Вантова система

1. Вантова система, що включає двопоясну замкнуту ванту зі зв'язками та верхнім несучим і нижнім стабілізуючим поясами, обперту в місцях перегину на стаціонарні ролики, закріплені на зовнішніх опорних елементах, між якими розміщені два нестаціонарних ролики з можливістю переміщення уздовж горизонтальної осі, яка відрізняється тим, що вона обладнана чотирма додатковими протилежно спрямованими зовнішніми нестаціонарними роликами та двома чотириступінчастими барабанами, вертикальна вісь симетрії яких віддалена від кінців прольоту на третину його величини, а через дві верхні частини кожного з барабанів пропущені верхній несучий та нижній стабілізуючий пояси замкнутої ванти, причому верхній пояс пропущений лінійно, а нижній - двічі петлеподібно з охопленням жорстко та попарно закріплених на кожному з барабанів двох пар вну U 2 13575 1 3 13575 4 стаціонарні ролики, що закріплені на опорних елему з барабанів двох пар внутрішніх стаціонарних ментах. роликів, між якими розміщені три пари протилежно Найбільшим недоліком цієї системи є те, що спрямованих внутрішніх нестаціонарних роликів, з при тривалих строках експлуатації суттєво змінюутворенням однопрольотної трисекційної замкнується первісна геометрія конструкції внаслідок тої двопоясної “ ”-подібної вантової сисзміни фізичних властивостей матеріалу. теми, яка охоплює чотири зовнішніх стаціонарних Найбільш близькою до пропонованої є замкнуролика, жорстко зафіксованих на зовнішніх опорта вантова конструкція [4], до якої з метою підтриних елементах, між якими розташовані три пари мки первісної геометрії двопоясної вантової сисзовнішніх нестаціонарних роликів з можливістю теми додатково включена пара нестаціонарних переміщення в горизонтальній площині. Означена роликів, розмішених між двома стаціонарними, з задача вирішується й тоді, коли в середній секції можливістю їх переміщення в горизонтальній плооднопрольотної трисекційної замкнутої двопоясної щині. “ ”-подібної вантової системи між двома Основним недоліком цієї системи є те, що чотирьохступінчастими барабанами розміщений впровадження односекційної схеми розтягнутої центральний "І"- подібний стягуючий пристрій з ванти призводить до того, що спостерігається знаверхньою та нижньою ходовими частинами з можчна нерівномірність перерозподілу зусиль та наливістю їх прямого та зворотного вертикального пружень уздовж всієї довжини замкнутої ванти з переміщення, на кожній з яких жорстко закріплені виникненням критичних точок перенапруження в дві пари внутрішніх верхніх та нижніх стаціонарних місцях її закріплення, внаслідок чого суттєво оброликів, через які лінійно пропущені верхній несумежується величина прольоту будівлі, що перекчий та нижній стабілізуючий пояси вантової систеривається. ми, а також у разі, коли один або обидва чотирьоОсновою корисної моделі є задача удосконахступінчасті барабани спираються на легкі опорні лення вантової системи, в якій за рахунок особлистояки з утворенням дво- чи трипрольотної двоповостей конструктивного виконання її елементів ясної замкнутої трисекційної вантової системи. відтворюється симетрична схема закріплення вант Суть корисної моделі пояснюється кресленняз обох кінців розтягнутої системи, величина проми, де на Фіг.1-2 схематично зображена однопрольоту якої збільшується втричі завдяки введенню льотна трисекційна замкнута двопоясна двох чотирьохступінчастих барабанів та/або " " - подібна вантова система, що впроцентрального "І"-подібного стягуючого пристою з ваджена на основі застосування двох чотирьохсдвома, - верхньою та нижньою, - ходовими частитупінчастих барабанів та