Ангар

 

Изобретение относится к области строительства, в частности ангаров, а также жилых, спортивных, зрелищных, производственных и других зданий и сооружений. Технический результат изобретения заключается в создании сооружения большого пролета без внутренних колонн. Сущность изобретения заключается в том, что ангар включает фермы с покрытием, нижние части которых оперты на колонны через шарниры и свободные катки. Верхние концы ферм оперты друг на друга. Часть ферм выполнена с возможностью поворота на шарнирах с помощью лебедок или гидроцилиндров. Ангар снабжен троллеями, установленными ниже уровня пола гидроподъемниками с вилками и торцовыми панелями с окнами и дверями. Торцовые панели с помощью гидроподъемников перевешиваются с троллей на тросы, соединяющие нижние части фермы. 2 з. п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к ангарам и может найти применение также для строительства крупногабаритных крытых плавательных бассейнов, зимних катков, треков, дискотек, цирков, депо, вокзалов, гаражей, рынков, доков, стадионов, других жилых, спортивных, зрелищных, культовых, торговых, производственных зданий и сооружений с большими и очень большими пролетами без внутренних колонн.

Прототипом предлагаемого является ангар крупногабаритных воздушных судов по патенту СССР 1794166, Е 04 Н 5/00. Он отличается необходимостью использования при вводе самолета в ангар тяжелых передвижных стоек, а также повышенной материалоемкостью, трудоемкостью изготовления, монтажа и использования конструкции. Для новых крупногабаритных самолетов с контейнерами, например по патентам РФ на изобретения 2167787, В 64 С 35/00, 2153088, F 02 В 61/04, требуются новые погрузочно-разгрузочные устройства и строительные решения ангаров без внутренних колонн. Известное погрузочно-разгрузочное устройство по а. с. 1070833, B 64 F 1/32 отличается высокой материалоемкостью, сложностью применения и пригодно для ограниченного числа типоразмеров самолетов.

Задача изобретения заключается в увеличении пролета здания без внутренних колонн, снижении материалоемкости, трудоемкости изготовления, монтажа и использования конструкции ангаров для известных и новых самолетов, для которых требуются новые погрузочно-разгрузочные устройства и строительные решения ангаров без внутренних колонн.

Задача изобретения в ангаре, включающем фермы с покрытием, нижние части которых оперты на колонны, достигается тем, что он снабжен - троллеями, установленными ниже уровня пола гидроподъемниками с вилками, торцовыми панелями с окнами и дверями, которые с помощью гидроподъемников перевешиваются с троллей на тросы, соединяющие нижние части ферм, опертых через шарниры, и свободные катки на колонны, при этом верхние концы ферм оперты друг на друга, причем часть ферм выполнена с возможностью поворота на указанных шарнирах с помощью лебедок или гидроцилиндров; - торцовыми фронтонами с окнами, навешенными на торцовые пространственные фермы; - размещенным в приямке устройством для погрузки и разгрузки контейнеров, включающим стыковочную платформу, транспортные устройства и грузоподъемный механизм в виде платформы, опирающейся на шарнирную опору и гидроцилиндры, предназначенной для размещения самолета и выполненной с возможностью перемещения в разных плоскостях; - размещенным в приямке устройством для погрузки и разгрузки контейнеров, включающим стыковочную платформу, транспортные устройства и грузоподъемный механизм в виде бассейна и многосекционного поплавка с платформой, предназначенной для размещения самолета и выполненной с возможностью перемещения в разных плоскостях.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан вид на ангар с торца; на фиг. 2 - сечение ангара по I-I на фиг. 1; на фиг. 3 - ангар, в разрезе крепление съемных панелей на троллее; на фиг. 4 - ангар, сечение пространственных ферм по оси шарниров; на фиг. 5 - план размещения колонн ангара; на фиг. 6 - план покрытия ангара; на фиг. 7 - узел А на фиг. 9; на фиг. 8 - узел Б на фиг. 9; на фиг. 9 - вид спереди на новый самолет, выполненный из двух половин "корпуса-крыла" на общей раме, между которыми закреплена сменная платформа для крепления контейнеров, при этом самолет показан внутри строения (ангара); на фиг. 10 - вид в продольном сечении на тот же самолет с шестью прямоугольными контейнерами; на фиг. 11 - вид сбоку на новый самолет, заплывающий на многосекционный поплавок в бассейне ангара с шлюзовыми воротами; на фиг. 12 - в плане фрагмент гидроаэропорта с ангарами и бассейнами для погрузочно-разгрузочных работ и толкаемым в ангар гидросамолетом.

