RU2059770C1 - Vaulted construction - Google Patents

Vaulted construction Download PDF

Info

Publication number
RU2059770C1
RU2059770C1 SU5028378A RU2059770C1 RU 2059770 C1 RU2059770 C1 RU 2059770C1 SU 5028378 A SU5028378 A SU 5028378A RU 2059770 C1 RU2059770 C1 RU 2059770C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sections
sheets
section
length
corrugated
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.А. Грачев
Original Assignee
Самарский архитектурно-строительный институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Самарский архитектурно-строительный институт filed Critical Самарский архитектурно-строительный институт
Priority to SU5028378 priority Critical patent/RU2059770C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2059770C1 publication Critical patent/RU2059770C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Building Environments (AREA)

Abstract

FIELD: light bearing structures, preferentially metal, vaults/shells of curvilinear shape of low height. SUBSTANCE: vaulted construction includes roof of rigidly interconnected sections rest on reinforced base secured to stands of end framework. The sections have corrugated face sheets or strips, connecting members. The roof has odd number of sections. Middle section is ridge one, lower sections are placed as telescopes. Each section is curvilinear and made of continuous or discrete by length or width corrugated sheets or strips of constant or changeable cross section height along length or on the ends. Connecting members are made in the form of support flanges of angle sections with end rests. The rests are oriented across the corrugations and rigidly attached to the angle sections. Butts and rests of angle sections of adjacent sections face each other and have coaxial openings for bolts. From outside the angle sections are flush-mounted to ends of outer face sheets of ridge section and at remote ends of lower sections. Angle sections at ends of latter sections are placed in a distant equal to overlapping length. From inner roof side the angle sections are installed flush to end surfaces of inner face sheets of the sections or at one butt of sections to be butted, and displaced from the butt for a length of reciprocal overlapping. Support flanges of adjacent sections are rigidly interconnected and connected to stands of butt framework and installed along roof generatrices. Options are provided. EFFECT: high strength. 4 cl, 14 dwg

Description

Изобретение относится к строительству, а именно к легким несущим конструкциям сводов-оболочек криволинейной формы. The invention relates to the construction, namely to lightweight supporting structures of arches-shells of a curved shape.

Из технической литературы (Легкие стальные конструкции зданий с применением гнутых профилей. Обзор. М. ВНИИИС, 1987, с. 36-38) широко известны однослойные конструкции металлических сводов-оболочек из холодноформованных профилей шириной 300-600 мм и высотой до 200 мм, имеющих криволинейную, трапецеидальную или прямоугольную форму поперечного сечения и толщину листа от 0,7 до 1,5 мм. Профили имеют кривизну и соединяются между собой внахлестку. По продольным краям соединение выполнено на болтах или с помощью фальца, образованного кромкогибочной машиной. Поперечные стыки профилей выполняются на болтах, винтах или заклепках. В высоких профилях стенки гофров усилены продольным рифлением. From the technical literature (Light steel structures of buildings using bent profiles. Review. M. VNIIIS, 1987, p. 36-38), single-layer structures of metal vaults-shells from cold-formed profiles 300-600 mm wide and up to 200 mm wide are widely known curvilinear, trapezoidal or rectangular cross-sectional shape and sheet thickness from 0.7 to 1.5 mm. Profiles have curvature and overlap with each other. Along the longitudinal edges, the connection is made with bolts or with the help of a fold formed by a bending machine. Cross joints of profiles are carried out on bolts, screws or rivets. In high profiles, the corrugation walls are reinforced with longitudinal corrugation.

Недостатком этой конструкции является низкая несущая способность, обусловленная технологическими ограничениями на высоту гнутого профиля и ослаблениями поперечных сечений многочисленными отверстиями под болты и заклепки. При больших значениях временных нагрузок от ветра и особенно от снега проявляется еще один недостаток низкая изгибная жесткость тонких граней гофров. Кроме того, открытая форма поперечного сечения и характерная для нее малая крутильная жесткость профиля затрудняют монтаж и требуют применения специальной оснастки. Большое количество крепежных изделий снижает производительность монтажных работ. The disadvantage of this design is the low bearing capacity due to technological restrictions on the height of the bent profile and the weakening of the cross sections by numerous holes for bolts and rivets. With large values of temporary loads from the wind, and especially from snow, another disadvantage is the low bending stiffness of the thin faces of the corrugations. In addition, the open cross-sectional shape and its characteristic low torsional stiffness of the profile make installation difficult and require the use of special equipment. A large number of fasteners reduces the performance of installation work.

Наиболее близким техническим решением является конструкция свода фирмы "Behlen" (США), приведенная в кн. "Стальные конструкции из гнутых профилей в строительстве за рубежом". Обзор. М. ЦИНИС, 1971, с. 30, рис. 30, 31. Эта конструкция образована прямолинейными секциями двух типов. Одна из секций является опорной, другая промежуточной. Каждая секция включает верхний и нижний настилы из оцинкованных волнистых листов, параллельно расположенных друг над другом и связанных между собой пространственной решетчатой системой, состоящей из перекрестных стержней корытообразного сечения, образующих с настилами угол в 45о. Габаритные размеры поперечного сечения секций следующие: ширина 1,04 м, а высота составляет около 3 м и зависит от пролета свода, действующих нагрузок и условий транспоpтировки. Опорная секция снабжена специальными V-образными упорами для крепления к фундаменту. Все соединения выполнены на высокопрочных болтах.The closest technical solution is the design of the arch of the company "Behlen" (USA), given in the book. "Steel structures from bent profiles in construction abroad." Overview. M. TsINIS, 1971, p. 30, fig. 30, 31. This design is formed by rectilinear sections of two types. One of the sections is supporting, the other is intermediate. Each section includes upper and lower decks of galvanized corrugated sheets, parallel to each other and interconnected spatial latticework system consisting of a trough-shaped cross-section rods, with decking forming an angle of 45 °. The overall dimensions of the cross section of the sections are as follows: a width of 1.04 m, and a height of about 3 m and depends on the span of the arch, the current loads and transportation conditions. The support section is equipped with special V-shaped stops for fastening to the foundation. All connections are made on high strength bolts.

Недостатками этой конструкции являются сложность изготовления, обусловленная многодельностью и большим числом конструктивных элементов, подлежащих сборке. В то же время для зданий малых и средних пролетов, т.е. с уменьшением строительной высоты и радиуса кривизны, это техническое решение трудноосуществимо из-за ограниченности и стесненности внутреннего пространства между настилами и необходимости соединения смежных прямолинейных секций под более острым углом. Устранение отмеченных недостатков вызвало бы дополнительные затраты на герметизацию или потребовало бы более мелкого членения секций, что само по себе нерационально. The disadvantages of this design are the complexity of manufacturing, due to busyness and a large number of structural elements to be assembled. At the same time, for buildings of small and medium spans, i.e. with a decrease in the building height and radius of curvature, this technical solution is difficult to implement due to the limited and cramped interior space between the decks and the need to connect adjacent rectilinear sections at a sharper angle. Elimination of the noted deficiencies would cause additional costs for sealing or would require a smaller division of the sections, which in itself is irrational.