центрального "І"нами з відтворенням однопрольотної трисекційної подібного стягуючого пристою з двома , - верхзамкнутої двопоясної “ ”-подібної ванньою та нижньою, - ходовими частинами, що матової системи, при цьому перерозподіляються ють можливість прямого та зворотного перемікритичні точки перенапруження уздовж всього щення уздовж вертикальної осі. прольоту та одночасно підтримується постійність Так, на Фіг.1 показано загальний вигляд впрогеометрії первісної конструкції, мінімізується серевадженої однопрольотної трисекційної замкнутої дній рівень коливань внутрішнього загального двопоясної " " - подібної вантової сиспростору V, забезпечується самонатяг і постійтеми з підвішеними до її верхнього пояса двома ність зусиль та напружень несучого і стабілізуючочотирьохступінчастими барабанами (основною го поясів та зв'язків двопоясної вантової системи лінією показана первісна геометрія симетричної на протязі тривалого часу з урахуванням мінливих вантової системи з розрахованою загальною довколивань загальної довжини кожної з частин розжиною розтягнутої ванти; а пунктиром - схема тягнутої ванти, що залежать як від фізичних влас"просідання" на розрахункову величину t кожної з тивостей матеріалу впроваджених конструкцій, які двох частин наведеної двосекційної вантової сиспрацюють на розтяг тривалий час, так і від темпетеми). ратурних коливань зовнішнього та/або внутрішньоНа Фіг.2 зображена схема відтворення первісго середовища тощо. ної геометрії впровадженої замкнутої вантової Означена задача вирішується тим, що вантова системи, що "просіла" в кожній своїй секції на розсистема, що включає двопоясну замкнуту ванту зі рахункову мінливу величину t, шляхом прямого та зв'язками та верхнім несучим і нижнім стабілізуюзворотного переміщення нестаціонарних роликів в чим поясами, обперту в місцях перегину на стацігоризонтальній площині та/або вертикального пеонарні ролики, закріплені на зовнішніх опорних реміщення ходових частин центрального "І"елементах, між якими розміщені два нестаціонарподібного стягуючого пристрою. них ролика з можливістю переміщення уздовж В нижній частині кожного рисунку (див. Фіг.1-2) горизонтальної осі, згідно корисній моделі, вона широкою штрихпунктирною лінією акцентовано обладнана чотирма додатковими протилежно можливий варіант застосування впровадженої спрямованими зовнішніми нестаціонарними роливантової системи, коли один або обидва чотирьоками та двома чотирьохступінчастими барабанахступінчасті барабани спираються на легкі опорні ми, вертикальна ось симетрії яких віддалена від стояки з утворенням дво- чи трипрольотної двопокінців прольоту на третину його величини, а через ясної замкнутої трисекційної вантової системи. дві верхні частини кожного з барабанів пропущені Вантова система, що включає двопоясну заверхній несучий та нижній стабілізуючий пояси мкнуту ванту 1 зі зв'язками 2 та верхнім несучим 3 замкнутої ванти, причому, верхній пояс пропущеі нижнім стабілізуючим 4 поясами, обперту в місний лінійно, а нижній - двічі петлеподібно з охопцях перегину на стаціонарні ролики 5, закріплені ленням жорстко та попарно закріплених на кожно 5 13575 6 на зовнішніх опорних елементах 6, між якими розпереміщується в горизонтальній площині (Фіг.2) міщені два нестаціонарних ролика 7 з можливістю ортогонально вертикальним фрагментам 2 розтягпереміщення уздовж горизонтальної осі, відповіднутої ванти 1 пропорційно шостій частині величини но до запропонованого конструктивного рішення, середнього рівня коливань загального простору, вона обладнана чотирма додатковими протилежно тобто на кожен ролик припадає рівно