Вантова система

1. Байтова система, що містить напівзамкнуту ванту зі зв'язками, обперту в місцях перегину на стаціонарні ролики, закріплені на опорних елементах, між якими розміщений нестаціонарний ролик з можливістю переміщення в горизонтальній площині, яка відрізняється тим, що вона додатково обладнана напівзамкнутою чотирипоясною та замкнутою О-подібною двопоясною вантами з роликами і зв'язками та підтягуючим верхнім і підтримуючим нижнім поясами з утворенням цілісної дзеркально симетричної -подібної чотирипоясної трисекційної вантової системи, пропущеної верхніми та нижніми кінцями вант крайніх секцій через зовнішні стаціонарні ролики, жорстко закріплені на зовнішніх опорних елементах, причому ролики, розташовані в місцях внутрішнього перегину вант крайніх секцій, жорстко прикріплені до двох опорних тричастинних барабанів, які розташовані з країв центральної секції і підвішені до верхнього підтягуючого поясу з одночасним спиранням на нижній підтримуючий пояс та жорстким закріпленням на обох крайніх поясах, до того ж обидва тричастинні барабани обладнані в середній частині двома парами протилежно спрямованих нестаціонарних роликів, розташованих між двома парами стаціонарних, з можливістю їх переміщення в горизонтальній площині ортогонально до вертикальних фрагментів кожної з вант та пропорційно загальній величині просідання кожного з поясів центральної секції вантової системи. 2. Байтова система за п. 1, яка відрізняється тим, що центральна та/або одна з крайніх частин, чи/або кожна крайня частина, або одночасно і центральна і обидві крайні частини одного чи обох тричастинних барабанів виконані телескопічними з можливістю прямого та зворотного переміщення уздовж їх вертикальної осі симетрії. CD CO Корисна модель відноситься до будівництва, а саме - до висячих вантових систем, і може бути використана для перекриття значних прольотів будівель і споруд різного призначення, наприклад, цирків, палаців спорту, палати культури, промислових корпусів, овочесховищ, зерносховищ тощо при їх різноманітному обрисі в плані (коло, квадрат, прямокутник, чотирикутник, шестикутник, Nкутник, N>3 і т.д.). В архітектурно-будівельній практиці широко 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 їх елементів. Одним з найголовніших загальних недоліків цих систем с те, що вони не забезпечують необхідної стабілізації будівельної конструкції внаслі док 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 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 тощо. Найбільш близькою до пропонованої є конструкція [4], до якої з метою підтримки первісної геометрії двопоясної вантової системи додатково включений нестаціонарний ролик, розміщений між О) 10936 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 на різних кінцях 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 вантової системи, в якій за рахунок особливостей конструктивного виконання її елементів відтворюється симетрична схема закріплення вант з обох кінців розтягнутої конструкції, величина прольоту якої збільшується втричі завдяки введенню двох опорних тричастинних барабанів, що підвішуються до верхнього підтягуючого пояса та спираються на нижній підтримуючий пояс з утворенням чотирипоясної вантової системи, при цьому одночасно підтримується постійність геометрії первісної конструкції, мінімізується середній рівень коливань внутрішнього загального простору AV, забезпечується самонатяг і постійність зусиль та напружень несучого і стабілізуючого поясів та зв'язків 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 па розтяг тривалий час, так і від температурних коливань зовнішнього та/або внутрішнього середовища тощо. Означена задача вирішується тим, що вантова система, що містить напівзамкнуту ванту зі зв'язками, обперту в місцях перегину на стаціонарні ролики, закріплені на опорних елементах, між якими розміщений нестаціонарний ролик з можливістю переміщення в горизонтальній площині, згідно корисній моделі, вона додатково обладнана напівзамкнутою чотирипоясною та замкнутою "О"подібною двопоясною вантами з роликами і зв'язками та підтягуючим верхнім і підтримуючим нижнім поясам з утворенням цілісної дзеркальногосиметричної " "-подібної чотирипоясної трисекційної ваптової системи, пропущеної верхніми та нижніми кінцями вант крайніх секцій через зовнішні стаціонарні ролики, жорстко закріплені на зовнішніх опорних елементах, причому ролики, розташовані в місцях внутрішнього перегину вант крайніх секцій, жорстко прикріплені до двох опорних тричастинних барабанів, які розташовані з країв центральної секції та підвішені до верхнього підтягуючого пояса з одночасним спиранням на нижній підтримуючий пояс та жорстким закріпленням на обох крайніх поясах, до того ж, обидва тричастинних барабани обладнані в середній своїй частині двома парами протилежно спрямованих нестаціонарних роликів, розташованих між двома парами стаціонарних, з можливістю їх переміщення в горизонтальній площині ортогонально до вер тикальних фрагментів кожної з вант та пропорційно загальній величині "просідання" кожного з поясів центральної секції вантової системи. Означена задача вирішується й тоді, коли центральна та/або одна з крайніх частин, чи/або кожна крайня частина, або одночасно - і центральна, і