Целью изобретения является упрощение изготовления и монтажа свода, а также поддерживаемых им конструкций, повышение жесткости. The aim of the invention is to simplify the manufacture and installation of the arch, as well as its supported structures, increasing rigidity.

Эта цель достигается тем, что покрытие выполнено с нечетным количеством секций, средняя из которых коньковая, а нижерасположенные установлены впритык или телескопически, при этом каждая секция имеет криволинейную форму и многослойное сечение с постоянной или переменной высотой по длине или на концах, состоящее из непрерывных или дискретных по длине или ширине гофрированных листов и (или) полос, а соединительные элементы выполнены в виде опорных фланцев из уголков с концевыми упорами, ориентированных поперек гофров и жестко прикрепленных к ним с лицевых сторон, причем уголки смежных секций обращены обушками и упорами навстречу друг другу и имеют соосные отверстия для болтов в объединяемых полках и упорах, с наружной стороны покрытия уголки размещены заподлицо с торцами наружных лицевых листов коньковой секции и у удаленных концов нижерасположенных секций, у других концов последних уголки размещены на расстоянии, равном длине нахлестки, а с внутренней стороны покрытия уголки установлены заподлицо с торцами внутренних лицевых листов секций или у одного из торцов стыкуемых секций со смещением от торца на длину взаимной нахлестки, опорные фланцы смежных секций жестко соединены между собой со стойками торцевого фахверкаа и установлены вдоль образующих покрытия. This goal is achieved by the fact that the coating is made with an odd number of sections, the middle of which is ridge, and the lower ones are installed end-to-end or telescopically, with each section having a curved shape and a multilayer section with a constant or variable height along the length or at the ends, consisting of continuous or discrete along the length or width of the corrugated sheets and (or) strips, and the connecting elements are made in the form of support flanges from corners with end stops oriented across the corrugations and rigidly attached x to them from the front sides, with the corners of the adjacent sections facing the tabs and stops towards each other and having coaxial holes for the bolts in the combined shelves and stops, from the outside of the coating the corners are flush with the ends of the outer front sheets of the ridge section and at the remote ends of the lower sections , at the other ends of the latter, the corners are placed at a distance equal to the length of the overlap, and on the inner side of the coating the corners are installed flush with the ends of the inner face sheets of the sections or at one end th sections offset from the end of the length of mutual overlap, the support flanges adjacent sections rigidly interconnected with struts and mechanical fahverkaa fitted along the generatrices of the coating.

Еще одной целью является улучшение взаимной фиксации и механического зацепления смежных секций. Another goal is to improve the mutual fixation and mechanical engagement of adjacent sections.

Эта цель достигается тем, что гофрированные лицевые листы или полосы, по крайней мере, на длине взаимной нахлестки выполнены с рифлениями на боковых стенках гофров. This goal is achieved by the fact that corrugated front sheets or strips, at least along the length of the mutual lap, are made with corrugations on the side walls of the corrugations.

Другой целью изобретения является повышение надежности и упрощение конструкции фундамента. Another objective of the invention is to increase reliability and simplify the construction of the foundation.

Эта цель достигается тем, что крайние секции снабжены опорными фланцами и соединены друг с другом арматурными сетками, установленными в железобетонном основании и имеющими отгибы, охватывающие опорные фланцы. This goal is achieved by the fact that the end sections are equipped with supporting flanges and connected to each other by reinforcing meshes installed in a reinforced concrete base and having bends covering the supporting flanges.

Еще одна цель повышение несущей способности свода. Another goal is to increase the bearing capacity of the arch.

Эта цель достигается тем, что сводчатое сооружение снабжено связями, закрепленными к опорным фланцам или к их части и установленными с внутренней стороны покрытия. This goal is achieved by the fact that the vaulted structure is equipped with ties fixed to the supporting flanges or to their parts and installed on the inside of the coating.

Заявляемый объект имеет ряд существенных отличий от известных технических решений. Так, в отличии от прототипа он имеет меньшую строительную высоту и меньшую трудоемкость изготовления за счет сокращения числа конструктивных элементов, поскольку вместо соединительной решетки из отдельных стержней, внутренняя ячеистая структура секций образована системой дискретно расположенных по длине или по ширине гофрированных полос или листов, жестко соединенных между собой и с лицевыми листами при помощи точечной сварки или электрозаклепок. Криволинейность секций улучшает их взаимное сопряжение и не требует герметизации стыков, а нечетное их число в поперечнике сооружения упрощает решение конька и отвод атмосферных осадков с покрытия. Вместе с тем, по сравнению с однослойными криволинейными сводами, известными в строительстве, заявленные секции свода отличаются более высокой несущей способностью при сохранении малой строительной высоты. Это достигается за счет рационального размещения материала в поперечных сечениях секций. The inventive object has a number of significant differences from the known technical solutions. So, unlike the prototype, it has a lower building height and less laborious manufacturing due to the reduction in the number of structural elements, because instead of a connecting lattice of separate rods, the internal cellular structure of the sections is formed by a system of corrugated strips or sheets rigidly connected discretely located along the length or width of the corrugated between each other and with front sheets using spot welding or electrical rivets. The curvature of the sections improves their mutual conjugation and does not require sealing joints, and an odd number of them across the structure simplifies the decision of the ridge and the removal of precipitation from the coating. At the same time, in comparison with the single-layer curved arches known in construction, the declared sections of the arch are distinguished by a higher load-bearing capacity while maintaining a low construction height. This is achieved by rational placement of the material in the cross sections of the sections.

