Двопоясна вантова система

1 Двопоясна вантова система, що містить напівзамкнуту ванту зі зв'язками, обперту в місцях перегину на стаціонарні ролики, між якими розміщений нестаціонарний ролик з можливістю переміщення в горизонтальній площині, яка відрізняється тим, що вона обладнана двома додатковими, - напівзамкнутою та замкнутою, вантами з роликами та зв'язками з утворенням трипролітної трисекційної вантової системи, причому всі стаціонарні ролики зафіксовані на двох опорних барабанах, що обпираються на легкі опорні стояки, розміщені з країв центральної секції, а нестаціонарні - в середній частині кожного опорного барабану з можливістю попарного переміщення в горизонтальній площині уздовж умовної осі ванти 2 Двопоясна вантова система за п 1, яка відрізняється тим, що КІНЦІ напівзамкнутих вант однієї або обох крайніх секцій жорстко закріплені ни найближчому опорному барабані, а стаціонарні ролики разом з розташованими між ними нестаціонарними роликами розміщені назовні Корисна модель відноситься до будівництва, а саме - до висячих вантових систем, і може бути використана для перекриття середніх, великих та значних прольотів будівель і споруд різного призначення, наприклад, цирків, палаців спорту, палаців культури, промислових корпусів, овочесховищ, зерносховищ тощо при їх різноманітному обрисі в плані (коло, квадрат, прямокутник, чотирикутник, шестикутник і т д ) стаціонарні ролики, що закріплені на опорних елементах Найбільшим недоліком цієї системи є те, що при тривалих строках експлуатації суттєво змінюється первісна геометрія конструкції внаслідок фізичних властивостей матеріалу Найбільш близькою до пропонованої є конетрукція [4], до якої з метою підтримки первісної геометрії двопоясної вантової системи додатково включений нестаціонарний ролик, розміщений між двома стаціонарними, з можливістю його переміщення в горизонтальній площині Основним недоліком цієї системи є те, що застосування двопоясної напівзамкнутої ванти у вигляді одного ЦІЛІСНОГО елемента суттєво обмежує величину прольоту будівлі, що перекривається Окрім того, несиметрична схема закріплення ванти з обох КІНЦІВ прольоту (закріплення на стаціонарних роликах з одного кінця прольоту та просте монолітне закріплення на опорних елементах - з другого, можливі й ІНШІ варіанти) призводить до того, що спостерігається значна нерівномірність перерозподілу зусиль та напружень уздовж всієї довжини єдиної напівзамкнутої ванти Основою корисної моделі є задача удосконалення двопоясної вантової системи, в якій за ра ВІДОМІ ОДНОПОЯСНІ вантові системи [ 1 , 2 |, які використовують розповсюджене конструктивне рішення на основі поєднання сумісної роботи ванти та шарніру та/або інших шарнірноподібних пристроїв, механізмів та/чи їх елементів Одним з найголовніших недоліків цих систем є те, що вони не забезпечують, необхідної стабілізації будівельної конструкції внаслідок повної чи часткової відокремленості несучого та стабілізуючого поясів Відома також конструкція [3], яка, завдяки використанню роликів, закріплених на опорних елементах, відтворює цілісну двопоясну вантову систему, що поєднує два окремих пояси, - несучий та стабілізуючий, - виконані у вигляді напівзамкнутої ванти зі зв'язками, обпертої в місцях перегину на Ю СО 10935 хунок особливостей конструктивного виконання и елементів відтворюється симетрична схема закріплення вант з обох КІНЦІВ висячої розтягнутої вантової системи, величина прольоту якої збільшується віричі завдяки введенню двох опорних барабанів, що спираються на легкі опорні стояки, при цьому одночасно підтримується ПОСТІЙНІСТЬ геометрії первісної конструкції, мінімізується середній рівень коливань внутрішнього загального простору V, забезпечується самонатяг і ПОСТІЙНІСТЬ зусиль та напружень несучого і стабілізуючого поясів та зв'язків ДВОПОЯСНОІ вантової системи на протязі тривалого часу з урахуванням мінливих коливань загальної довжини кожної з частин розтягнутої ванти, що залежать як від фізичних властивостей матеріалу впроваджених конструкцій, які працюють на розтяг тривалий час, так і від температурних коливань зовнішнього та/або внутрішнього середовища тощо Означена задача вирішується тим, що двопоясна вантова система, яка містить напівзамкнуту ванту зі зв'язками, обперту в місцях перегину на стаціонарні ролики, між якими розміщений нестаціонарний ролик з можливістю переміщення в горизонтальній площині, згідно корисній моделі, вона облаштована двома додатковими, напівзамкнутою та замкнутою, вантами з роликами та зв'язками з утворенням трипрольотної трисекційної вантової системи, причому, всі стаціонарні ролики зафіксовані на двох опорних барабанах, що спираються на легкі опорні стояки, розміщені з країв центральної секції, а нестаціонарні - в середній частині кожного опорного барабана з можливістю попарного переміщення в горизонтальній площині уздовж умовної осі ванти Означена задача вирішується й тоді, коли КІНЦІ напівзамкнутих вант однієї або обох крайніх секцій жорстко закріплені на найближчому опорному барабані, а стаціонарні ролики разом з розташованими між ними нестаціонарними роликами розміщені назовні Суть рішення пояснюється кресленнями, де на Фіг 1-3 схематично зображена трисекційна трипрольотна двопоясна вантова система, що впроваджена на основі застосування з країв центральної секції двох легких опорних стояків, на які спираються два опорних барабана з двома парами на кожному з них симетрично розташованих стаціонарних