Споруда

42667 Изобретение относится к области обществен-ных работ или строительства, где возможность применения балок с большим пролетом представ-ляет собой одно из основных преимуществ, позволяющих, в частности, реализовать крупнопа-нельные перекрытия. Настоящее изобретение относится к реализа-ции больших пролетов, таких, которые встречают-ся в сооружениях с "большой поверхностью" и в промышленных залах, комбинацией с одной сто-роны, балок, предпочтительно, пластинчатого ти-па на клею или из композиционных материалов, за исключением металлических или из бетона, с бо-льшим пролетом, составляющих параллельные стороны панелей с общепринятыми поперечными балками, а с другой стороны, металлического кар-каса опоры. Более конкретно, настоящее изобретение от-носится к усовершенствованной системе опоры и подвески балок с большим пролетом пластинчато-го типа на клею или из композиционных материа-лов на металлических опорных стойках, причем, система разработана так, что обеспечивается пре-образование вертикальной реакции веса балки в усилие подпорной арки в соответствующей стойки и создается таким образом в балке горизонталь-ное усилие, возникающее в продольном направ-лении, которое приводит к увеличению возможно-го пролета упомянутой балки. Известно сооружение, описанное в [1]. Соору-жение, описанное в указанном источнике включа-ет опорные стойки, расположенные в пролетах ме-жду ними балки, парные подкосы, каждый из кото-рых прикреплен нижним концом к опорной стойке и образует с продольной осью последней угол от 30° до 60°, преимущественно 45°, размещенные на верхних концах подкосов и опорных зонах ба-лок опорные и крепежные элементы и прикреп-ленные к верхнему концу стойки удерживающие продольные балки, размещенные между балками, расположенными в пролетах между стойками. Од-нако, в указанном известном сооружении горизон-тальные балки жестко закреплены по концам на вертикальных стойках и жестко закреплены в сре-дней части на ригелях. В свою очередь эти ригели жестко закреплены на подкосах или стойках ароч-ной крепи, наклоненных под углом 45°, которые, в свою очередь, закреплены жестко по нижним кон-цам к стойкам. Все это не дает возможности уве-личить пролет (длину балок). Кроме того, такая из-вестная конструкция дает усадку со временем, а наличие жесткой связи усложняет монтаж балок. Задачей изобретения является создание со-оружения, конструктивные особенности которого позволяют избежать жестких связей балок с под-порками и стойками, в результате чего подпорки могут поворачиваться и обеспечивать продольное горизонтальное предварительное напряжение ос-новных балок вследствие их веса, что дает воз-можность увеличить пролет между балками и ком-пенсировать усадки этих балок со временем, а та-кже упростить монтаж балок. Поставленная задача решается тем, что в из-вестном сооружении, включающем опорные стой-ки, расположенные в пролетах между ними балки, парные подкосы, каждый из которых прикреплен нижним концом опорной стойке и образует с про-дольной осью последней угол от 30° до 60°, пре-имущественно 45°, размещенные на верхних кон-цах подкосов и опорных зонах балок опорные и крепежные элементы и прикрепленные к верхнему концу стойки удерживающие продольные балки, размещенные между балками, расположенными в пролетах между стойками, согласно изобретению, каждая стойка снабжена прикрепленными к ней парными осями с которыми шарнирно соединены соответствующие подкосы, при этом каждый рас-положенный в опорных зонах балок опорный эле-мент выполнен в виде концевого уголка и прикре-пленных к каждой его полке парных, соединитель-ных деталей, преимущественно, цилиндрических, а подкосы выполнены в верхней зоне с угловым вырезом, в котором установлен опорный элемент, выполненный в виде соединенного с гранями вы-реза уголка, причем на полки последнего оперты соединительные детали, ортогонально располо-женные к балке. Рекомендуется, чтобы один из подкосов каж-дой крайней стойки имел общую ось симметрии с другим подкосом при этом его верхний конец при-креплен к опорной стойке, а нижний оперт на ос-нование. Предлагается, чтобы каждый подкос был вы-полнен из парных симметрично расположенных относительно его продольной оси и имеющих в поперечном сечении [-образную форму профилей, концы полок которых жестко соединены между со-бой, а опорные стойки имеют в поперечном сече-нии форму полутавра. Возможно, чтобы стойки и подкосы были сна-бжены парными пластинами, жестко прикреплен-ными, соответственно, к полкам опорных стоек в зоне крепления парных осей и к стенкам подкосов в их нижних концах. Предпочтительно, чтобы удерживающие про-дольные балки были выполнены в виде парных, параллельных