Попередньо напружений гратчастий прогін

Ґратчастий прогін, що містить верхній і нижній пояси, розкісні грати, опорні і проміжні вузли, який відрізняється тим, що прогін виконаний по двоконсольній симетричній, відносно його центра, по довжині конструктивній схемі з влаштуванням обох опор у вузлах по середині стисненого нижнього поясу, який має параболічний поздовжній профіль, напружена затяжка виконана таким чином, що стріла прогину не перевищує 1/500 від її довжини і яка складена з центрального і двох кінцевих, з нарізкою під гайки, стрижнів, які з'єднані між собою жорстко, у верхніх вузлах розкісних ґрат обпирання затяжки здійснене за допомогою отворів, що забезпечують вільне переміщення затяжки у напрямку її довжини, а передача зовнішнього навантаження на ґратчастий прогін виконана до вузлів розкісних ґрат і безпосередньо на вертикальні пластини Винахід відноситься до галузі будівництва, а саме до попередньо напружених металевих конструкцій, призначених для покриття промислових будівель, піших переходів, переходів трубопроводів, фотоелектричних установок тощо Відома конструкція попередньо напруженого ґратчастого прогону (патент України 48562А), в якому співвідношення між будівельною висотою і довжиною у ньому становить 1 (20-22), його верхній пояс виконаний з двох або більше одного профілю прокатних елементів, розміщених з однаковим у перерізі кроком і на одному рівні жорстко з'єднаних між собою траверсами, які розташовані по центру вузлів розкісних ґрат, причому ширина верхнього поясу перевищує висоту у 2-4 рази, а в центрі траверс нижнього поясу розташовані отвори під фіксатори, розкісні грати трикутної форми перемінної висоти мають по довжині у вузлах верхнього поясу приварені до стрижнів ґрат з'єднувальні пластини з фіксаторами, а на протилежних кінцях стрижнів ґрат приварені до них вертикальні пластини з отворами для пропускання затяжки, яка виготовлена з круглої високоміцної пруткової сталі з нарізкою під гайки на обох и кінцях і довжиною нарізки згідно розрахунку, вертикальні пластини в усіх вузлах і опорні плити розташовані під прямим кутом до затяжки, отвори для пропускання затяжки розміщені на вертикальних пластинах у стані вибраної слабини параболічної форми, а після напру ження - багатокутної форми, и відстань від зварних швів стрижнів розкісних ґрат мінімальна, але не менша 1см Це технічне рішення прийняте за прототип Основними недоліками прототипу слід вважати наступні Застосована конструктивна схема, при якій обпирання ґратчастих прогонів здійснене вільним по їх кінцях Така схема найбільш матеріалоємна і деформативна і зовсім не придатна, наприклад, для сонячних фотоелектричних установок, деформація панелей яких (стріла прогону) не може перевищувати 1/500 від и довжини, тобто треба повністю змінювати конструктивну схему Параболічна форма затяжки у стані вибраної слабини і яка в процесі напруження дістає багатокутну форму випробовує багаторазове підвищення тертя і деформуються під тиском стінок отвору з'єднувальних пластин, при цьому не виключена деформація і втрата СТІЙКОСТІ розкісних ґрат і з'єднувальних пластин, це особливо стосується випадків, коли застосовувати стрижні діаметром більше 10мм Необхідно застосовувати значно більш розвинуту балочну клітину для розміщення фотоелектричних перетворювачів, а саму балочну клітину треба жорстко приєднувати до ґратчастих прогонів по їх центру, тобто змінювати конструктивну схему Таким чином, головним недоліком прототипу є невідповідність конструктивної схеми прогону ви 1 ю ю (О 61557 могам до здійснення попереднього напруження і подальшому застосуванню у спорудах, де має місце обмеження з д ефо р мати в н ості В основу винаходу поставлена задача по створенню попередньо напруженого ґратчастого прогону за такою конструктивною схемою, яка би забезпечила оптимальну технологію цього процесу, запобігала б пошкодженню конструктивних елементів споруди від деформації і перевитрат матеріалу Це досягається тим, що у попередньо напруженому ґратчастому прогоні, що вміщує верхній і нижній пояси, розкісні грати, опорні і проміжні вузли він виконаний по двоконсольній симетричній відносно його центру по довжині конструктивній схемі з влаштуванням обох опор у вузлах по середині стисненого нижнього поясу, який має параболічний вздовжний профіль, напружена затяжка виконана