Так, в наиболее напряженных лицевых слоях расположены мелкогофрированные (по сравнению с известными однослойными сводами) листы, воспринимающие осевые и изгибы нормальные напряжения, а средняя часть сечения, дискретно или непрерывно заполненная гофрированными листами или полосами, образующими внутреннюю ячеистую структуру, воспринимает усилия сдвига. Такая внутренняя структура секций совместно с вынесенными наружу опорными фланцами из уголков повышает изгибную и крутильную жесткости как отдельных частей, так и сечений секции в целом, поскольку грани гофров лицевых листов и внутреннего заполнения взаимно подкрепляют друг друга и образуют по длине или по ширине секций многосвязные диафрагмы жесткости. Многослойность конструкции сводчатого сооружения упрощает изготовление криволинейных гофрированных лицевых листов, так как с уменьшением высоты отдельного слоя облегчается вальцовка, снижается гибкость граней гофров, что делает их более устойчивыми. Высокие изгибная и крутильная жесткости поперечных сечений секций упрощают монтаж свода, поскольку допускают применение крупногабаритных отправочных марок или укрупненных на земле монтажных секций. Кроме того, расположение опорных фланцев снаружи удобно для строповки, кантовки, укрупнительной сборки, а также транспортировки секций, что является следствием открытости и доступности мест сборки, жесткости сечений и наличия отверстий в уголках и концевых упорах. После частичной или полной сборки сводочатого сооружения наличие внутри него и снаружи сблокированных опорных фланцев из уголков удобно и упрощает монтаж подвешиваемых к своду технологических коммуникаций (трубопроводов, воздуховодов, электрокабелей, осветительной арматуры и т.п. устройств), а также упрощает монтаж теплоизоляционных и других слоев кровли, размещаемых и укладываемых снаружи, так как препятствует их сползанию с крутых участков свода. So, in the most stressed face layers there are small-corrugated (in comparison with the known single-layer arches) sheets that perceive axial and bending normal stresses, and the middle part of the section, discretely or continuously filled with corrugated sheets or strips forming an internal cellular structure, perceives shear forces. Such an internal structure of the sections together with outward-mounted support flanges from the corners increases the bending and torsional stiffnesses of both individual parts and the sections of the section as a whole, since the faces of the corrugations of the front sheets and the inner filling mutually reinforce each other and form multiply connected diaphragms along the length or width of the sections. stiffness. The multilayered structure of the vaulted structure simplifies the manufacture of curved corrugated front sheets, since with a decrease in the height of an individual layer, rolling is facilitated, the flexibility of the corrugated faces decreases, which makes them more stable. The high bending and torsional stiffnesses of the section cross sections simplify the installation of the arch, since they allow the use of large shipping grades or assembly sections enlarged on the ground. In addition, the location of the support flanges from the outside is convenient for slinging, tilting, enlarging assembly, as well as transporting sections, which is a consequence of the openness and accessibility of assembly sites, stiffness of sections and the presence of holes in corners and end stops. After partial or complete assembly of the arched structure, the presence of interlocked support flanges from the corners inside and outside it conveniently and simplifies the installation of technological communications suspended from the arch (pipelines, ducts, electrical cables, lighting fixtures, etc. devices), and also simplifies the installation of heat-insulating and other layers of the roof, placed and laid outside, as it prevents them from slipping from steep sections of the arch.

С другой стороны, ячеистая внутренняя структура свода, образованная из гофрированных листов и полос, позволяет часть технологических коммуникаций разместить внутри сечения, при этом имеется большая свобода в выборе того или иного направления прокладки. На стадии монтажа свода выступающие снаружи опорные фланцы удобны для временного крепления и укладки на них ходовых мостков и трапов, необходимых для подъема и перемещения рабочих и материалов. Такое расположение опорных фланцев и выполнение их из уголков уменьшает требуемое количество монтажных болтов, поскольку с увеличением плеча, расстояния между центрами болтов верхних и нижних опорных фланцев, пропорционально уменьшаются усилия в них, вызванные изгибающим моментом. Сокращение числа монтажных болтов снижает трудоемкость сборки свода и упрощает его монтаж. Другое назначение опорных фланцев, упрощающее монтаж или укрупнение секций, заключается в том, что они могут использоваться для крепления распорных или стяжных устройств, обеспечивающих увеличение или уменьшение высоты концевого сечения с разомкнутой внутренней ячеистой структурой, перед соосной надвижкой стыкуемых секций до упора фланцев и последующего защемления соединяемых частей. Разомкнутость внутренней ячеистой структуры вблизи стыкуемых концов локально уменьшает изгибную жесткость секции, что позволяет стягивать или распирать лицевые гофрированные листы и тем самым изменять высоту концевых сечений секций. On the other hand, the cellular internal structure of the arch, formed from corrugated sheets and strips, allows part of the technological communications to be placed inside the section, while there is great freedom in choosing this or that direction of laying. At the installation stage of the arch, the external flanges protruding from the outside are convenient for temporary fastening and laying on them of navigation bridges and ladders, necessary for lifting and moving workers and materials. Such an arrangement of the support flanges and their execution from the corners reduces the required number of mounting bolts, since with an increase in the shoulder, the distance between the centers of the bolts of the upper and lower support flanges, the forces in them caused by the bending moment are proportionally reduced. Reducing the number of mounting bolts reduces the complexity of assembly of the arch and simplifies its installation. Another purpose of the support flanges, which simplifies the installation or enlargement of the sections, is that they can be used to fasten spacers or coupling devices that increase or decrease the height of the end section with an open internal cellular structure, before the coaxial slide of the joined sections to the stop of the flanges and subsequent pinching connected parts. The openness of the internal cellular structure near the abutting ends locally reduces the bending stiffness of the section, which allows you to tighten or burst the front corrugated sheets and thereby change the height of the end sections of the sections.

Таким образом, сочетание периферийно расположенных на концах секций пар опорных фланцев с разомкнутой внутренней ячеистой структурой концевых сечений позволяет упростить сборку путем взаимной надвижки и создать защемление концевых сечений. Thus, the combination of supporting flanges pairs peripherally located at the ends of the sections with an open internal cellular structure of the end sections allows simplifying the assembly by mutual sliding and creating pinching of the end sections.

Другое существенное отличие заключается в том, что опорные фланцы имеют концевые упоры с отверстиями соосными в смежных секциях и объединены друг с другом при помощи болтов с образованием вдоль образующих поверхности свода продольных ребер жесткости, Такое техническое решение свода повышает продольную жесткость и устойчивость сооружения, а также упрощает поарочный монтаж. Another significant difference is that the support flanges have end stops with holes coaxial in adjacent sections and are combined with each other using bolts to form longitudinal stiffeners along the surface of the arch surface. Such a technical solution of the arch increases the longitudinal rigidity and stability of the structure, as well as simplifies wiring.

Из технической литературы известно, что несущая способность и жесткость сводчатого сооружения возрастают примерно в полтора раза при подкреплении его изнутри системой затяжек (Айрумян Э.Л. и др. Устойчивость оболочек из гофрированных стальных профилей. Промышленное строительство, N 10, 1990, с. 18-19). From the technical literature it is known that the bearing capacity and rigidity of a vaulted structure increase by about one and a half times when reinforcing it from the inside with a puff system (Ayrumyan E.L. et al. Stability of shells of corrugated steel profiles. Industrial Construction, N 10, 1990, p. 18 -19).

Существенное отличие заявляемого объекта от указанного выше примера заключается в том, что по длине свода опорные фланцы вместе с прикрепленными к ним связями образуют внутри него пространственную стержневую систему. A significant difference of the claimed object from the above example is that along the length of the arch, the support flanges, together with the bonds attached to them, form a spatial rod system inside it.

