Стальная решётчатая конструкция покрытия
Владельцы патента RU 2710251:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) (RU)
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в качестве несущей конструкции перекрытий и покрытий. Технический результат изобретения заключается в снижении материалоемкости конструкции. В стальной решетчатой конструкции покрытия, включающей установленные в одном направлении под наклоном плоские, с одиночными поясными уголками, соединенными стержнями решетки, стальные фермы, объединенные в пространственную конструкцию доборными поясными стержнями другого направления. Стержни решетки плоских ферм прикреплены к полкам поясов впритык, а верхние и нижние пояса смежных ферм соединены за счет обращенных друг к другу обоих перьев поясных уголков через вертикальные листовые прокладки. 3 ил.
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в качестве несущей конструкции перекрытий и покрытий.
Известно решение несущей конструкции покрытия типа «Tubaccord», включающей наклонно расположенные плоские фермы, к поясам которых в узлах под углами 45° и 90° к ее плоскости приварены фасонки для крепления примыкающих стержней поясов и раскосов других направлений, поставляемых отдельно от плоских ферм. [Buttner О., Stenker Н. Ebene Raumstabwerke. Metalleichbauten, Band 1. Berlin, VEB, 1970. - С. 156-157].
Недостаток конструкции состоит в сложности и трудоемкости узлового соединения, наличии большого количества деталей узла, сварных швов и болтов. Кроме того, имеется значительное количество отправочных элементов, приводящих к высокой трудоемкости монтажа. Указанная ориентация поясных уголков не позволяет использовать бесфасоночное крепление стержней решетки для снижения материалоемкости.
Известна металлическая решетчатая конструкция покрытия, включающая плоские стальные фермы с поясами из одиночных уголков, установленных под наклоном в 45° и объединенных между собой в складчатую решетчатую конструкцию. При объединении ферм в пространственную конструкцию пояса ферм соединяются между собой на болтах через дополнительные накладки из уголков, образуя крестовое сечение поясов пространственной конструкции [Каталог рекомендуемых типов пространственных конструкций для общественных зданий с большими пролетами. - Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1977. - С 110-111].
Недостаток конструкции состоит в том, что складчатая конструкция работает в одном направлении и не обеспечивает пространственную работу в двух направлениях. Кроме того, использование дополнительных соединительных накладок и болтов повышает материалоемкость конструкции и трудоемкость на монтаже. Здесь также ориентация поясных уголков не позволяет использовать бесфасоночное крепление стержней решетки для снижения материалоемкости конструкции.
Известна аналогичная металлическая решетчатая конструкция покрытия, включающая плоские стальные фермы с поясами из одиночных уголков, установленных под наклоном и объединенных между собой в складчатую решетчатую конструкцию. При объединении смежных ферм их пояса соединяются между собой с помощью шарниров в виде петель. Поясные уголки верхних поясов соединены по обушкам, образуя общее крестовое сечение, а поясные уголки нижних поясов соединены по одному из перьев. На уровне нижнего пояса расположены жесткие стержни, обеспечивающие постоянное расстояние между поясами наклонных ферм [Я. Брудка, М. Лубински. «Легкие стальные конструкции» М., Стройиздат», 1974. Стр. 319.].
Недостаток конструкции состоит в том, что складчатая конструкция работает в одном направлении и не обеспечивает пространственную работу в двух направлениях. Кроме того, использование дополнительных соединительных шарниров повышает материалоемкость конструкции и трудоемкость ее изготовления. Ориентация поясных уголков не позволяет использовать бесфасоночное крепление стержней решетки для снижения материалоемкости конструкции.
Наиболее близким по техническому решению является стальная решетчатая конструкция покрытия, включающая плоские стальные фермы с поясами из одиночных уголков, установленных под наклоном и объединенных между собой в решетчатую конструкцию за счет того, что уголки поясов ферм в узлах имеют продольные прорези, в которые установлены листовые фасонки, прикрепленные к уголкам поясов смежных ферм и объединяющие их в крестовое сечение, при этом к фасонкам прикреплены доборные стержни, образующие фермы другого направления.
Недостаток конструкции состоит в необходимости использования фрезерного металлообрабатывающего оборудования для устройства продольной прорези вдоль обушка поясного уголка, в значительной трудности при укрупнительной сборке и монтаже из-за необходимости точного совмещения всех прорезей на обушках поясов смежных ферм. Кроме этого, ориентация одиночных уголков поясов смежных ферм обушок к обушку не позволяет использовать бесфасоночные узлы и организовать коробчатое сечение пояса конструкции в целом, что важно для устойчивости сжатых поясных элементов.
Изобретение направлено на снижение материалоемкости конструкции.
Это достигается тем, что в стальной решетчатой конструкции покрытия, включающей установленные в одном направлении под наклоном плоские, с одиночными поясными уголками, соединенными стержнями решетки, стальные фермы, объединенные в пространственную конструкцию доборными поясными стержнями другого направления, при этом стержни решетки плоских ферм прикреплены к полкам поясов впритык, а верхние и нижние пояса смежных ферм соединены за счет обращенных друг к другу обоих перьев поясных уголков через вертикальные листовые прокладки.
На фиг. 1 показана стальная решетчатая конструкция покрытия. На фиг. 2 изображен нижний узел конструкции. На фиг. 3 показана наклонная ферма, образованная доборными элементами.
Стальная решетчатая конструкция покрытия включает установленные под наклоном плоские стальные фермы 1 и 2 с поясами из одиночных уголков, ориентированных в узлах объединения перьями друг к другу. К обушкам поясов ферм 1 и 2 по центру узлов приварены горизонтальные фасонки 3, к которым крепятся доборные элементы 5. Перья поясных уголков смежных ферм 1 и 2 соединяются при помощи вертикальных листовых прокладок 4, что делает возможным использование бесфасоночных узлов, обеспечивает получение коробчатого сечения единого пояса решетчатой конструкции и в конечном итоге, ведет к снижению материалоемкости конструкции. Ширина и толщина вертикальных прокладок 4 и параметры сварных швов, прикрепляющих их к перьям поясных уголков ферм 1 и 2, определяются прочностным расчетом с учетом сопротивления расслоению материала листовых прокладок 4.
Сборка конструкции выполняется в следующей последовательности. Плоские фермы 1 и 2 устанавливают в одном направлении с наклоном так, чтобы перья поясных уголков смежных ферм были направлены друг к другу. Оба пера поясных уголков смежных ферм 1 и 2 присоединяются друг к другу через листовые прокладки 4, объединяя уголки плоских ферм 1 и 2 в единое коробчатое сечение. К горизонтальным фасонкам ферм 3 крепят доборные стержни 5 другого направления.
Стальная решетчатая конструкция покрытия, включающая установленные в одном направлении под наклоном плоские, с одиночными поясными уголками, соединенными стержнями решетки, стальные фермы, объединенные в пространственную конструкцию доборными поясными стержнями другого направления, отличающаяся тем, что стержни решетки плоских ферм прикреплены к полкам поясов впритык, а верхние и нижние пояса смежных ферм соединены за счет обращенных друг к другу обоих перьев поясных уголков через вертикальные листовые прокладки.