вісімнадцята спрямованими зовнішніми нестаціонарними роличастина величини середнього рівня коливань заками 8, 9 та двома чотирьохступінчастими барагального простору V. банами 10, 11, вертикальна ось симетрії яких відУ випадку, коли первісна геометрія вантової далена від кінців прольоту на третину його системи підтримується лише за допомогою дії величини, а через дві верхні частини кожного з центрального "І"-подібного стягуючого пристрою барабанів 10, 11 пропущені верхній несучий 3 та (другий основний варіант) шляхом прямого та звонижній стабілізуючий 4 пояси замкнутої ванти 1, ротного переміщення його ходових частин уздовж причому, верхній пояс 3 пропущений лінійно 3-3-3, вертикальної осі, на кожну з двох, - верхню та ниа нижній - двічі петлевидно " "-подібним чижню, - ходову частину припадає рівно половина величини середнього рівня коливань загального ном 4-4-4 з охопленням жорстко та попарно закріплених на кожному з барабанів 10, 11 двох пар простору V. внутрішніх стаціонарних роликів 12, 13, 14, 15, між Якщо ж первісна геометрія вантової системи якими розміщені три пари протилежно спрямовапідтримується шляхом включення до роботи усіх них внутрішніх нестаціонарних роликів 16, 17, 18, нестаціонарних частин (третій основний комбіно19, 20, 21, з утворенням однопрольотної трисекваний варіант, Фіг.2), - як шести спарованих трійок нестаціонарних роликів, так і двох ходових частин, ційної замкнутої двопоясної " " - подібної - то на кожну із вказаних восьми нестаціонарних вантової системи з підвішеними до її верхнього частин припадає рівно восьма частина величини пояса 3-3-3 двома чотирьохступінчастими барабасереднього рівня коливань загального простору нами 10, 11, яка охоплює чотири зовнішніх стаціоV, тобто на кожен нестаціонарний ролик, що в нарних ролика 5, жорстко зафіксованих на зовнішпервісному стані дотичний до вертикального франіх опорних елементах 4, між якими розташовані гмента розтягнутої ванти, приходиться рівно 1/24 три пари (7-7), (8-8), (9-9) зовнішніх нестаціонарчастина величини середнього рівня коливань заних роликів 7, 8, 9 з можливістю переміщення в гального простору V. горизонтальній площині пропорційно величині "просіданні" кожного з поясів 3, 4 замкнутої вантоПри цьому у всіх випадках система охоплює чотири стаціонарних ролика 5, що жорстко закріпвої системи. Означена задача вирішується й тоді, коли в лені на зовнішніх опорних елементах 6, та чотири пари (12-12), (13-13), (14-14), (15-15) стаціонарних середній секції однопрольотної трисекційної зароликів, розміщених на двох чотирьохступінчастих мкнутої двопоясної " " - подібної вантової барабанах 10, 11, причому в середній частині кожсистеми між двома чотирьохступінчастими бараного з шести вертикальних фрагментів цілісної банами 10, 11 розміщений центральний "I"замкнутої ванти розміщено по три нестаціонарних подібний стягуючий пристрій 22 з верхньою 23 та ролика (7, 8, 9), (16, 17, 18), (19, 20, 21) з можливінижньою 24 ходовими частинами з можливістю їх стю переміщення в горизонтальній площині. прямого та зворотного вертикального переміщенПри збільшенні загальної довжини кожної з ня, на кожній з яких жорстко закріплені дві пари двох частин розтягнутої цілісної замкнутої ванти внутрішніх верхніх 27, 28 та нижніх 25, 26 стаціо(3-3-3-4-4-4) нестаціонарні ролики 7, 8, 9, 16, 17с, нарних роликів, через які лінійно пропущені верх18, 19, 20, 21 переміщується уздовж горизонтальній несучий 3-3 та нижній стабілізуючий 4-4 пояси ної умовної осі в напрямку вертикальних зв'язків 2 вантової системи, а також у разі, коли один або (до центра кожної секції), а при зменшенні (внасліобидва чотирьохступінчасті барабани 10,11 спидок, наприклад, температурних коливань тощо) - в раються на легкі опорні стояки 29 з утворенням протилежний бік пропорційно зміні напружень в дво- чи трипрольотної двопоясної замкнутої трикожному поясі розтягнутої цілісної ванті. секційної вантової системи. Горизонтальна ось переміщення нестаціонарОднопрольотна (або дво- чи трипрольотна) них роликів 7, 8, 9, 16, 17, 18с, 1с, 20, 21 є умовтрисекційна замкнута двопоясна " " ною, оскільки в оптимальному варіанті опорні елеподібна вантова система працює таким чином. менти 6, чотирьохступінчасті барабани 10, 11 та При збільшенні загальної довжини розтягнутої ролики 7, 8, 9,12,13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 цілісної ванти 1 (або (3-3-3-4-4-4)), внаслідок трирозміщуються симетрично (або приблизно чи умовалої дії активних навантажень та/або температувно симетрично) як по горизонталі, так і по вертирних коливань, конструкція системи "просідає" в калі, але, внаслідок впливу архітектурних, архітеккожній з двох своїй секції на розрахункову мінливу турно-конструктивних та архітектурновеличину t (див. Фіг.1, де лінії "просідання" умовно планувальних рішень, дозволяється відхилення зображено пунктиром). від симетричного (чи приблизно симетричного) Для підтримання первісної геометрії цієї сисваріанта, оскільки це суттєво не впливає на загатеми за допомогою дії тільки нестаціонарних ролильну величину t "просідання" кожної з двох частин ків (перший основний варіант) шляхом прямого та трисекційної замкнутої двопоясної " "зворотного переміщення уздовж горизонтальної подібної вантової системи. осі, кожна із шести спарених трійок (7, 8, 9), (16, Отриману у такий спосіб однопрольотну (дво17, 18), (19, 20, 21) протилежно спрямованих нечи трипрольотну) трисекційну замкнуту двопоясну стаціонарних роликів 7, 8, 9, 16, 17, 18, 19, 20, 21 7 13575 8 цію всієї системи у поєднанні з самонатягом і пос" " – подібну вантову систему можна розтійністю напружень її поясів та зв'язків на протязі глядати як базовий модуль, на основі якого мотривалого часу з урахуванням коливань загальної жуть бути отримані різні варіанти покриттів у задовжини кожного з поясів трисекційної замкнутої лежності від обрису плану (коло, квадрат, двопоясної " "-подібної вантової систечотирикутник, шестикутник тощо) та комбінацій розташування роликів 7, 8, 9, 12, 13, 14, 15, 16, 17, ми. 18, 19, 20, 21 як на кожному з кінців прольоту, так і Джерела інформації: на чотирьохступінчастих барабанах, а також "І"1. Фрей Отто и Фридрих - Карл Шлейер. Тенподібному стягуючому пристрої з верхньою та нитовые и вантовые строительные конструкции. - М.: жньою ходовими частинами. Стройиздат, 1970, С.-77-83. Таким чином, використання запропонованої 2. Авторское свидетельство СССР №541003, корисної моделі дозволяє вирішити задачу відтвоКл.2 Ε04В7/14, 1976. рення симетричної схеми закріплення вант з обох 3. Авторское свидетельство СССР №436138, кінців двопоясної вантової системи, втричі збількл. Ε04b7/14, 1974. шити величину прольоту будівлі з одночасним 4. Патент №59657А, Україна, МПК 7 Е04В7/14. перерозподілом критичних точок перенапруження Двопоясна вантова система / В.І. Большаков, М.В. уздовж його довжини, а також на фоні підтримання Сисойлов, І.М. Сисойлов. - №2003087635; Запостійності геометрії первісної конструкції мінімізуявл.13.08.2003; Опубл.15.04.2004, Бюл. №4. - 2с. вати середній рівень коливань внутрішнього загаіл. льного простору, забезпечити загальну стабіліза Комп’ютерна верстка В. Мацело 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 – 42, 01601