Из технической литературы известно использование продольных рифлений для лучшего механического зацепления гофрированных листов (Экспресс-информация. М. ЦБНТИ, Минмонтажспецстроя СССР Серия "Изготовление металлических и монтаж строительных конструкций", вып. N 8, 1990, с. 26-29, с. 15-20). Это так называемые арки двойного гофрирования. From the technical literature it is known the use of longitudinal corrugations for better mechanical engagement of corrugated sheets (Express information. M. TsBNTI, Minmontazhspetsstroi USSR Series "Production of metal and installation of building structures", issue N 8, 1990, p. 26-29, p. 15 -20). These are the so-called double corrugation arches.

Отличием заявленного технического решения является то, что секции свода многослойные, а лицевые гофрированные листы смежных секций хотя бы на длине взаимной нахлестки выполнены с подобными рифами на боковых гранях (стенках) гофров, оказываются защемленными при телескопической сборке смежных секций, а не за счет стяжных болтов, пропущенных через гофрированные листы. Таким образом, благодаря принятому конструктивному решению защемление лицевых листов создается и обеспечивается стяжными болтами, соединяющими опорные фланцы стыкуемых секций. При этом локальное двойное гофрирование лишь стенок гофров не снижает несущей способности и местной устойчивости полок гофров, в то время как в известном решении из-за продольного гофрирования (рифления) большей части сечения профиля снижается осевая жесткость и наблюдается местная потеря устойчивости граней с ростом нагрузки (Промышленное строительство, N 10, 1990 г.). Кроме того поперечные сечения секций не ослабляются отверстиями и, следовательно, отпадает необходимость в их герметизации. Все это упрощает изготовление и монтаж, улучшает взаимную фиксацию и зацепление секций. The difference of the claimed technical solution is that the arch sections are multilayered, and the front corrugated sheets of adjacent sections, at least along the length of the mutual overlap, are made with similar reefs on the side faces (walls) of the corrugations, they are jammed during telescopic assembly of adjacent sections, and not due to coupling bolts passed through corrugated sheets. Thus, due to the adopted structural solution, the jamming of the front sheets is created and provided by coupling bolts connecting the supporting flanges of the mating sections. In this case, local double corrugation of only the walls of the corrugations does not reduce the bearing capacity and local stability of the corrugated shelves, while in the known solution, due to the longitudinal corrugation (corrugation) of most of the cross section of the profile, the axial stiffness decreases and local stability of the faces decreases with increasing load ( Industrial construction, N 10, 1990). In addition, the cross sections of the sections are not weakened by the holes and, therefore, there is no need to seal them. All this simplifies the manufacture and installation, improves the mutual fixation and engagement of the sections.

Из технической литературы известна конструкция фундамента мелкого заложения (Экспресс-информация. ЦБНТИ Минмонтажспецстроя СССР. Серия "Изготовление металлических и монтаж строительных конструкций", вып. 8, 1990. с. 27), включающая железобетонную фундаментную плиту, армированную металлической сеткой и выполненную по продольным краям с лотками, в которые вставляются и в которых замоноличиваются стальные гофрированные профили арок. From the technical literature, the foundation design of a shallow foundation is known (Express information. Central Scientific and Research Institute of Technology, Ministry of Construction and Special Structures of the USSR. Series "Manufacture of metal and installation of building structures", issue 8, 1990. p. 27), including a reinforced concrete foundation plate reinforced with a metal mesh and made according to longitudinal edges with trays into which corrugated steel arch profiles are inserted and in which monolithic

Существенным отличием заявляемого объекта является то, что крайние секции свода снабжены опорными фланцами и соединены друг с другом арматурными сетками, установленными в железобетонном основании и имеющими отгибы, охватывающие опорные фланцы. Непосредственная связь опорных сечений свода обеспечивает надежную передачу распора, а замоноличивание опорных фланцев превращают последние в анкера, препятствующие отрыву опорных сечений. A significant difference of the claimed object is that the extreme sections of the arch are equipped with supporting flanges and connected to each other by reinforcing meshes installed in a reinforced concrete base and having bends covering the supporting flanges. The direct connection of the support sections of the arch ensures reliable transmission of the spacer, and monolithic support flanges turn the latter into anchors that prevent separation of the support sections.

Таким образом, известные ранее в отдельности признаки выступают в заявленном объекте в новом взаимодействии. Thus, previously known individually individually appearing in the claimed object in a new interaction.

Однотипные по конструкции многослойные и криволинейные секции с непрерывной или дискретной по длине или ширине внутренней ячеистой структурой, образованной из гофрированных листов или полос, разомкнутой по крайней мере у одного из концов, снабженные снаружи лицевых листов опорными фланцами из уголков, благодаря доступности и малой изгибной жесткости концевых сечений (следствие переменности высоты или разомкнутости внутренней структуры) упрощают изготовление и монтаж сводчатого сооружения, поскольку при укрупнительной сборке соединяемые секции легко стыкуются друг с другом взаимным упором фланцев и нахлесткой лицевых гофрированных листов. При этом в варианте с телескопической надвижкой концевых сечений соединяемые внахлестку лицевые гофрированные листы на длине участка с разомкнутой внутренней структурой защемлены между парными опорными фланцами стыкуемых секций при помощи стяжных болтов. Multilayer and curvilinear sections of the same type with a continuous or discrete in length or width internal cellular structure formed of corrugated sheets or strips, open at least at one of the ends, provided with corner support flanges outside the front sheets due to accessibility and low bending stiffness end sections (due to the variability of height or openness of the internal structure) simplify the manufacture and installation of the vaulted structure, since in case of enlarged assembly The removable sections are easily joined together by the mutual emphasis of the flanges and the overlap of the front corrugated sheets. Moreover, in the variant with telescopic slide of the end sections, lap-bonded front corrugated sheets are clamped between the pair supporting flanges of the joined sections with the help of coupling bolts along the length of the section with an open internal structure.