роликів та двома парами протилежно спрямованих нестаціонарних роликів з можливістю переміщення останніх в горизонтальній площині уздовж умовної осі Так, на Фіг 1 показано загальний вигляд впровадженої трисекційної трипрольотної двопоясноі вантової системи (основною ЛІНІЄЮ показана первісна геометрія симетричної вантової системи з розрахованою загальною довжиною розтягнутої ванти, а пунктиром - схема "просідання" на величину t кожної з трьох частин наведеної системи ), на Фіг 2 - зображена схема відтворення первісної геометрії впровадженої вантової системи, що "просіла" в кожній своїй секції на розрахункову величину t Дві симетрично розташовані двопоясні напівзамкнуті ванти 1 та одна центральна замкнута ванта зі зв'язками 2 закріплюються з обох КІНЦІВ прольотів на опорах 4 та охоплюють чотири пари стаціонарних роликів 3, що зафіксовані на двох опорних барабанах 5, які спираються на легкі опорні стояки 6, осі симетрії яких розташовані з обох КІНЦІВ центральної замкнутої ванти 1, причому, в середній частині кожного опорного барабана 5 розміщені чотири пари протилежно спрямованих додаткових нестаціонарних роликів 7, які розташовані посередині між ВІДПОВІДНИМИ стаціонарними роликами 3 з можливістю переміщення в горизонтальній площині уздовж умовної осі, при цьому величина переміщення кожної з чотирьох пар роликів 7 пропорційна четвертині величини середнього рівня коливань внутрішнього загального простору V, а напрям та величина зазначеного переміщення коригується загальним коливанням мінливої величини "просідання" t кожної з двох симетричних напівзамкнутих вант 1 та/або центральної замкнутої ванти Трисекційна трипрольотна двопоясна вантова система працює таким чином При збільшенні загальної довжини кожної з двох симетричних розтягнутих напівзамкнутих вант 1 та однієї центральної замкнутої ванти, внаслідок тривалої ди активних навантажень та/або температурних коливань, конструкція системи "просідає" в кожній своїй секції на величину t (див Фіг 1) Для підтримання первісної геометрії цієї системи кожен з восьми нестаціонарних роликів 7, що попарно закріплені на двох опорних барабанах 5 з легкими опорними стояками 6, переміщується в горизонтальній площині (Фіг 2) ортогонально вертикальним фрагментам розтягнутих вант 1 пропорційно 1/8 величини середнього рівня коливань загального простору, при цьому вся система охоплює чотири пари стаціонарних роликів 3, що закріплені на опорних барабанах 5 , та чотири пари нестаціонарних роликів 7, що торкаються в первісному стані вертикальних фрагментів кожної з трьох вант 1 При збільшенні загальної довжини кожної розтягнутої ванти 1 ролики 7 переміщується уздовж горизонтальної умовної осі в напрямку зв'язків 2, а при зменшенні (внаслідок, наприклад, температурних коливань) в протилежний бік пропорційно ЗМІНІ напружень в кожній розтягнутій ванті, причому, на кожну з чотирьох пар роликів 7 приходиться рівно четвертина мінливої величини середнього рівня коливань внутрішнього загального простору V Ось переміщення роликів 7 є умовною, оскільки в оптимальному варіанті опорні елементи 4 та ролики 3, 7 розміщуються симетрично (або приблизно симетрично) як по горизонталі, так і по вертикалі, але, внаслідок впливу архітектурних, архітектурно-конструктивних та архітектурнопланувальних рішень, дозволяється відхилення від симетричного (чи приблизно симетричного) варіанта, оскільки це суттєво не впливає на загальну величину t "просідання" кожної з трьох частин трисекційної трипрольотної двопоясноі вантової системи Отриману у такий спосіб трисекційну трипрольотну двопоясну вантову систему можна розглядати як базовий модуль, на основі якого можуть бути отримані різні варіанти покриттів у залежності від обрису плану (коло, квадрат, чотирикутник, 10935 шестикутник тощо) та комбінацій розташування роликів 3, 7 і опорних елементів 4 як на кожному з КІНЦІВ прольоту, так і на опорних барабанах 5, зокрема, найбільш можливий варіант - коли КІНЦІ крайніх напівзамкнутих вант 1 жорстко закріплені на найближчому опорному барабані 5, а стаціонарні ролики 3 разом з розташованими між ними нестаціонарними роликами 7 - розміщені назовні (Фіг 3) Таким чином, використання запропонованого рішення дозволяє вирішити задачу відтворення симетричної схеми закріплення вант з обох КІНЦІВ трисекційної трипрольотної двопоясної вантової системи, втричі збільшити величину прольоту будівлі, а також на фоні підтримання ПОСТІЙНОСТІ геометрії первісної конструкції мінімізувати середній рівень коливань внутрішнього загального простору, забезпечити загальну стабілізацію всієї сис Фіг. 2 теми у поєднанні з самонатягом і ПОСТІЙНІСТЮ напружень ґі поясів та зв'язків на протязі тривалого часу з урахуванням коливань загальної довжини кожної з трьох складових вант розтягнутої самостабілізуючої трисекційної трипрольотної вантової системи Джерела інформації 1 Фрей Отто и Фридрих-Карл Шлейер Тентовые и вантовые строи тельные конструкции - М Стройиздат, 1970 - с 77 2 Авторское свидетельство СССР №541003, 2 Кл Е04В7/14, 1976 3 Авторское свидетельство СССР №436138, кл Е04В7/14, 1974 4 Патент №59657А, Україна, МП К 7 Е04В7/14 Двопоясна вантова система / M B Сисойлов, I M Гаврилов, I M Сисойлов №2002118884, Заявл 08 11 2002, Опубл 15 09 2003, Бюл №9 - 2с m 10935 \ Фіг. З Комп'ютерна верстка Д. Шеверун Підписне Тираж 26 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП 'Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ - 4 2 , 01601