Ангар (фиг. 1-9) включает две параллельные стены 1 и 2 с дверями, окнами, колоннами, пространственные фермы 3 с окнами 3,1 и покрытием 3,2, нижние части которых оперты на упомянутые стены 1 и 2 с колоннами. Верхние концы упомянутых ферм 3 оперты друг на друга, а их нижние части оперты на упомянутые стены 1 и 2 через шарниры 4 и свободные катки 5 и соединены тросами 6, при этом балки (шпренгели) 7, соединяющие упомянутые стены 1 и 2 и фермы 3, подвешены к упомянутым тросам 6.

Увеличение ширины пролета ангара, здания без внутренних колонн, удешевление удельной стоимости предлагаемой конструкции ангара, зданий, сооружений достигается за счет применения тросов 6 в нижней части разрезной фермы, работающей на растяжение. Известно, что канатные проволоки тросов имеют предел прочности на растяжение 120-210 и более кН/см², что в 6-10 раз превышает тот же показатель сталей для строительных конструкций. Это позволяет уменьшить массу металлических конструкций на 15-30%, соответственно снизить себестоимость строительства, а главное строить здания очень больших пролетов без внутренних колонн.

Ангар может быть выполнен в виде навеса или снабжен торцовыми фронтонами 8.1 и 8.2 с окнами 8.3, навешенными на торцовые пространственные фермы 3. Часть упомянутых пространственных ферм 3 (узел А на фиг. 7) выполнена с возможностью поворота вокруг осей 4 на указанных шарнирах с помощью лебедок 9 или гидроцилиндров 10.

Ангар также может быть снабжен троллеями 11.1 и 11.2 и установленными ниже уровня пола гидроподъемниками 12.1 и 12.2 с вилками 12,3, перевешиваемыми с упомянутых троллей на тросы 6 торцовыми панелями 13, содержащими окна и двери. Ангар может быть выполнен с чистым полом, приямком, бассейном или без него.

Для механизации погрузочно-разгрузочных работ ангар может быть снабжен размещенным в приямке 14 устройством для погрузки и разгрузки контейнеров, включающим стыковочную платформу 15, транспортные устройства 15.1, например лебедки, и грузоподъемный механизм в виде платформы 17, опирающейся на шарнирную опору 16 и гидроцилиндры 16.1 и 16.2 и предназначенной для размещения самолета 18, и выполненной с возможностью перемещения в разных плоскостях.

Для механизации погрузочно-разгрузочных работ ангар может быть снабжен размещенным в приямке 14 устройством для погрузки и разгрузки контейнеров, включающим стыковочную платформу 15, транспортные устройства 15.1 и грузоподъемный механизм в виде бассейна и многосекционного поплавка 19 с платформой 17, предназначенной для размещения самолета 18 и выполненной с возможностью перемещения в разных плоскостях.

Платформа 17, опирающаяся на шарнирную опору 16 и гидроцилиндры 16.1 и 16.2 или на многосекционный поплавок 19, имеет возможность перемещаться в разных плоскостях за счет изменения давления в гидроцилиндрах 16.1 и 16.2 или секциях 19.1, 19.2, . . . , . . . , 19.7 поплавка 19. Шарниры 4 и свободные катки 5 могут быть оперты на стены 1 и 2 или колонны 1.1 и 1.2.