Многослойность сечения секций уменьшает высоту лицевых гофрированных листов, чем облегчается вальцовка последних для придания им нужной кривизны и исключается опасность образования складок и морщин на гранях гофров. Ячеистость структуры внутреннего заполнения секций в сочетании с опорными фланцами из уголков, установленными поперек гофров лицевых листов и жестко связанными с ними в концевых сечениях, увеличивает жесткость свода на изгиб и кручение, что объясняется рациональным размещением конструкционного материала в сечениях и их непрерывной или дискретной многосвязностью. Объединение опорных фланцев смежных секций по ширине через концевые упоры уголков упрощает поарочный монтаж свода и повышает его продольную жесткость и устойчивость за счет образования внутри и снаружи свода продольных ребер жесткости, ориентированных вдоль образующих лицевых поверхностей. Рифление боковых граней (стенок) гофров, хотя бы на длине взаимной нахлестки лицевых листов стыкуемых секций, упрощает взаимную фиксацию, а в сочетании с защемлением концов улучшает механическое зацепление. Соединение опорных фланцев внутри свода системой связей образует пространственную структуру, поддерживающую свод и повышающую его несущую способность и жесткость как на стадии монтажа, так и в процессе эксплуатации. Соединение опорных фланцев крайних секций свода при помощи отгибов арматурных сеток и совместное замоноличивание с железобетонным основанием повышает надежность конструкции с точки зрения передачи распора, а также анкеровки опорных сечений в бетоне фундамента. The multilayer section of the sections reduces the height of the front corrugated sheets, which facilitates the rolling of the latter to give them the desired curvature and eliminates the risk of wrinkles and wrinkles on the edges of the corrugations. The cellular structure of the internal filling of the sections in combination with the support flanges from the corners installed across the corrugations of the front sheets and rigidly connected with them in the end sections increases the stiffness of the arch for bending and torsion, which is explained by the rational placement of the structural material in the sections and their continuous or discrete multiplicity. The combination of supporting flanges of adjacent sections in width through the end stops of the corners simplifies the steam-wise installation of the arch and increases its longitudinal stiffness and stability due to the formation of longitudinal stiffeners inside and outside the arch along the generatrix facing surfaces. The corrugation of the side faces (walls) of the corrugations, at least along the length of the mutual overlap of the face sheets of the joined sections, simplifies the mutual fixation, and in combination with the jamming of the ends improves mechanical engagement. The connection of the support flanges inside the arch with a connection system forms a spatial structure that supports the arch and increases its bearing capacity and rigidity both at the installation stage and during operation. The connection of the supporting flanges of the extreme sections of the arch using the bends of reinforcing meshes and joint monolithic with a reinforced concrete base increases the reliability of the structure from the point of view of transfer of the spacer, as well as anchoring of the support sections in the foundation concrete.

Сводчатое сооружение предназначено для быстровозводимых зданий малых и средних пролетов, имеющих малую строительную высоту и высокую несущую способность. Это могут быть здания промышленного и сельскохозяйственного назначения: гаражи, мастерские, склады, укрытия, зернохранилища и т.п. сооружения ангарного типа. Кроме того, сводчатое сооружение может быть использовано в качестве опалубки для изготовления железобетонных сводов, чему весьма благоприятствуют размещенные снаружи лицевых листов опорные фланцы из уголков. К ним удобно крепить арматуру и на участках между ними легко укладывать и уплотнять бетонную смесь. The vaulted structure is designed for prefabricated buildings of small and medium spans having a low construction height and high bearing capacity. These can be industrial and agricultural buildings: garages, workshops, warehouses, shelters, granaries, etc. hangar type structures. In addition, the vaulted structure can be used as a formwork for the manufacture of reinforced concrete arches, which is very favored by the support flanges located on the outside of the front sheets from the corners. It is convenient to attach reinforcement to them and in the areas between them it is easy to lay and compact the concrete mixture.

На фиг. 1, 2 и 3 изображены варианты сводчатого сооружения в поперечном разрезе и аксонометрии; на фиг. 4-8 узловые сопряжения I, II, III стыкуемых секций на фги. 1-3, а также разрезы А-А и Б-Б их поперечных сечений; на фиг. 9 в аксонометрии вариант узлового соединения на стадии укрупнительной сборки; на фиг. 10 опоpный узел сводчатого сооружения IV на фиг. 1; на фиг. 11 еще один вариант сводчатого сооружения, усиленного изнутри пространственной стержневой связевой системой; на фи г. 12, 13 и 14 изображены варианты узловых сопряжений "F" стыкуемых секций (узел V) и разрез В-В сводчатого сооружения на фиг. 13. In FIG. 1, 2 and 3 depict variants of the vaulted structure in cross section and axonometry; in FIG. 4-8 nodal interfaces of I, II, III abutting sections on phgi. 1-3, as well as sections A-A and B-B of their cross sections; in FIG. 9 is a perspective view of a variant of the nodal connection at the stage of enlargement assembly; in FIG. 10 the supporting unit of the vaulted structure IV in FIG. 1; in FIG. 11 is another version of the vaulted structure, reinforced from the inside by a spatial bar-link system; on fi g. 12, 13 and 14 depict variants of nodal mates "F" of the joined sections (node V) and a section BB of the vaulted structure in FIG. 13.

На фиг. 1, 2 и 3 показано сводчатое сооружение в поперечнике, состоящее из нечетного числа секций двух типов: коньковой секции 1 и последовательно пристыкованных к ней с обоих концов секций 2. Каждая секция имеет криволинейную форму, отвечающую форме сооружения. Секции 1 и 2 снабжены у концов парами опорных фланцев 3 в виде жестко прикрепленных к ним с лицвых сторон уголков. Опорные фланцы 3 выполнены с концевыми упорами 4. Опорные фланцы 3 стыкуемых секций обращены соответствующими обушками и концевыми упорами 4 навстречу друг другу и по контактным поверхностям выполнены с соосными отверстиями 5, 6, в которые вставлены стяжные болты 7, 8. Объединенные между собой опорные фланцы 3 образуют на лицевых поверхностях продольные ребра жесткости (стрингеры), ориентированные вдоль образующих свода и связанные по торцам сооружения с оголовками фахверковых стоек 9. Такое объединение опорных фланцев 3 с фахверковыми стойками 9 повышает продольную жесткость и устойчивость сооружения на внешние воздействия. Опорные фланцы 3 крайних секций 2 соединены друг с другом при помощи арматурных сеток 10, установленных в железобетонном основании 11. Секции 1, 2 изготовлены криволинейными, многослойными и состоят из наружного и внутреннего лицевых гофрированных листов 12, 13 с трапецеидальной формой гофров. Лицевые листы 12, 13 жестко соединены друг с другом при помощи дискретно установленных по длине секции гофрированных листов и полос 14 с трапецеидальной формой гофров. Жесткое соединение листов 12, 13 и полос 14 осуществляется точечной сваркой или на электрозаклепках. Для послойного соединения полос 14 и крепления их с внутренним лицевым листом 13 могут применяться традиционные крепежные изделия: заклепки и винты. Соединения на сварке предпочтительны ввиду меньшей трудоемкости изготовления и герметичности. Гофрированные полосы 14 могут быть постоянной или переменной ширины. Полосы переменной ширины уширенными гранями должны быть обращены к лицевым листам 12, 13 в соответствии с формой эпюры изгибающих моментов, значения которых увеличиваются от срединной поверхности к периферии. Грани гофрированных полос 14 могут быть усилены рифлениями, повышающими их сдвиговую и изгибную жесткости. Гофрированные листы или полосы 14 между собой, а также между лицевыми листами 12, 13 образуют внутреннюю ячеистую структуру поперечных сечений секций, которая дискретно непрерывна по длине дуги свода. In FIG. Figures 1, 2 and 3 show a vaulted structure across, consisting of an odd number of sections of two types: a ridge section 1 and sequentially joined to it from both ends of sections 2. Each section has a curved shape corresponding to the shape of the structure. Sections 1 and 2 are provided at the ends with pairs of support flanges 3 in the form of corners rigidly attached to them from the front sides. The supporting flanges 3 are made with end stops 4. The supporting flanges 3 of the sections to be joined are facing with the respective eyes and end stops 4 towards each other and are made with coaxial holes 5, 6 on the contact surfaces, into which the coupling bolts 7, 8 are inserted. The supporting flanges interconnected 3 form longitudinal stiffeners (stringers) on the front surfaces, oriented along the vault generators and connected along the ends of the structure with the heads of the half-timbered racks 9. This combination of supporting flanges 3 with half-timbered racks E 9 increases longitudinal stiffness and resistance to external influences structures. The supporting flanges 3 of the extreme sections 2 are connected to each other by means of reinforcing meshes 10 installed in a reinforced concrete base 11. Sections 1, 2 are made curved, multi-layer and consist of outer and inner front corrugated sheets 12, 13 with a trapezoidal shape of corrugations. The front sheets 12, 13 are rigidly connected to each other using discretely installed along the length of the section of the corrugated sheets and strips 14 with a trapezoidal shape of the corrugations. A rigid connection of the sheets 12, 13 and strips 14 is carried out by spot welding or by electro-rivets. For layer-by-layer connection of strips 14 and their fastening with the inner front sheet 13, traditional fasteners can be used: rivets and screws. Weld joints are preferred due to the lower labor input and tightness. Corrugated strip 14 may be of constant or variable width. Stripes of variable width with broadened edges should face the front sheets 12, 13 in accordance with the shape of the diagram of bending moments, the values of which increase from the middle surface to the periphery. The faces of corrugated strips 14 can be reinforced with corrugations that increase their shear and bending stiffness. The corrugated sheets or strips 14 between themselves, as well as between the front sheets 12, 13 form an internal cellular structure of the cross sections of the sections, which is discrete continuous along the arc length of the arch.

