Пространственная предварительно напряженная ферма
Изобретение относится к строительству и может бьть использовано в покрытиях зданий Цель изобретения - уменьшение деформативности фермы и упрощение ее предварительного напряжения за счет вве дения допотителъных гибких арок в состав верхнего пояса создания натяжения нижнего пояса в поперечном направлении ог действия экспл,атациончол наго ки и включения в работу констру ции попереи ных траверс в качестве подстропильной си стемы Ферма состоит из верхнего пояса 1 зкл-очающого ребоиггые пкты у-епт1 телем 3 и кровлей 4 арок 5 IHHNCHSIO пояса 6 в виде полосы Межоу гиокпми ар ками и нижним поясог/ установлань1 Б рас пор трапециевидные распорки 7 скрепленные своими меньшими основанья ми 8 с нижним поясом посредством наклонных стержней 10 прямолинейной или V-образной оюрмн а большими основаниями 9 подпирающие гибк е арки веохнего пояса Перекоестьье раскосы 11 1 вают геометрическую неизменяемость конструкции Поперечные траверсы 2 снабжены наклонной полкой к которой ча выгОчО прочных болтах прикоепляются концо чсхнего пояса Для фиксирования опорных частей гибких аоок на i реверсах установлены на высокопрочных ботах фиксгторы s-Зоманы имеющие (.кошенные основания которым/ они примыкают к нижнему пояс« Кснцо. гибких аро . закреплены в кармана) болтами Предлагаемую конструкцию целе сообразно пспользивагь в покрытиях боль ших пролетов 1 з п ф ль 8 ил
4I Е
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИ IFCKMX
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕН-IHbl!>1 КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ Vi OTI ПРИ ГКНТ СССР СПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4426349/33 (22) 18.05.38 (4б) 30.03.91. В ". К 12 (71) Новосибирский инженерно-стра.1тельный институт им, B.Â.ÊóéáûøBâà (72) l l,À.Äì.,-i ði.пВВ, 1Л. С,И нжутов, гО.,Ц,Стрижаков и В,И.Хороший (53) 624,072.2(088,8) (56) Авторс:<ое свидетельство СССР М 654776, <л, Е 04 С 3/00, 1979. (54) ПРОСТГ >Н СТВ Е Н НАЯ ПРЕДВАРИTt:J1bH0 НАПРИ>КЕННАЯ ФОРМА (57) Изобретение относится к строите;ьству и может оь:ть использовано в покрыггиях зданий. Цель изобретения — уменьшение деформативности фермы и упоощение ее предварительнога напряжения за счет BBB дения oooo. fH IT льных гибких BpoK B cocTBB верхнего пояса, создания натяжения ни>кнего пояса в поперечном направлении от действия эксплуатационной нагрузки и включения в работу констру .<ции поперечных траверс з качестве подстропильной системы. Ферма состоит из верхнего пояса 1, „„5Q 1638284 А) включа,агцего ребристь е;-.:ли-ь 2 с утеплителем 3 и кровлей 4, гибких арок 5 и нижне о Паяеа б В ВИДЕ ПОЛОСь,. МЕжду Г;16КИМИ арками и нижним поясам усiBHÎLлены в pdc пор трапециевидные распар <и 7, скрепленные своими меньшими основаниями 8 с ни>кним поясом посредством наклонных стержней 10 прямолинейной или V-образной Концы гибких арск закреплены в карманах болтами. Предлагаемую конструкциro целесообразно использовать в покрытиях больших пролетов. 1 з.п.ф-лы, 8 ил. 1638284 Изобретение относится к строительству и может быть использовано в покрытиях зданий. Цель изобретения — уменьшение деформативности и трудоемкости предварительного напря>кения конструкции, На фиг.1 изображена пространственHBA ферма для варианта с прямолинейными стержнями, соединяющими распорки с нижним поясом, общий вид; на фиг.2 — то >ке, для варианта с V-образными стержнями, соединяющими распорки с нижним поясом, общий вид; на фиг,3 — вид фермы на фиг,1 в пролете; ра фиг.4 — разрез А-А на фиг,3; на фиг.5 — вид фермы на фиг,2 в пролете; на фиг.6 — разрез Б-Б на фиг.5; на фиг.7— опорный узел фермы; на фиг,8 — разрез В-B на фиг,7, Пространственная предварительно напря>кенная ферма состоит из верхнего пояса 1, включающего ребристые плиты 2 с теплителем 3 и гидроизоляционным ковром 4, уложенные на гибкие арки 5. Между арками 5 и нижним поясом-затяжкой 6, выполненным в виде тонкой полосы, установлены вертикальные распорки 7, представляющие собой жесткие диски трапецеидальной формы, Распорки 7 своими большими основаниями 8 примыкают к нижним граням гибких арок 5, а меньшими основаниями 9 соединены с нижним поясом-затяжкой 6 при помощи наклонных по отношению к образующей ее поверхности прямолинейных или Ч-образных стержней i0, При этом каждый конец большего основания 8 распорок 7 соединен с соответствующими ему концами наклонных стержней 10 у смежных распорок в местах их примыкания к поясу-затяжке 6 системой перекрестных растяжек 11. В варианте фермы с Ч-образными наклонными стержнями 10 перекрестные растяжки 11 соединяют концы больших оснований 8 распорок 7 с соответствующими им концами меньших оснований 9 смежных распорок. Поперечные траверсы 12, установленные по концам фермы, имеют форму двутавра с наклонной верхней полкой 13, к которой прикреплены на высокопрочных болтах 14 концы пояса-затяжки 6. В местах примыкания гибких арок 5 установлены также на высокопрочных болтах 14 фиксаторы-карманы 15, имеющие скошенные основания 16, которыми они примыкают. к поясу-затяжке 6, В карманы этих фиксаторов заведены концы гибких арок 5 и закреплены там болтами 17. Сборку пространственной паредварительно напряженной фермы .