Двопоясна вантова система

1. Двопоясна вантова система, що має двопоясну замкнуту ванту зі зв'язками та несучим і стабілізуючим поясами, обперту в місцях перегину на стаціонарні ролики, закріплені на зовнішніх опорних елементах, між якими розміщена пара нестаціонарних роликів з можливістю переміщення в горизонтальній площині, яка відрізняється тим, що вона обладнана двома додатковими парами протилежно спрямованих нестаціонарних роликів та центральним опорним чотиричастинним барабаном, через дві верхні частини якого пропущені верхній несучий та нижній стабілізуючий пояси цілісної двопоясної замкнутої ванти, причому, верхній пояс пропущений лінійно, а нижній - петлеподібно з охопленням в місцях внутрішнього перегину жорстко та попарно закріплених зверху та знизу на центральному опорному чотиричастинному барабані двох пар внутрішніх стаціонарних роликів, між якими в середній частині барабана розміщені три пари протилежно спрямованих внутрішніх нестаціонарних роликів з утворенням однопрогин Корисна модель відноситься до будівництва, а саме - до висячих вантових систем, і може бути використана для перекриття значних прогонів будівель і споруд різного призначення, наприклад, цирків, палаців спорту, палаців культури, промислових корпусів, овочесховищ, зерносховищ, ангарів, складів тощо при їх різноманітному обрисі в плані (коло, еліпс, квадрат, замкнутий N - кутник, N>3 тощо). Широко відомі в сучасній архітектурнобудівельній практиці 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 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 сис тему, 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 зміни фізичних властивостей матеріалу. Найбільш близькою до пропонованої є замкнута вантова конструкція [4], до якої з метою підтримки первісної геометрії двопоясної вантової системи додатково включена пара нестаціонарних роликів, розміщених між двома стаціонарними, з можливістю їх переміщення в горизонтальній площині. Основним узагальненим недоліком цієї системи є те, що впровадження односекційної схеми розтягнутої ванти призводить до того, що спостерігається значна нерівномірність перерозподілу зусиль та напружень уздовж всієї довжини замкнутої ванти, внаслідок чого суттєво обмежується величина прогону будівлі, що перекривається. (19) UA (11) 13580 (13) U ної двосекційної замкнутої двопоясної подібної вантової системи. 2. Двопоясна вантова система за п. 1, яка відрізняється тим, що центральний опорний чотиричастинний барабан спирається на легкий опорний стояк з утворенням двопрогинної двосекційної замкнутої двопоясної вантової системи. 3 13580 4 Основою корисної моделі є задача удосконаметричної вантової системи з розрахованою загалення вантової системи, в якій за рахунок особлильною довжиною розтягнутої ванти; а пунктиром востей конструктивного виконання її елементів схема "просідання" на розрахункову величину t відтворюється симетрична схема закріплення вант кожної з двох частин наведеної двосекційної ванз обох кінців розтягнутої системи, величина проготової системи). ну якої збільшується вдвічі завдяки введенню На Фіг.2 зображена схема відтворення первісцентрального опорного чотиричастинного барабаної геометрії впровадженої замкнутої вантової на із закріпленими на ньому двома парами стаціосистеми, що "просіла" в кожній своїй секції на рознарних та трьома парами нестаціонарних роликів з рахункову мінливу величину t, шляхом прямого та відтворенням однопрогинної двосекційної замкнузворотного переміщення нестаціонарних роликів в горизонтальній площині. В нижній частині кожного тої двопоясної -подібної вантової сисрисунку (див. Фіг.1-2) широкою штрих-пунктирною теми, при цьому одночасно підтримується постійлінією акцентовано можливий варіант застосуванність геометрії первісної конструкції, мінімізується ня впровадженої вантової системи, коли центрасередній рівень коливань внутрішнього загального льний опорний чотиричастинний барабан спирапростору V, забезпечується самонатяг і постійється на легкий опорний стояк з утворенням