Пространственные фермы 3 могут выполняться с утеплителем 3.3 и покрытием 3.2. Балки (шпренгели) 7 могут выполняться в виде труб или других стержней с вантами 7.1 на радиальных распорках (краспицах) 7.2 и соединяться с колоннами 1.1 и 1.2 или стенами 1 и 2 хомутами 7.3. Концы балок (шпренгелей) 7 снабжены навинчивающимися башмаками 7.4, которыми регулируется длина балок 7. Концы тросов 6 снабжены анкерами в виде трубы 6.1 с конической воронкой, в которой распушенные концы троса 6 заполнены цементным раствором или бетоном. После застывания в воронках образуется высокопрочный железобетон. Могут быть применены другие анкерные крепления тросов 6. Подвески 6.2 снабжены талрепами 6.3 с гайками левой и правой резьбы, позволяющими регулировать длину подвесок. Натяжение тросов 6 осуществляется гайками 6.4.

Преимуществом поворотной платформы 17 является возможность использования массы двигателя/ей, топливных, водяных и других баков двигателя, самолета и грузов в нем для придания необходимого уклона платформе 17 на поворотном шарнире 16 при выполнении погрузочно-разгрузочных работ с громоздкими тяжелыми контейнерами 18.1. Преимуществом предложенного ангара является также возможность открывать часть пространственных ферм 3 с помощью лебедок 9 или гидроцилиндров 10, что необходимо при проверке в рабочем или форсированном режиме авиационных двигателей с большим газовыделением, шумом и в ряде других случаев.

Эксплуатация ангаров для самолетов-контейнеровозов отличается лишь выполнением погрузочно-разгрузочных работ. Для механизации указанных работ может применяться и второе предлагаемое устройство для погрузки и разгрузки контейнеров самолетов, включающее другой грузоподъемный механизм, стыковочную платформу 15 и транспортные устройства 15.1. Оно выполнено в виде бассейна 14 с размещенной внутри платформой 17, опирающейся на многосекционный поплавок 19, имеющей возможность перемещаться в разных плоскостях за счет изменения давления в секциях 19.1, 19.2, . . . , . . . , . . . поплавка 19.

Приземлившийся самолет с роторно-цилиндровыми двигателями колес самостоятельно, а другие толкачем, постепенно вводятся на платформу 17. Двигатель, содержащий торцовые крышки, подшипники и, по крайней мере, один цилиндрический ротор с ребрами в цилиндрическом корпусе с уплотнителями в виде цилиндрических тел вращения в дальнейшем описании назван роторно-цилиндровым (РЦД).