обидві крайні частини одного чи обох тричастинних барабанів виконані телескопічними з можливістю прямого та зворотного переміщення уздовж їх вертикальної осі симетрії. Так, на Фіг.1 показано загальний вигляд впровадженої цілісної дзеркально-симетричної " " - подібної чотирипоясної трисекційної вантової системи (основною лінією показана первісна геометрія симетричної вантової системи з розрахованою загальною довжиною кожної розтягнутої ванти; а пунктиром -схема "просідання" на розрахункову 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. Байтова система, що містить напівзамкнуту ванту 1 зі зв'язками 2, обперту в місцях перегину на стаціонарні ролики 3, закріплені на опорних елементах 4, між якими розміщений нестаціонарний ролик 5 з можливістю переміщення в горизонтальній площині, відповідно корисній моделі, обладнана двома додатковими, - напівзамкнутою чотирипоясною 1 та замкнутою "О"- подібною двопоясною 1, - вантами з роликами і зв'язками 2 та підтягуючим верхнім 6 і підтримуючим нижнім 7 поясами з утворенням цілісної дзеркальносиметричної " " - подібної чотирипоясної трисекційної вантової системи, пропущеної верхніми та нижніми кінцями вант крайніх секцій через зовнішні стаціонарні ролики 8, жорстко закріплені на зовнішніх опорних елементах 4, причому ролики 3, розташовані в місцях внутрішнього перегину вант усіх трьох секцій, жорстко прикріплені до двох тричастинних опорних барабанів 9, 11, які розташовані з обох країв центральної секції та підвішені до верхнього підтягуючого поясу 6 з одночасним спиранням на нижній підтримуючий пояс 7, до того ж, обидва барабани 9 обладнані двома парами протилежно спрямованих нестаціонарних роликів 5, 10 з можливістю їх переміщення в горизонтальній площині. Означена задача вирішується й тоді, коли центральна та/або одна з крайніх частин чи/або кожна крайня частина, або усі разом, - і центральна, і обидві крайні, - частини одного чи обох опорних тричастинних барабанів 9, 11 виконані телескопічними з можливістю прямого та зворотного переміщення уздовж їх вертикальної осі симетрії. Цілісна трисекційна дзеркально-симетрична " - подібна чотирипоясної трисекційної вантової системи працює таким чином. При збільшенні загальної довжини кожної з двох симетричних розтягнутих напівзамкнутих вант та однієї центральної замкнутої ванти 1, внаслідок тривалої дії активних навантажень та/або температурних 10936 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 5, 10, що попарно закріплені 5, 10 на до двох тричастинних опорних барабанах 9, 11, переміщується в горизонтальній площині (фіг.2) ортогонально до вертикальних фрагментів розтягнутих вант 1 пропорційно 1/8 величини середнього рівня коливань загального простору, при цьому уся система охоплює чотири пари 3 стаціонарних роликів, що закріплені на опорних барабанах 9, 11 , та чотири пари нестаціонарних роликів 5, 10, що торкаються в первісному стані вертикальних фрагментів кожної з трьох вант 1. При збільшенні загальної довжини кожної розтягнутої ванти 1 ролики 5, 10 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 5, 10 припадає рівно четвертина мінливої величини середнього рівня коливань внутрішнього загального простору AV. Горизонтальна ось переміщення роликів 5, 10 є умовною, оскільки в оптимальному варіанті опорні елементи 4 та ролики 3, 5, 8, 10 розміщуються симетрично (або приблизно чи умовно симетрично) як по горизонталі, так і по вертикалі, але, внаслідок впливу архітектурних, архітектурноконструктивних та архітектурно-планувальних рішень, дозволяється відхилення від симетричного (чи приблизно або умовно симетричного) варіанта, оскільки це суттєво не впливає на загальну величину t "просідання" кожної з трьох частин цілісної трисекційної дзеркально-симетричної " "подібної чотирипоясної вантової системи. Отриману у такий спосіб цілісну трисекційну дзеркально-симетричну " " - подібну чотирипоясну вантову систему можна розглядати як базовий модуль, на основі якого можуть бути отримані різні варіанти покриттів у залежності від обрису плану (коло, квадрат, чотирикутник, шестикутник тощо) та комбінацій розташування роликів З, 5, 8, 10 і опорних елементів 4 як на кожному з кінців прольотів, так і на опорних барабанах 9,11. Таким чином, використання запропонованого рішення дозволяє вирішити задачу відтворення симетричної схеми закріплення вант з обох кінців 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 системи у поєднанні з самонатягом і постійністю напружень її поясів та зв'язків на протязі тривалого часу з урахуванням коливань загальної довжини кожної з трьох складових вант цілісної дзеркальносиметричної " " - подібної чотирипоясної трисекційної вантової системи. Джерела інформації: 1. Фрей Отто и Фридрих - Карл Шлейер. Тентовые и вантовые строительные конструкции. - М.: Стройиздат, 1970, с. 77. 2. Авторское свидетельство СССР № 541003, Кл. 2 Е04В7/14, 1976. 3. Авторское свидетельство СССР № 436138, кл. Е 04 b 7/14, 1974. 4. Патент № 59657 А, Україна, МПК 7 Е04В7/14. Двопоясна вантова система / М.В. Сисойлов, І.М. Гаврилов, І.М. Сисойлов. №2002118884; Заявл. 08.11.2002; Опубл. 15.09.2003, Бюл. № 9. - 2с. іл. 10936 Фіг.1 \ \ \ Фіг. 2 Комп'ютерна верстка Д Дорошенко 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