ність зусиль та напружень несучого і стабілізуючодвопрогинної двосекційної замкнутої двопоясної го поясів та зв'язків двопоясної вантової системи вантової системи. на протязі тривалого часу з урахуванням мінливих Двопоясна вантова система, що включає двоколивань загальної довжини кожної з частин розпоясну замкнуту ванту 1 зі зв'язками 2 та несучим і тягнутої ванти, що залежать як від фізичних власстабілізуючим поясами, обперту в місцях перегину тивостей матеріалу впроваджених конструкцій, які на стаціонарні ролики 3, закріплені на зовнішніх працюють на розтяг тривалий час, так і від темпеопорних елементах 4, між якими розміщена пара ратурних коливань зовнішнього та/або внутрішньонестаціонарних роликів (5-5) з можливістю перего середовища тощо. міщення в горизонтальній площині, відповідно до Означена задача вирішується тим, що двопоязапропонованого конструктивного рішення, вона сна вантова система, яка має двопоясну замкнуту обладнана двома додатковими парами (6-6), (7-7) зі зв'язками та несучим і стабілізуючим поясами, протилежно спрямованих нестаціонарних роликів обперту в місцях перегину на стаціонарні ролики, 6, 7 та центральним опорним чотиричастинним закріплені на зовнішніх опорних елементах, між барабаном 8, через дві верхні частини якого проякими розміщена пара нестаціонарних роликів з пущені верхній несучий та нижній стабілізуючий можливістю переміщення в горизонтальній плопояси цілісної двопоясної замкнутої ванти, причощині, згідно корисній моделі, вона обладнана двому верхній пояс пропущений лінійно, а нижній ма додатковими парами протилежно спрямованих петлевидно "П"-подібним чином з охопленням в нестаціонарних роликів та центральним опорним місцях внутрішнього перегину жорстко та попарно чотиричастинним барабаном, через дві верхні часзакріплених зверху та знизу на центральному опотини якого пропущені верхній несучий та нижній рному чотиричастинному барабані 8 двох пар (9-9) стабілізуючий пояси цілісної двопоясної замкнутої внутрішніх стаціонарних роликів 9, між якими в ванти, причому, верхній пояс пропущений лінійно, середній частині барабана 8 розміщені три пари а нижній - петлеподібно з охопленням в місцях (10-10), (11-11), (12-12) протилежно спрямованих внутрішнього перегину жорстко та попарно закріпвнутрішніх нестаціонарних роликів 10, 11, 12, з лених зверху та знизу на центральному опорному утворенням однопрогинної двосекційної замкнутої чотиричастинному барабані двох пар внутрішніх двопоясної - подібної вантової системи стаціонарних роликів, між якими в середній частині з підвішеним до її верхнього несучого пояса барабана розміщені три пари протилежно спрямоцентральним опорним чотиричастинним барабаваних внутрішніх нестаціонарних роликів, з утвоном 8, яка охоплює дві пари зовнішніх стаціонарренням однопрогинної двосекційної замкнутої двоних роликів 3, що жорстко закріплені на зовнішніх поясної - подібної вантової системи. опорних елементах 4, та розташовані між ними три Означена задача вирішується й тоді, коли центрапари (5-5), (6-6), (7-7) зовнішніх нестаціонарних льний опорний чотиричастинний барабан спирароликів 5, 6, 7 з можливістю їх переміщення в гоється на легкий опорний стояк з утворенням двопризонтальній площині. Означена задача вирішурогинної двосекційної замкнутої двопоясної ється й тоді, коли центральний опорний чотиричавантової системи. стинний барабан 8 спирається нижньою частиною Суть корисної моделі пояснюється кресленняна легкий опорний стояк 13 з утворенням двопроми, де на Фіг.1-2 схематично зображена однопрогинної двосекційної замкнутої двопоясної вантової гинна двосекційна замкнута двопоясна системи. подібна вантова система, що впроваджена на осОднопрогинна двосекційна замкнута двопояснові застосування центрального опорного чотирина - подібна вантова системи працює частинного барабана із закріпленими на ньому таким чином. При збільшенні загальної довжини двома парами стаціонарних та трьома парами розтягнутої цілісної ванти, внаслідок тривалої дії нестаціонарних роликів. активних навантажень та/або температурних коТак, на Фіг.1 показано загальний вигляд впроливань, конструкція системи "просідає" в кожній з вадженої однопрогинної двосекційної замкнутої двох своїй секції на розрахункову мінливу величидвопоясної - подібної вантової системи ну t (див. Фіг.1, де лінії "просідання" умовно зобра(основною лінією показана первісна геометрія сижено пунктиром). 