осуществляют следующим образом, На степель, повторящий очертание нижнего пояса-затяжки 6, раскладыва5 50 ют металлическую полосу с обработанными концами и кромками, с просверленными отверстиями и установленными необходимыми крепежными деталями. Нижний пояс-затяжку 6 частично скрепляют с поперечными траверсами 12 высокопрочными болтами 14. Затем устанавливают фиксаторы-карманы 15 и осуществляют окончательную затяжку высокопрочных болтов. После этого выставляют распорки 7, закрепляют на них и на поясе-затяжке 6 наклонные стержни 10 и расчаливают их перекрестными раскосами 11. Далее на большие основания 8 распорок 7 укладывают гибкие арки 5, а их концы размещают в фиксаторах-карманах 15, После закрепления этих арок производят укладку ребристых плит 2 и соединяют их друг с.другом и с гибкими арками 5, На завершающем этапе сборки фермы наклеивают гидроизоляционный ковер 4, Специальных технологических операций по предварительному напряжению фермы не осуществляют, Конструкция работает следующим образом. Вертикальные нагрузки, действующие на пространственную предварительно напряженную ферму, передаются на ребристые плиты 2, а с них на гибкие арки 5 и вертикальные распорки 7. От гибких арок 5 и распорок 7 нагрузки передаются на нижний пояс-затяжку 6 и вызывают в ней появление растягивающих усилий. Действу-, ющие в продольном направлении усилия.5, вызывают, удлинение пояса-затяжки 6 на величину ЛХ, а это в свою очередь обусловливает увеличение прогиба фермы. При этом, чем больше это удлинение, тем больше прогиб. Величина продольной деформации Л Х существенно уменьшается за счет появления растягивающих сил Р, приложенных в поперечном направлении к поясу-затяжке 6. Зти силы P возникают за счет распора, возникающего вследствие наклона стержней 10 к образующей поверхности пояса-затяжки 6. При этом, чем меньше угол наклона стержня 10 и чем больше усилие в распорке 7, тем больше величина этого распора, а следовательно, и усилия P. Из обобщенного закона Гука для плоской задачи следует, что 1 ех = — (г>х > ху Оу) Е где е„— относительная деформация в направлении оси Х; Ох — нормальные напряжения в направлении оси Х; Π— нормальные напряжения в направлении оси У; 1638284 Рх, — коэффициент Пуассона; Š— модуль упругости материала. Из приведенного выражения видно, что величина,":, б удет уменьшаться при увеличении наг. ояжений гту, которые появляются .5 от действия сил Р, Если G = Р х =1xy Oy,тоэти деформации вообще будут равны О, т,ехх=О, и, следовательно, Д,Х =-е, l r где длина, .длина нижнерастягиваемого элемента, т,е. дли " го пояса-затяжки 6) также будет авна 0 оэнача ет отсутствие податливости пояса-затяжки 6. Это в конечном и ти нижнего во итк ном итоге придит к уменьшению деформативности фермы вообще и уменьшению ее и огиб частност < Таким об и яж разом, предварительное р ение фермы предложенной к нации ос и конСтрукуществляется автоматичес этом появляется эффект ки, при кт самонапряжения беэ каких-либо трудозатрат. Ф ормула изобретения Пространственная предварительно напряженная ферма, включающая верхний пояс с утеплителем и гидроиэоляционным ковро,нижнии пояс-затяжку в виде тонкои поло сы,вертикальные распорки, раскосы и поперечные траверсы, отл и ч а ю ща я щ а я с я тем, что. с целью уменьшения деформативности и трудоемкости предварительного,напряжения конструкции, верхний пояс выполнен иэ шарнирно сопряженных друг с другом ребристых плит, уложенных на гибкие а ки, распорки выполнены в виде жестких дисков трапецеидальной формы, примыкающих большим основанием к верхнему пояс, у, а меньшим основанием соединены с нижним поясом-затяжкой посредством наклонных стержней с воэможностью поворота относительно оси, перпендикулярной к плоскости распорок. 1638284 A-A Фиг. 8 2 Составитель H.Ñóòûðèíà Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Л,Бескид Редактор А,Долинич Заказ 907 Тираж 424 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
