арочно-вантовое покрытие

Формула изобретения

Арочно-вантовое покрытие, включающее наружный и внутренний опорные контуры, промежуточные арки, ванты и диагональные элементы, отличающееся тем, что диагональные элементы выполнены в виде арок, одним концом опертых на установленные в углах здания колонны, а другим концом - на внутренний опорный контур, и подкрепленных сжатыми стойками и растянутыми наклонными вантами, которые выполнены без начального предварительного напряжения из парных стальных полос, монтируемых с обратным выгибом со стрелой подъема 1/60 пролета, кроме того, соотношение угла подъема диагональных арок и угла провиса наклонных вант равно 1:1 до 1:1.25.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства, а именно к арочно-вантовой пространственной конструкции покрытия, и может быть использовано при строительстве зданий различного назначения: спортивно-зрелищных сооружений, выставочных павильонов, торгово-складских зданий, наземных автостоянок, производственных зданий.

Известна балочно-вантовая система типа шпренгельного прогона, включающая верхний пояс в виде сжато-изогнутой балки, нижний пояс из растянутых наклонных стержневых элементов и объединяющие их стойки ("Металлические конструкции" под ред. Н.П.Мельникова, 2-е изд., перераб. и доп., М., Стройиздат, 1980).

Недостатком этого технического решения является необходимость развязки верхнего и нижнего поясов из их плоскости, ограниченная несущая способность и связанное с этим значительное увеличение ее стоимости.

Известно висячее покрытие, включающее концентрические рамы из поясов, объединенные стойками и радиальными наклонными вантами, к верхним поясам рам прикреплена предварительно напряженная мембрана (авт. свид. СССР № 394514, Е04В 7/14, 1974 г.).

Недостатками этого технического решения являются достаточно большой расход материалов, значительные деформации покрытия и трудоемкость строительно-монтажных работ.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является висячее покрытие, включающее наружный и внутренний опорные контуры, промежуточные арки, лучевые ванты и диагональные элементы, опирающие на установленные в углах здания колонны (авт. свид. СССР № 1135872, Е04В 7/14, 1985 г.).

Недостатками этого технического решения являются многодельность, низкая несущая способность и жесткость, значительный расход материалов и трудоемкость строительно-монтажных работ.

Новое техническое решение направлено на создание арочно-вантового покрытия с повышенной несущей способностью и жесткостью, минимальным количеством конструктивных элементов и узлов, снижение стоимости и трудоемкости строительно-монтажных работ.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в арочно-вантовом покрытии, включающем наружный и внутренний опорные контуры, промежуточные арки, ванты и диагональные элементы, диагональные элементы выполнены в виде арок, одним концом опертых на установленные в углах здания колонны, а другим концом на внутренний опорный контур и подкрепленных сжатыми стойками и растянутыми наклонными вантами, которые выполнены без начального предварительного напряжения из парных стальных полос, монтируемых с обратным выгибом со стрелой подъема 1/60 пролета, кроме того соотношение угла подъема диагональных арок и угла провиса наклонных вант равно 1:1÷1:1,25.

Изобретение поясняется чертежами, где изображены на:

фиг.1 - аксонометрия конструктивной схемы покрытия;

фиг.2 - план покрытия;

фиг.3 - разрез покрытия;

фиг.4 - сечение А-А.

Арочно-вантовое покрытие состоит из наружного 1 и внутреннего 2 опорных контуров, промежуточных арок 3, снабженных затяжками 4 и подвесками 5, которые совместно образуют пространственную систему из наклонных и ортогональных элементов, диагональных арок 6, опертых одним концом на установленные в углах здания колонны 7, а другим концом на внутренний опорный контур 2, подкрепленных сжатыми стойками 8 и растянутыми наклонными вантами 9, которые выполнены без начального предварительного напряжения из парных стальных полос, монтируемых с обратным выгибом со стрелой подъема 1/60 пролета, при этом соотношение угла подъема диагональных арок и угла провиса наклонных вант равно 1:1 до 1:1.25. Покрытие может иметь многоугольное очертание в плане.

Контурные и параллельные им промежуточные арки с затяжками, совместно с сжато-изогнутыми диагональными арками, опертыми на установленные в углах здания колонны и подкрепленными растянутыми наклонными вантами-затяжками и сжатыми стойками, образуют жесткую пространственную систему из наклонных и ортогональных элементов с повышенной несущей способностью и жесткостью, минимальным количеством конструктивных элементов и узлов при снижении стоимости и трудоемкости строительно-монтажных работ.

Жесткость (неизменяемость) пространственной системы обеспечивается состоянием самонапряжения растянутых элементов, прямолинейностью сжатых элементов и неизменяемостью их размеров. Каждый узел подкрепляющей системы включает как минимум один сжатый стержень и три растянутых.

Такое техническое решение позволяет использовать высокопрочные профили с саморегулированием их напряженно-деформированного состояния. При этом обеспечивается эффективная передача нагрузки с пролета на опорные стойки и возможность применения ограждающих конструкций покрытия в виде легкого заполнения небольших ячеек композитным или пленочным материалом, водонепроницаемым и снабженным утеплителем в случае надобности.

Рассматриваемые системы могут быть использованы для перекрытия зданий многоугольной формы в плане, а также в виде многопролетных блоков.

Изготовление и монтаж арочно-вантового покрытия осуществляется в следующей последовательности.

Монтируют угловые стойки и диагональные арки с использованием временной центральной опоры. Выполняется монтаж подкрепляющих растянутых наклонных вант и стоек, контурных и параллельных им промежуточных арок с затяжками. Выполняют раскружаливание покрытия.