5 13580 6 Для підтримання первісної геометрії цієї сис- подібної вантової системи. теми кожен із дванадцяти нестаціонарних роликів Отриману у такий спосіб однопрогинну двосе5, 6, 7, 10, 11, 12 переміщується в горизонтальній кційну замкнуту двопоясну - подібну площині (Фіг.2) ортогонально вертикальним фрагвантову систему можна розглядати як базовий ментам 2 розтягнутої ванти 1 пропорційно дванадмодуль, на основі якого можуть бути отримані різні цятій частині величини середнього рівня коливань варіанти покриттів у залежності від обрису плану загального простору, при цьому уся система охоп(коло, квадрат, чотирикутник, шестикутник тощо) лює чотири стаціонарних ролики 3, що жорстко та комбінацій розташування роликів 3, 5, 6, 7, 9, закріплені на зовнішніх опорних елементах 4, та 10, 11, 12 як на кожному з кінців прогону, так і на дві пари стаціонарних роликів 9, розміщених на центральному опорному чотиричастинному барацентральному чотиричастинному опорному барабані. бані 8, причому в середній частині кожного з чотиТаким чином, використання запропонованої рьох вертикальних фрагментів цілісної замкнутої корисної моделі дозволяє вирішити задачу відтвованти розміщено по три нестаціонарних ролика (5, рення симетричної схеми закріплення вант з обох 6, 7), (10, 11, 12) з можливістю переміщення в гокінців двопоясної вантової системи, вдвічі збільризонтальній площині. шити величину прогону будівлі, а також на фоні При збільшенні загальної довжини кожної з підтримання постійності геометрії первісної консдвох частин розтягнутої цілісної замкнутої ванти трукції мінімізувати середній рівень коливань внунестаціонарні ролики 5, 6, 7, 10,11,12 переміщутрішнього загального простору, забезпечити загається уздовж горизонтальної умовної осі в напряльну стабілізацію всієї системи у поєднанні з мку вертикальних зв'язків 2, а при зменшенні (внасамонатягом і постійністю напружень її поясів та слідок, наприклад, температурних коливань тощо) зв'язків на протязі тривалого часу з урахуванням - в протилежний бік пропорційно зміні напружень в коливань загальної довжини кожного з поясів одкожному поясі розтягнутої цілісної ванті, причому нопрогинної двосекційної замкнутої двопоясної на кожну з чотирьох спарованих трійок протилежно спрямованих нестаціонарних роликів (5, 6, 7), - подібної вантової системи. (10, 11, 12) припадає рівно четвертина мінливої Джерела інформації: величини середнього рівня коливань внутрішнього 1. Фрей Отто и Фридрих - Карл Шлейер. Тензагального простору V. товые и вантовые строительные конструкции. -М.: Ось переміщення нестаціонарних роликів 5, 6, Стройиздат, 1970, С.77-83. 7, 10, 11, 12 є умовною, оскільки в оптимальному 2. Авторское свидетельство СССР № 541003, варіанті опорні елементи 4, центральний чотириКл.2 Е04В7/14, 1976. частинний опорний барабан 8 та ролики 3, 5, 6, 7, 3. Авторское свидетельство СССР № 436138, 9, 10, 11, 12 розміщуються симетрично (або прибкл. Е04В7/14, 1974. лизно чи умовно симетрично) як по горизонталі, 4. Патент №59657 А, Україна, МПК 7 так і по вертикалі, але, внаслідок впливу архітекЕ04В7/14. Двопоясна вантова система турних, архітектурно-конструктивних та архітекту/B.I.Большаков, М.В.Сисойлов, I.M.Сисойлов. рно-планувальних рішень, дозволяється відхилен№2003087635; Заявл. 13.08.2003; Опубл. ня від симетричного (чи приблизно симетричного) 15.04.2004, Бюл. № 4. - 2с. іл. варіанта, оскільки це суттєво не впливає на загальну величину t "просідання" кожної з двох частин однопрогинної двосекційної замкнутої двопоясної 7 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 13580 8 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