Приводнившийся самолет с помощью подвесного лодочного мотора или плавающим толкачем (судном) 20 (фиг. 12) постепенно вводится на платформу 17. Изменяя давление в секциях 19.1, 19.2, . . . , . . . , 19.7 поплавка 19, подачей или выпуском сжатого воздуха через вентили 19.8 и 19.9 и другие по трубам в каждой секции, устанавливают платформу 17 с самолетом 18 в горизонтальном положении. Процесс контролируют с помощью гибких гидравлических уровней, одни концы которых закреплены на углах платформы 17, а другие выведены к пульту управления оператора. Аналогично устанавливают платформу 17 с применением гидроцилиндров 16.1 и 16.2. После установки самолета 18 на платформе 17 его колесные шасси или подводные крылья фиксируют прижимами 18.2. Затем изменяют давление в гидроцилиндрах 16.1 и 16.2 или в секциях поплавка 19 и устанавливают платформу 17 с оптимальным наклоном в сторону лебедки 15.1. При этом используют шарнир 16 под платформой 17 и массу самолета, двигателей, их составных частей и грузов для создания удобств и уменьшения затрат труда и энергии на проведение погрузочно-разгрузочных работ. Сменные накладки платформы для крепления контейнеров 18.1 (фиг. 9) смазывают смазкой для уменьшения силы трения при стягивании контейнеров 18.1 с накладок. Поплавок 19 фиксируют подачей сжатого воздуха через вентили 19.8 и 19.9, надувными элементами 19.10 и 19.11. Затем подкатывают и фиксируют стыковочную платформу 15 с лебедкой 15.1. После этого выкручивают болты, крепящие контейнеры 18.1, вместо них крепят стропы лебедки 15.1, постепенно по одному контейнеры 18.1 вытаскивают лебедкой 15.1 на стыковочную платформу 15, откуда их краном переставляют в другое место или непосредственно на контейнеровоз 22 и отвозят по назначению. При этом следят за давлением в гидроцилиндрах 16.1 и 16.2 или за подачей воздуха в секции поплавка 19, обеспечивая горизонтальность или умеренный наклон платформы 17 в сторону фронта разгрузки при изменении массы самолета с грузом. Загрузка контейнеров 18.1 на платформу самолета 18 производится затаскиванием их лебедкой с кормы самолета. При разгрузке самолета в бассейне 14, сообщающемся с открытым водоемом (фиг. 11), например гидроаэропортом, поплавок 19 предварительно затапливают, а после ввода в бассейн 14 гидросамолета 18 толкачем (судном) 20 закрывают шлюзовые ворота 24. Подачей воздуха и при необходимости воды поплавок 19 поднимают, фиксируют и разгружают самолет как описано. Загружают контейнеры в самолет 18 в этом случае толканием или втаскивают лебедкой, установленной за шлюзовыми воротами 24 на отдельной разводной конструкции.

Ангар, имеющий две параллельные стены 1 и 2 с дверями 1.3 и окнами 1.4 или два ряда параллельных внешних колонн 1.1 и 1.2, без внутренних колонн, с окнами 3.1 и утепленным покрытием 3.2 и 3.3, позволяет проводить погрузочно-разгрузочные работы независимо от погодных условий. Перевешиваемые с помощью гидроподъемников 12.1 и 12.2 с троллей 11.1 и 11.2 на тросы 6, торцовые панели 13 с окнами и дверями, позволяют упростить процесс открывания и закрывания больших дверных проемов, что бывает очень сложным при большой силе ветра. Часть пространственных ферм 3 с покрытием 3.2 может иметь возможность поворота вокруг осей на шарнирах 4 с помощью лебедок 9 или гидроцилиндров 10. Для этого при проектировании ангара предусматривают размещение тросов 6 тех секций, которые предназначены для периодического открывания, на уровне осей шарниров 4 и катков 5 или несколько ниже.

В зависимости от функционального назначения, условий эксплуатации объекта при проектировании конкретных объектов (ангаров, зданий другого функционального назначения) должны предусматриваться стяжки, шпренгельные затяжки от фундаментов или дополнительных анкеров, свай, других строительных конструкций внутри и/или снаружи ангара, здания, сооружения, размещаемых на расчетном расстоянии вблизи ангара, к внутренним или внешним, или тем и другим элементам ферм 3. В соответствии с расчетами нижние стяжки могут быть предварительно напряженными. В нижнем поясе стяжки могут быть размещены крестообразно, X-образно, от одной опоры к одной или нескольким фермам 3. Они предназначены для предотвращения сдвига нижних концов ферм 3 в продольном направлении. Для этой же цели могут предусматриваться дополнительные жестко закрепленные на стенах или колоннах 1.1 и 1.2 ограничители сдвига ферм 3. Гибкими тросовыми или иными стяжками, при необходимости предварительно напряженными, шпренгельными затяжками размещенными вдоль продольной оси, крестообразно, Х-образно, от одного верхнего конца фермы к соседней или нескольким соседним должны соединяться верхние концы ферм 3. При этом опертые друг на друга верхние концы противостоящих ферм 3 сохраняют возможность преодолевать силы взаимного сопротивления на площади совместного контакта и незначительно перемещаться относительно друг друга и/или совместно вверх или вниз при температурных, ветровых, снеговых и прочих нагрузках. Количество, типы, размеры, материалы, конструктивные элементы стяжек, шпренгельных затяжек для гибкого соединения верхних концов ферм 3 и противосдвиговых опор и/или нижних стяжек определяются рабочим проектом с расчетами для каждой конкретной конструкции с учетом условий эксплуатации, района строительства и других факторов. В каждом случае над ангаром, зданием, сооружением получается собранная из отдельных параллельных ферм 3 прочно сблокированная стяжками общая ферма с гибкой связью верхних концов, предусматривающей возможность их незначительного перемещения относительно друг друга. От продольного сдвига общую ферму предохраняет нижний пояс стяжек. При необходимости проектом должны предусматриваться дополнительные конструктивные элементы, обеспечивающие предусмотренные строительными нормами и правилами прочность, жесткость, устойчивость, долговечность конструкции ангара, здания, сооружения в соответствии с его функциональным назначением и условиями эксплуатации.

