пояс диафрагмы" невозможно, поскольку сама диафрагма в предлагаемом покрытии в пределах указанного блока фактически отсутствует, верхний пояс диафрагмы назван ребром жесткости, которое из-за нового названия внесено в отличительную часть формулы. Кроме того, ребра жесткости проявляют новые свойства при их статической работе.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемое покрытие отличается тем, что панели-оболочки жестко соединены между собой и с подсводными конструкциями в единую пространственную систему.

Таким образом, предлагаемое изобретение соответствует критерию изобретения "Новизна".

При совместной пространственной работе составного покрытия и при выполнении панелей-оболочек без стоек и нижних поясов диафрагмы в пределах блока размером шаг-пролет составное покрытие проявляет новое свойство, а именно изменяется характер работы пространственной системы. Осуществляется пространственная работа всего составного покрытия в пределах указанного блока, при этом ребра жесткости воспринимают поперечные изгибающие моменты и работают как промежуточные поперечные ребра короткой призматической складки, а не как внецентренно сжатые верхние пояса диафрагмы панелей-оболочек, в результате чего происходит качественное перераспределение усилий между его элементами, что ведет к снижению материалоемкости покрытия. Кроме того, отсутствие стоек и нижних преднапряженных поясов в ряде диафрагм панелей-оболочек резко сокращает трудоемкость их изготовления. Следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию "Существенные отличия".

На фиг.1 изображено составное покрытие, вид сверху; 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; на фиг.5 узел I на фиг.2.

Составное покрытие в пределах каждого блока размером шаг-пролет включает подсводные конструкции 1 и панели-оболочки, состоящие из складчатой вутовой полки 2, приопорных глухих участков 3, ребер 4 жесткости переменного сечения, а крайние панели, кроме того, включают по одной диафрагме 5, расположенной по краям указанного блока, соединенные между собой путем приварки стыковых накладок 6 к закладным деталям и бетоном 7 замоноличивания и опирающиеся приопорными глухими участками 3 на подсводные конструкции 1, с которыми соединены сваркой закладных деталей.

Монтаж панелей-оболочек составного покрытия осуществляется с использованием временных затяжек 8. Демонтаж затяжек осуществляется после установки всех панелей-оболочек в пределах блока размером шаг-пролет в проектное положение, соединения их между собой и с подсводными конструкциями через закладные детали и набора бетоном замоноличивания швов между панелями-оболочками не менее 70% проектной прочности.

Предлагаемое составное покрытие в пределах каждого блока размером шаг-пролет работает как короткая призматическая складка. При этом функцию плиты призматической складки выполняют складчатые вутовые полки 2 и ребра 4 жесткости панелей-оболочек, функции бортовых элементов подсводные конструкции 1, а функции поперечных диафрагм складки диафрагмы крайних панелей-оболочек. Совместная работа элементов такой складки обеспечивается соединением панелей-оболочек между собой и с подсводными конструкциями через закладные детали, а также замоноличивание швов между панелями-оболочками. Пролет короткой призматической складки определяется пролетом принятых подсводных конструкций, а длина волны складки пролетом панелей-оболочек.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения заключается в следующем: происходит снижение на 15-20% материалоемкости покрытия и увеличение полезных производственных объемов перекрываемых зданий за счет исключения в пределах блока размером шаг-пролет стоек и нижних поясов диафрагм панелей-оболочек и соединения элементов составного покрытия в пространственную систему; кроме того, уменьшается трудоемкость изготовления панелей-оболочек за счет подключения ряда операций по предварительному напряжению и формованию панелей-оболочек, в которых исключены стойки и нижние пояса диафрагм.