таким чином, що стріла прогину не перевищує 1/500 від її довжини і яка складена з центрального і двох кінцевих з нарізкою під гайки стрижнів, вони з'єднані між собою жорстко у верхніх вузлах розкісних ґрат, обпирання затяжки здійснене за допомогою отворів, що забезпечують вільне переміщення затяжки у напрямку її довжини, а передача зовнішнього навантаження на ґратчастий прогін виконане до вузлів розкісних ґрат і безпосередньо на вертикальні пластини Між суттєвими ознаками і задачею винаходу існує наступний причинно-наслідковий зв'язок На відміну від прототипу, у якому затяжка має параболічний вздовжний профіль, з стрілою прогину 1 (20-22), у замовленому винаході вона має вигин, що не перевищує 1/500 від її довжини На відміну від прототипу, у якому верхній, пояс прямолінійний і працює на стиск, у замовленому винаході він має параболічну форму і працює на стиск із згином На відміну від прототипу, у якому обпирання прогону здійснене по його кінцях, у замовленому винаході воно здійснене у двох точках по центру нижнього поясу прогону На відміну від прототипу, у якому прогін виконаний як вільно обперта по кінцях балка, у замовленому винаході він виконаний по конструктивній схемі двоконсольної балки На відміну від прототипу, у якому затяжка має кути переламу у вузлах розкісних ґрат, у замовленому винаході вона прямолінійна На відміну від прототипу, у якому напруження затяжки виконують на спеціальному стенді з використанням силової балки і за допомогою декількох домкратів, у замовленому винаході ця операція здійснена одним домкратом без застосування силової балки На відміну від прототипу, у якому верхній пояс є основою до зовнішнього рівномірно розподіленого навантаження, у замовленому винаході настил влаштовують концентровано по верхівках вертикальних пластин Сукупність суттєвих ознак що характеризують суть винаходу може бути багаторазово використана в будівництві з одержанням технічного результату, що полягає у конструктивних удосконаленнях процесу попереднього напруження ґратчастого прогону, уникненню пошкоджень при цьому і зниженні матеріалоємності Суть винаходу пояснюється кресленнями на яких зображені на фіг 1 загальний вигляд ґратчастого прогону на фіг 2 вузол А обпирання прогону на стояк на фіг 3 вузол Б, опорний на фіг 4 вузол В верхнього поясу на фіг 5 вузол Г нижнього поясу на фіг 6 переріз 1-1 обпирання прогону на стояк Замовлений винахід може бути реалізований за допомогою наступних матеріальних об'єктів швелерів 1, центрального стрижню затяжки 2, розкісних ґрат 3, з'єднувальних пластин 4, вертикальних пластин 5, з отворами у цих пластинах до затяжки 2, опорних плит 6, шайб 7, гайок 8, опор 9 до стояка, зварних швів 10, зварних стиків 11 у затяжці 2 до кінцевих стрижнів 12 з нарізкою під гайки 8 Виготовлення попередньо напруженого ґратчастого прогону здійснюють за такою технологією На стенді монтують нижній пояс прогону, наприклад, з двох швелерів 1, приєднуючи їх до з'єднувальних пластин 4 зварним швом 10 у вузлах До КІНЦІВ швелерів 1 приварюють опорні плити 6, а до них жорстко приєднують вертикальні пластини 5 і отворами під затяжку 2 Монтують розкісні грати 3, з'єднуючи їх з пластинами 4 На виступаючі за межі опорних плит 6 кінцеві стрижні 12 затяжки 2 накладають шайби 7 і нагвинчують гайки 8 з обох КІНЦІВ ЦИХ стрижнів Зварюють відомим способом кінцеві стрижні 12 з центральним, стрижнем 2 і після остигання зварного шва 10 за допомогою домкрата виконують напруження затяжки 2 нижнього поясу 1 Підкручують гайки 8 до положення впритул до шайб 7 після чого скидають тиск у домкраті, внаслідок чого напруга від нижнього поясу передається на затяжку 2 Роботу завершують зварюванням опор 9 стояка зі швелерами 1 і з'єднувальними двома пластинами 4, розміщеними по центру прогону Сукупність суттєвих ознак, що характеризують суть винаходу може бути багаторазово використана в будівництві з одержанням технічного результату, що полягає у конструктивних удосконаленнях процесу попереднього напруження прогону уникненню пошкоджень при цьому і зниженні матеріаЛОЄМКОСТІ Реалізація винаходу на виробництві забезпечить досягнення таких показників Матеріалоємність об'єкта знизиться у 1,5-2 рази, Трудомісткість робіт знизиться на 25-30% 61557 ІГ.З Комп'ютерна верстка Т Чепелєва Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119