Вполне возможен также вариант с непрерывной ячеистой структурой, когда вместо гофрированных полос 14 используются короткие плоские полосы, играющие роль прокладок между лицевыми листами 12, 13 и имеющие такую же или большую толщину. В этом случае ячеистое строение поперечного сечения секций образуется лицевыми гофрированными листами 12, 13. Секции 1, 2 по крайней мере с одного из концов имеют переменное по высоте сечение (фиг. 1) или разомкнутую внутреннюю ячеистую структуру (фиг. 2, 3). Возможна комбинация и того и другого. Уголки опорных фланцев 3 ориентированы поперек гофров и жестко прикреплены на сварке к лицевым листам 12, 13. Причем они установлены заподлицо с торцами наружных лицевых листов 12 коньковой секции 1 и у удаленных концов последовательно присоединенных к ней секций 2. У пристыковываемых же концов секций 2 опорные фланцы 3 отстоят от торца на длине участка взаимной нахлестки лицевых наружных листов 12, не превышающей размера участка с разомкнутой внутренней ячеистой структурой. Внутри свода опорные фланцы 3 установлены заподлицо с торцами лицевых гофрированных листов 13 по фиг. 1 или установлены заподлицо лишь с одним из торцев, например у пристыковываемой секции на (фиг. 2) или у ранее смонтированной (фиг. 3). В последнем варианте опорный фланец смежной секции должен отстоять от торца на длине участка взаимной нахлестки, но не более длины участка с разомкнутой внутренней ячеистой структурой. It is also possible with a continuous cellular structure, when instead of corrugated strips 14, short flat strips are used, playing the role of gaskets between the front sheets 12, 13 and having the same or greater thickness. In this case, the cellular structure of the cross section of the sections is formed by the front corrugated sheets 12, 13. Sections 1, 2 from at least one of the ends have a section of variable height (Fig. 1) or an open internal cellular structure (Fig. 2, 3). A combination of both is possible. The corners of the support flanges 3 are oriented across the corrugations and are rigidly attached to the front sheets 12, 13 for welding. Moreover, they are mounted flush with the ends of the outer front sheets 12 of the ridge section 1 and at the remote ends of the sections 2 connected in series to it. the flanges 3 are spaced from the end along the length of the section of mutual overlapping of the outer outer sheets 12, not exceeding the size of the section with an open internal cellular structure. Inside the arch, the support flanges 3 are mounted flush with the ends of the front corrugated sheets 13 of FIG. 1 or are mounted flush with only one of the ends, for example, at the docking section on (Fig. 2) or at a previously mounted section (Fig. 3). In the latter embodiment, the supporting flange of the adjacent section should be spaced from the end along the length of the mutual overlap section, but not more than the length of the section with an open internal cellular structure.

На фиг. 4 изображена конструкция сборно-разборного жесткого монтажного стыка секций узел I на фиг. 1, в которой ранее смонтированная секция 2 своим наружным лицевым листом перекрывает стык. Такое конструктивное решение упрощает изготовление и монтаж секций. Это связано с тем, что снижаются требования к точности взаимной установки по ширине секций лицевых листов 12, 13, поскольку незначительное поперечное смещение листов 12 по отношению к листам 13 не осложнит последующей сборки секций из-за несовпадения гофров. Гофрированные полосы 14 смежных секций своими кромками стыкуются друг с другом и с кромками лицевых листов 12, 13. In FIG. 4 shows the construction of a collapsible rigid mounting joint of the sections of the assembly I in FIG. 1, in which the previously mounted section 2 overlaps the joint with its outer face sheet. This design solution simplifies the manufacture and installation of sections. This is due to the fact that the requirements for the accuracy of mutual installation across the width of the sections of the front sheets 12, 13 are reduced, since a slight transverse displacement of the sheets 12 with respect to the sheets 13 will not complicate the subsequent assembly of the sections due to the mismatch of the corrugations. Corrugated strip 14 of adjacent sections with their edges are joined with each other and with the edges of the front sheets 12, 13.

На фиг. 5 изображен вариант монтажного стыка секций вдоль ската свода узел II на фиг. 2, в котором лицевые листы 12, 13 соединяемых секций перекрывают друг друга внахлестку, при этом их торцы состыкованы с торцами гофрированных полос 14, в промежутке между которыми образован сквозной проем. Сблокированные уголки опорных фланцев 3, расположенные снаружи и изнутри свода, смещены друг относительно друга на длине участка с разомкнутой внутренней ячеистой структурой стыкуемых концов секций на расстоянии, равном длине нахлестки лицевых листов. In FIG. 5 shows a variant of the mounting joint of the sections along the ramp of the arch node II in FIG. 2, in which the front sheets 12, 13 of the connected sections overlap each other, while their ends are joined with the ends of the corrugated strips 14, in the interval between which a through opening is formed. The locked corners of the support flanges 3, located outside and inside the arch, are offset relative to each other along the length of the section with an open internal cellular structure of the joined ends of the sections at a distance equal to the length of the overlap of the front sheets.

