пространственный блок покрытия

Формула изобретения

1. Пространственный блок покрытия, включающий пространственные фермы треугольного сечения, профилированный настил и подстропильные конструкции, отличающийся тем, что пространственный блок покрытия содержит пространственные фермы равностороннего треугольного сечения и установлены с шагом, равным удвоенной ширине грани пространственной фермы, верхний пояс пространственной фермы разбит на панели по убывающей геометрической прогрессии в сторону от опор, а растянутые раскосы параллельны надпорным раскосам, причем фермы выполнены из стального равнополочного уголкового профиля, образованного двумя полками и кольцевым сегментом, полки расположены под углом 60^o, а величина радиуса кольцевого сегмента равна

R (m b_п)/n,

где m > 2;

b_п ширина полки;

n > 10 гибкость полки,

опирание профилированного настила выполнено по неразрезной равнопролетной схеме.

2. Блок по п.1, отличающийся тем, что нижний пояс пространственных ферм выполнен из двух стыкованных обушками профилей, свободные полки которых образуют развернутый угол, равный 180^o.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства и предназначено для покрытий промышленных и гражданских зданий и сооружений, имеющих прямоугольную сетку колонн, например, 12 х 18 м, 12 х 24 м, 12 х 30 м.

Известен пространственный блок покрытия, содержащий металлические стропильные фермы, объединенные связями, выполненными в виде дополнительного верхнего пояс, расположенного между поясами стропильных ферм и соединенного посредством раскосов пространственной решетки с узлами их нижних поясов, и распорками, соединяющими узлы раскосов нижних поясов стропильных ферм, нижние пояса стропильных ферм в блоке расположены относительно верхних со смещением внутрь блока на величину, равную величине проекции раскосов пространственной решетки на ось, проходящую перпендикулярно поясам стропильных ферм через их узлы, а верхние пояса стропильных ферм соединены с дополнительными поясами жестко прикрепленными к ним несущими элементами кровли [1].

Недостатком известного технического решения является то, что сжато-изогнутые пояса и сжатые или растянутые раскосы стропильных ферм и пространственной решетки имеют значительную свободную длину и развитое сечение, что резко увеличивает металлоемкость покрытия, кроме того, с увеличением числа монтажных элементов в блоке увеличилась трудоемкость изготовления блока.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является пространственный блок покрытия, включающий стропильные фермы с параллельными поясами, объединенные связями, настил и распорки, фермы установлены наклонно и их нижние пояса образуют спаренный пояс, а верхние разведены и установлены с равным шагом, при этом крайние пояса смещены на половину шага внутрь блока [2].

Недостатком известного технического решения является то, что плоскостные фермы при значительной расчетной длине входящих в нее элементов выполнены из одиночных уголковых профилей и соединение элементов ферм посредством фасонок резко увеличивает металлоемкость пространственного блока покрытия, кроме того, угловое, относительно полки профиля, сопряжение фасонки с уголковым профилем пояса усложняет технологию производства и повышает трудоемкость изготовления, опирание профилированного настила по консольной схеме не обеспечивает качественного выполнения кровельного ограждения и снижает жесткость шатра.

Целью изобретения является снижение металлоемкости и повышение жесткости шатра.

Указанная цель достигается тем, что по первому варианту в пространственном блоке покрытия, включающим пространственные фермы треугольного сечения, профилированный настил и подстропильные конструкции, выполнен по первому варианту из пространственных ферм равностороннего треугольного сечения, верхний пояс разбит на панели по убывающей геометрической прогрессии в сторону от опор, при этом растянутые раскосы параллельны надопорным раскосам, элементы ферм выполнены из стального равнополочного уголкового профиля, образованного полками и кольцевым сегментом, полки расположены под углом 60^o, а величина радиуса кольцевого сегмента равна , где m > 2, b_п - ширина полки, n > 10 - гибкость полки, фермы установлены с шагом, равным удвоенной ширине грани фермы, опирание профилированного настила выполнено по неразрезной равнопролетной схеме, по второму варианту нижний пояс фермы выполнен из двух стыкованных обушками профилей, свободные полки которых образуют развернутый угол, равный 180^o.

Таким образом, заявленное техническое решение соответствует критерию "новизна".

Сравнение заявленного решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной и других областях техники, не позволило выявить в них признаки, отличающие заявленное решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

Изобретение поясняется чертежами, на которых изображены: на фиг. 1 - поперечный разрез пространственного блока; на фиг.2 - вариант 1; на фиг. 3 - вариант 2.

Блок включает в себя пространственные фермы 1 равностороннего треугольного сечения, профилированный настил 2 и подстропильные конструкции 3.

Пространственные фермы 1 по первому варианту фиг.2 выполнены из одиночных стальных равнополочных уголковых профилей, отличающихся тем, что полки расположены под углом 60^o, а внутренний радиус кольцевого сегмента равен где m > 2, b_п - ширина полки, n > 10 - гибкость полки, верхний пояс разбит на панели с размером по убывающей геометрической прогрессии в сторону опор, при этом растянутые раскосы выполнены параллельно надопорным раскосам, фермы установлены с шагом, равным удвоенной ширине грани, по варианту 2, фиг. 3 нижний пояс пространственных ферм выполнен из двух стыкованных обушками профилей, свободные полки которых образуют развернутый угол, равный 180^o.

Пространственные фермы выполнены равностороннего треугольного сечения, являются геометрически неизменяемой системой, обладающей повышенной жесткостью, установлены с шагом, равным удвоенной ширине грани фермы, реализован принцип совмещения функций (фермы, прогоны, связи, распорки) в одном элементе, что позволило резко сократить материалоемкость покрытия, опирание профнастила 2 выполнено по неразрезной многопролетной схеме (стыковое сопряжение профнастила выполнено вразбежку поз. 4), причем с равнопролетным его опиранием, что также позволило за счет сокращения шага опор профнастила значительно сократить его массу и повысить общую жесткость шатра покрытия.

Конструктивное решение пространственных ферм позволяет производить их транспортировку, складирование и монтаж в виде полной заводской готовности и в виде пакета плоскостных ферм заводской готовности с последующей сборкой на строительной площадке.

Фермы из одиночных уголков более коррозийно-устойчивы благодаря открытым сечениям элементов и хорошо доступны для окраски, тем самым расширяется область применения - применение в зданиях с повышенной агрессивной средой.

Таким образом, применение предлагаемого пространственного блока прокрытия в строительстве позволит:

а) сократить расход стали на 45% по сравнению с действующей серией 1.460.2-10/38 "Стальные конструкции покрытий из ферм со спаренными уголками";

на 35% по сравнению с серией 1.460.3-14 "Стальные конструкции покрытий типа Молодечно";

б) сократить количество монтажных единиц, тем самым снизить трудоемкость строительно-монтажных работ;

в) повысить жесткость шатра и расширить область применения.