элементов, между которыми за-щемлены верхние концы балок, расположенных в пролетах между стойками. В дальнейшем сущность изобретения будет подробно описана со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых: фиг. 1 изображает схему сооружения; фиг. 2 изображает вид спереди на верхнюю часть стойки с двумя подкосами на которые оперты концы двух балок; фиг. 3 изображает вид сверху фрагмента со-оружения; фиг. 4 изображает вид спереди на фиг. 2 и 3; фиг. 5 изображает вид устройства подкоса по фиг. 4, показанный в плоскости с частичным вы-рывом и горизонтальным сечением, выполнен-ным по линии А-А упомянутой фиг. 4; фиг. 6 изображает поперечное сечение по Б-Б фиг. 4; фиг. 7 изображает вид верхнего конца подкоса по фиг. 4, 5, 6 с креплением конца балки с боль-шим пролетом; 42667 фиг. 8 изображает вид сверху на конец подко-са, показанной на фиг. 7; фиг. 9 изображает вид спереди, каждой из кра-йних стоек для компенсации бокового давления, действующего со стороны балки с большим про-летом на рассматриваемую стойку. Сооружение включает балки с большими про-летами 1, 2, 3 пластинчатого типа на клею или из композиционных материалов, за исключением ме-таллических материалов или бетона, составляю-щих параллельные продольные стороны панелей и металлические опорные стойки 4, 5, 6 Н-образного сечения. Сооружение включает парные подкосы 7, 8 для стойки 4 и балки 9, 10 для стойки 5 и балок 1 и 2; парные подкосы 11, 12 для стойки 6 и балок 2 и 3, и так далее до последней крайней стойки (не показана), которая находится на другом конце со-оружения. Теперь выявим, ссылаясь на фиг. 2-9, как уст-роено сооружение с целью обеспечения перевода вертикальной реакции веса балки в усилие на со-ответствующей стойке и как создается в балке горизонтальное усилие продольного воздействия, что имеет результатом увеличение максимально возможного пролета балки такого типа. Обращаясь прежде всего, и более конкретно к случаю парных подкосов 9, 10 для стойки 5 и ба-лок 1, 2, которые показаны на фиг. 2-8. Видно, что симметричное по отношению к продольной оси си-мметрии стойки 5 сооружение состоит из парных подкосов 9, 10, шарнирно соединенных по своим нижним концам на осях 11, 12, закрепленных шрифтом на стойке 5 так, что отсутствует трение и момент; более детально вернемся к этому вопро-су несколько позже. Кроме того, эти подкосы снаб-жены на верхнем конце опорными уголками 13, 14. С другой стороны, уголки опорного и крепеж-ного элемента, в дальнейшем башмака 15, 16 закрепляются склейкой, при помощи болтов или за-креплением на нижних углах соответствующих ба-лок 1, 2, причем эти уголки имеют соединитель-ные детали 17, 18 с соответствующими уголка-ми 13, 14. Даже до более детального описания стоек ви-дно, что для каждой из этих стоек вертикальная реакция Ry веса балки 1 или 2 преобразуется в воздействие Rp в соответствующем подкосе. Важно отметить, что благодаря данной кон-цепции действующие усилия имеют точки обяза-тельного прохождения, а именно: шарнирную ось 11, 12 для усилия Rp на подкосах 9, 10 и со-единительные детали 17, 18 для вертикальной ре-акции Ry, практически 30 т для пролетов 24 м, а горизонтальный упор обеспечивает продольное нагружение в балке М=Rн×е, где е – расстояние между обязательной точкой прохождения горизон-тального усилия Рн и нейтральным волокном ба-лки 2. Теперь перейдем к детальному описанию то-го, как могут быть преимущественно выполнены каждый из подкосов 9, 10 по фиг. 2, обращаясь при этом к фиг. 4-8. Эти подкосы должны быть обязательно разработаны так, чтобы сопротив-ляться продольному изгибу; каждый из них выпол-няется (см. фиг. 6) продольной сваркой 19 двух асимметричных профилей Y-образного сече-ния 20, 21. Эти профили имеют на своих нижних концах, заостренных асимметрично (см. фиг. 4), отверстия 22, 23 что обеспечивает поворот ком-плекса подкоса на оси опоры 12, зашплинтован-ной в отверстиях 24, 25, выполненных в полках стойки 5 Н-образного сечения. С целью распределения локальных нагрузок как по поверхностям подкосов, так и по поверхно-стям соответствующих полок стойки, на подкосе закреплены усиливающие пластины, препятст-вующие продольному изгибу, например пласти-ны 26, 27, а на полках стойки - пластины 28, 29. Ранее при описании фиг. 2 было видно, что балка 2 опирается своим концом на верхний конец соответствующего подкоса 10 и что сооружение разработано в соответствии с изобретением таким образом, чтобы приложение усилиля Ry, Rn и Rp имели обязательные точки прохождения с тем, чтобы расчет и контроль усилий был бы как можно более простым и точным. На фиг. 7 и 8 показана в большом масштабе предпочтительная форма реализации изобре-тения. В