На фиг. 6 изображен еще один вариант монтажного стыка секций 1, 2 на фиг. 3 (узел III). От ранее рассмотренных он отличается тем, что секции могут иметь переменную высоту сечения не только вблизи концов, но и по всей длине. Высота сечения секции должна плавно уменьшаться к пристыковываемому концу, причем на длине участка взаимной нахлестки соединяемых секций высота сечения пристыковываемой секции должна быть не более расстояния в свету между лицевыми листами 12, 13, ранее смонтированной секции. В случае постоянства высоты сечения этих секций по длине, то вблизи стыкуемых концов они должны быть переменными по высоте. Переменность высоты может быть результатом заводского изготовления или же являться результатом сборки на монтажной площадке, вследствие телескопической надвижки секций. Особенностью этого конструктивного решения является защемление концевых сечений стыкуемых секций между сблокированными опорными фланцами 3, расположенными в одном сечении свода. Такое взаимное соединение концевых сечений (по принципу прищепки) возможно благодаря разомкнутости ячеистой структуры, хотя бы одного из концов стыкуемых секций, что уменьшает локально изгибную жесткость сечения до жесткости лицевых листов 12, 13 и наличия опорных фланцев 3 с болтами 7, используемых в качестве стяжных крепежных устройств. По аналогии с прищепкой внутренняя ячеистая структура из гофрированных листов или полос играет функцию внутренней пружины. Секции стыкуются торцами гофрированных полос 14 и лицевых листов 12, 13. In FIG. 6 shows another embodiment of the mounting junction of sections 1, 2 in FIG. 3 (node III). It differs from the previously considered ones in that the sections can have a variable section height not only near the ends, but also along the entire length. The section height of the section should smoothly decrease to the docked end, and along the length of the mutual overlap of the joined sections, the section height of the docked section should be no more than the distance in the light between the front sheets 12, 13 of the previously mounted section. In case of constant height of the section of these sections along the length, then near the joined ends they should be variable in height. Variability of height may be the result of factory manufacturing or may be the result of assembly at the installation site, due to telescopic slide sections. A feature of this design solution is the pinching of the end sections of the mating sections between the interlocked support flanges 3 located in one section of the arch. Such a mutual connection of the end sections (according to the peg principle) is possible due to the openness of the cellular structure of at least one of the ends of the sections to be joined, which reduces the locally bending stiffness of the section to the stiffness of the front sheets 12, 13 and the presence of support flanges 3 with bolts 7 used as coupling mounting devices. By analogy with the clothespin, the internal cellular structure of corrugated sheets or strips plays the role of an internal spring. The sections are joined by the ends of the corrugated strips 14 and the front sheets 12, 13.

На фиг. 7 представлен разрез А-А на фиг. 4, показывающий ячеистое внутреннее строение поперечного сечения свода, а также конструкцию стыка секций поперек ската кровли. Уголки опорных фланцев 3 должны быть немного короче, чем ширина секции, для того чтобы создать плотный прижим поарочно монтируемых секций при стягивании ботов 8 между концевыми упорами 4. Для герметизации стыкового соединения используется нащельник 15 или кромкогибочные машины, отгибающие стоячие фальцы. Стяжные болты 7 опорных фланцев 3 установлены по осям гофров листов 12, 13. При необходимости увеличить изгибную жесткость полок опорных фланцев 3 в местах передачи усилий от болтов 7 к уголкам могут быть приварены дополнительные пластины или вертикальные ребра жесткости. Ячеистая внутренняя структура свода в сочетании с объединенными опорными фланцами в сечениях по образующим имеет сходство с ферменной конструкцией, в которой опорные фланцы 3 являются поясами, а гофрированные листы и полосы 14 представляют соединительную решетку. Такие фермы расположены по длине свода с шагом, равным длине секций, и будучи связанными фахверковыми стойками 9, они образуют вдоль сооружения своеобразную систему рам. In FIG. 7 shows a section aa in FIG. 4, showing the cellular internal structure of the cross section of the arch, as well as the construction of the junction of the sections across the roof slope. The corners of the support flanges 3 should be slightly shorter than the width of the section in order to create a tight clip of the assembled sections when pulling the bots 8 between the end stops 4. To seal the butt joint, a splint 15 or edge bending machines that bend the standing folds are used. The connecting bolts 7 of the supporting flanges 3 are installed along the axes of the corrugations of the sheets 12, 13. If necessary, increase the bending stiffness of the shelves of the supporting flanges 3 in the places of transmission of forces from the bolts 7 to the corners, additional plates or vertical stiffeners can be welded. The cellular internal structure of the arch in combination with the combined support flanges in the generatrix sections resembles a truss in which the support flanges 3 are belts and the corrugated sheets and strips 14 represent a connecting grid. Such trusses are located along the length of the arch with a step equal to the length of the sections, and being connected by half-timbered racks 9, they form a kind of frame system along the structure.

На фиг. 8 представлен еще один разрез Б-Б на фиг. 6, отличающийся от предыдущего решения иным взаимным расположением слоев в месте стыка. In FIG. 8 shows yet another section BB in FIG. 6, which differs from the previous solution in a different mutual arrangement of the layers at the junction.

На фиг. 9 изображен в аксонометрии момент сборки узлового сопряжения секций. В этом сопряжении стенки лицевых гофрированных листов 12, 13 на участках взаимной нахлестки снабжены рифлениями 16, улучшающими фиксацию и защемление концов секций. Пристыковываемая секция телескопически вставляется в ранее смонтированную и ее конец защемляется при помощи болтов 7. In FIG. 9 shows a perspective view of the assembly moment of the nodal interface sections. In this conjugation, the walls of the front corrugated sheets 12, 13 in the areas of mutual overlap are provided with corrugations 16 that improve the fixation and pinching of the ends of the sections. The docking section is telescopically inserted into the previously mounted section and its end is clamped using bolts 7.