Ангары, здания, сооружения, включающие две параллельные стены с дверями и окнами, сблокированные пространственные фермы с окнами и покрытием, опертые на упомянутые стены (стены с колоннами), имеющие верхние концы упомянутых ферм, опертые друг на друга и соединенные между собой гибкой связью, при том, что их нижние части оперты на упомянутые стены через шарниры и соединены тросами, балками (шпренгелями) на подвесках, нижним и верхним поясами стяжек, могут найти широкое применение при строительстве крупногабаритных крытых плавательных бассейнов, зимних катков, треков, дискотек, цирков, депо, вокзалов, гаражей, рынков, доков, стадионов, эллингов, других жилых, спортивных, зрелищных, культовых, торговых, производственных зданий и сооружений с большими и очень большими пролетами без внутренних колонн.

Удешевление удельной стоимости ангаров, зданий, сооружений достигается сочетанием весьма эффективно работающих на растяжение тросов в нижней части сблокированной разрезной фермы с прочным гибким соединением ее верхних концов, и очень эффективно работающих на сжатие отдельных ферм из стального проката. Канатные проволоки тросов имеют предел прочности на растяжение 120-210 и более кН/см², что в 6-10 раз превышает тот же показатель сталей для строительных конструкций. Новое техническое решение ангара открывает возможность значительного повышения уровня механизации строительства зданий и сооружений, сокращения сроков строительства, улучшения условий труда строителей. Масса металлических конструкций уменьшается на 15-30%, существенно снижается себестоимость строительства ангаров, зданий, сооружений. Предложенное техническое решение позволяет строить здания больших и очень больших пролетов без внутренних колонн.

Формула изобретения

1. Ангар, включающий фермы с покрытием, нижние части которых оперты на колонны, отличающийся тем, что он снабжен троллеями, установленными ниже уровня пола гидроподъемниками с вилками, торцовыми панелями с окнами и дверями, которые с помощью гидроподъемников перевешиваются с троллей на тросы, соединяющие нижние части ферм, опертых через шарниры и свободные катки на колонны, при этом верхние концы ферм оперты друг на друга, причем часть ферм выполнена с возможностью поворота на указанных шарнирах с помощью лебедок или гидроцилиндров.

2. Ангар по п. 1, отличающийся тем, что снабжен торцовыми фронтонами с окнами, навешенными на торцовые фермы.

3. Ангар по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен размещенным в приямке устройством для погрузки и разгрузки контейнеров, включающим стыковочную платформу, транспортные устройства и грузоподъемный механизм в виде платформы, опирающейся на шарнирную опору и гидроцилиндры, предназначенной для размещения самолета и выполненной с возможностью перемещения в разных плоскостях.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12