этом случае конец балки 2 снабжен башма-ком 16 в форме уголка, каждая из полок которого снабжена соединительной деталью в виде цилин-дра или полуцилиндра 18, которые оперты на соответствующий элемент 14 опорного уголка, при-варенного к верхнему концу подкоса 10. Очевид-но, что в этом случае вертикальные и горизон-тальные усилия Ry и Rн, а также точка их прило-жения точно определены и контролируются с мо-мента, когда балка 2 помещается (см. фиг. 1) на подкосы 9, 10 стоек 5 и 6. Горизонтальное нагружение, созданное таким образом в балке 2 позволяет, как это было пока-зано ранее, увеличить максимально возможный пролет упомянутой балки. Кроме того, видно, что своевременно проис-ходит автоматическое достижение старения мате-риалов, составляющих балку, а именно: склееных слоистых или композиционных материалов, таких как пропитанная полиэфиром ткань, трубы, волок-на и т.д., за исключением металла и бетона. Очевидно, что возможно шарнирное крепле-ние соединения подкос-опорный элемент, в кото-ром опорный элемент, на который оперта балка, был бы шарнирно закреплен на подкосе, но такое решение, априори, представляет собой неоспори-мые трудности при монтаже и применении. Кроме того, можно понять, что башмак 16 име-ет лишь один соединительный цилиндр большого радиуса, опертый на две полки уголка 14 подкоса, но такое решение имеет трудности крепления единственного цилиндра на опорном элементе и кон-троля расстояний до точки опоры как для верти-кальных, так и для горизонтальных усилий Ry и Rн. Неоспоримо, что предпочтительное решение, описанное ранее, имеет явное преимущество в том, что обязательного прохождения точки ука-занных усилий точно определены соединитель-ными деталями 18, башмака 16, размещенного на уголке 14, подкоса 10. Поскольку балки 1 и 2 просто помещены сво-ими башмаками 15 и 16 на подкосы 9, 10, стойка 5 продолжена вверх и снабжена в верхней части (см. фиг. 2 и 3) двумя удерживающими продоль-ными 42667 балками или антиветровыми балками 30, 31, которые прикреплены в центре на полках стойки 5 Нобразного сечения и зажимают в боковом на-правлении верхней части балок 1 и 2, размещен-ные в продолжении друг друга. Кроме того, эти самые балки могут быть соб-раны пластинами 32, 33 и служить опорой для оборудования, например, климатизаторов, нагре-вателей и др. Угол q, который должен образовывать под-кос 10 по отношению к вертикальной оси симмет-рии XX стойки 5 определяется в зависимости от характерных данных составляющих элементов (балки, стойки, минимальная высота под потолком и т.д.) реализуемой конструкции с большим про-летом. Математическая теория требует, чтобы центр тяжести балки большого пролета 2 геометриче-ский центр башмака 16, которым снабжена упомя-нутая балка, а также геометрический центр шар-нирного соединения 12 на стойке 5 были бы рас-положены на одной и той же дуге круга. На практике, угол q должен быть заключен между 30° и 60°, а предпочтительно, поскольку это намного проще с точки зрения практической, он должен быть равным 45°. В соответствии с другим признаком изобрете-ния крайние стойки, как, например, 4 фиг. 1 и 9, для которых эффект горизонтального нагружения Rн который имеет место в части 1 и который пре-образуется в воздействие Rp на стойку 4, не урав-новешивается симметричным обратным воздей-ствием другой балки, как это имеет место, напри-мер, в случае стойки 5 и который должен быть ко-мпенсирован ветровым подкосом 8, который при-креплен своим верхним концом к полкам стойки 4 и расположен на продолжении подкоса 7 для опо-ры своим нижним концом на почву, как это четко видно на фиг. 1. Таким образом, сооружение на-ходится в идеальном равновесии. Изобретение представляет собой усовершен-ствованное сооружение, обеспечивающее опору и подвеску балок с большим пролетом пластинчато-го типа на клею или из композиционных материа-лов на металлические опорные стойки, имеющую на каждой стойке: по крайней мере, один подкос шарнирно закрепленный на своем нижнем конце на указанной стойке, к которой один из концов ба-лки с большим пролетом поддерживается стойкой; контактные соединительные детали, расположен-ные на балке или на верхнем конце подкоса или на балке, на которые опираются соединительные элементы, причем расположение этих соедини-тельных и опорных элементов таково, что вес ба-лки производит продольную силу сжатия по оси стойки, которая создает продольную силу сжатия на балке. Очевидно, что настоящее изобретение не ог-раничивается вариантом реализации, который был описан и показан, а охватывает любые вари-анты, которые могут быть представлены специа-листом. 42667 Фиг. 1 Фиг. 2 Фиг. 3 42667 Фиг. 4 Фиг. 5 Фиг. 6 42667 Фиг. 7 Фиг. 8 Фиг. 9