На фиг. 10 изображен опорный узел IV на фиг. 1. Крайняя секция 2 с разомкнутым концевым сечением опирается торцами лицевых листов 12, 13 и опорным фланцем 3 на закладные пластины 17, которые прикреплены к стержням арматурной сетки 10 при помощи сварки. Края арматурной сетки выполнены с двумя отгибами: одним, предназначенным для образования опорной площадки перпендикулярной торцу крайней секции 2, и другим отгибом 18 для анкеровки уголков опорных фланцев 3. Контуры фундаментной плиты на стадии монтажа секций показаны штрихпунктирными линиями 19. После установки крайних секций 2 на опорные площадки необходимой в этих случаях рихтовки опорные фланцы 3 привариваются к закладным пластинам 17, а арматурные выпуски отгибы 18 металлической сетки 10 догибаются до крюкообразной формы. Уголки опорных фланцев 3 замоноличиваются так, что бетоном частично заполняются ячейки неразомкнутой части сечения, образуя одно целое с фундаментным основанием 11. In FIG. 10 shows the support unit IV in FIG. 1. The end section 2 with an open end section is supported by the ends of the front sheets 12, 13 and the support flange 3 on the embedded plates 17, which are attached to the rods of the reinforcing mesh 10 by welding. The edges of the reinforcing mesh are made with two bends: one intended for the formation of a support platform perpendicular to the end of the extreme section 2, and the other bend 18 for anchoring the corners of the supporting flanges 3. The contours of the base plate at the stage of installation of the sections are shown by dash-dotted lines 19. After installing the outer sections 2 on supporting platforms of the straightening necessary in these cases, the supporting flanges 3 are welded to the embedded plates 17, and the reinforcing outlets the bends 18 of the metal mesh 10 are bent to a hook-like shape. The corners of the supporting flanges 3 are monolithic so that the cells of the open section part are partially filled with concrete, forming one with the foundation base 11.

На фиг. 11 изображен вариант сводчатого сооружения, в котором коньковая секция 1 и нижерасположенные секции 2 имеют дискретное ячеистое строение по ширине секций, образованное из гофрированных полос или листов 14, оси гофров которых перпендикулярны осям гофров лицевых листов 12, 13. Кроме того, этот вариант сводчатого сооружения отличается от ранее рассмотренных по фиг. 1-3 еще и тем, что все или часть опорных фланцев 3, расположенных внутри свода, соединены системой связей 20, образуя пространственную стержневую систему, поддерживающую свод. Связи 20 крепятся к полкам опорных фланцев 3 традиционным способом: на болтах или на сварке. Учитывая, что длина секций, как правило, в несколько раз больше ее ширины, то для сохранения определенного угла наклона связей 20 к осям опорных фланцев 3 в пределах 30-60о последние пересекают, по крайней мере, один стык вдоль ската свода.In FIG. 11 shows a variant of the vaulted structure, in which the ridge section 1 and the lower sections 2 have a discrete cellular structure along the width of the sections, formed from corrugated strips or sheets 14, the axis of the corrugations of which are perpendicular to the axes of the corrugations of the front sheets 12, 13. In addition, this variant of the vaulted structure different from previously discussed in FIG. 1-3 also by the fact that all or part of the support flanges 3 located inside the arch are connected by a connection system 20, forming a spatial rod system supporting the arch. Ties 20 are attached to the shelves of the support flanges 3 in the traditional way: bolted or welded. Given that the length of the sections, as a rule, is several times greater than its width, then to maintain a certain angle of inclination of the connections 20 to the axes of the support flanges 3 within 30-60 about the last intersect at least one joint along the slope of the arch.

На фиг. 12 и 13 представлены варианты монтажных стыков секций узел V на фиг. 11. Гофрированные полосы 14 образуют регулярную внутреннюю ячеистую структуру свода по направлению гофров лицевых листов 12, 13. Так как секции 1, 2 криволинейные, то гофрированные полосы 14 в разных по высоте слоях будут иметь неодинаковый шаг, увеличивающийся по мере удаления от центра кривизны. Если в этом решении использовать одинаковые гофрированные полосы 14, то их проектная форма будет получена предварительным напряжением изгибным деформированием по кривым внутренних граней лицевых листов 12, 13. Такая технологическая операция возможна благодаря малой изгибной жесткости гофрированных полос 14 в этом направлении их поведение при изгибе подобно длинной пружине. Секции 1, 2 имеют разомкнутую внутреннюю ячеистую структуру с обоих концов. По фиг. 12 присоединяемая секция торцами лицевых листов 12, 13 стыкуется с кромками гофррованных полос 14, а в варианте по фиг. 13 ступенчатые выпуски 21 гофрированных полос 14 стыкуемых секций жестко соединяются друг с другом внахлестку. Крепление осуществляется с помощью заклепок, винтов или точечной сварки. Кроме того, наклонные к лицевым листам 12, 13 грани гофрированных полос 14 выполнены с рифлениями вдоль оси полосы. Рифления 22 придают граням полос корытообразное сечение. На фиг. 14 изображен разрез В-В на фиг. 13, на котором гофрированные полосы 14 установлены в створах ближайших гофров листов 12, 13. Однако гофрированные полосы или листы 14 могут одновременно соединять несколько гофров лицевых листов 12, 13, что увеличивает не только жесткость сечения секции, но и расход материала. Поэтому присоединение гофрированными листами 14 одновременно нескольких лицевых листов 12, 13 предпочтительнее вариант с дискретным их размещением по длине секций, аналогично тому, как это изображено на фиг. 1-3, то есть со сквозными проемами. In FIG. 12 and 13 show variants of mounting joints of the sections of unit V in FIG. 11. The corrugated strips 14 form a regular internal cellular structure of the arch in the direction of the corrugations of the front sheets 12, 13. Since sections 1, 2 are curved, the corrugated strips 14 in different layers of height will have a different pitch, increasing with distance from the center of curvature. If identical corrugated strips 14 are used in this solution, then their design shape will be obtained by prestressing by bending deformation along the curves of the inner faces of the face sheets 12, 13. Such a technological operation is possible due to the low bending stiffness of the corrugated strips 14 in this direction, their bending behavior is similar to long spring. Sections 1, 2 have an open internal cellular structure at both ends. In FIG. 12, the section to be joined by the ends of the front sheets 12, 13 is joined with the edges of the corrugated strips 14, and in the embodiment of FIG. 13 step releases of 21 corrugated strips of 14 joined sections are rigidly connected to each other lap. Fastening is carried out using rivets, screws or spot welding. In addition, the edges of the corrugated strips 14 inclined to the front sheets 12, 13 are made with corrugations along the axis of the strip. The corrugations 22 give the edges of the strips a trough-like section. In FIG. 14 shows a section BB in FIG. 13, on which corrugated strips 14 are installed in sections of the nearest corrugations of sheets 12, 13. However, corrugated strips or sheets 14 can simultaneously connect several corrugations of front sheets 12, 13, which increases not only the stiffness of the section section, but also the material consumption. Therefore, joining several front sheets 12, 13 simultaneously with corrugated sheets 14, it is preferable to discretely arrange them along the length of the sections, similarly to that shown in FIG. 1-3, that is, with through openings.

Особенностью силовой работы конструкции является жесткость узловых сопряжений секций, достигаемая за счет взаимной нахлестки с защемлением лицевых гофрированных листов 12, 13 и плотного сопряжения опорных фланцев 3 при помощи стяжных болтов 7. Кроме того, совместность работы смежных секций по длине сводчатого сооружения обеспечивается стяжными болтами 8, объединяющими концевые упоры 4 опорных фланцев 3 по длине. Это способствует равномерному перераспределению внутренних усилий между секциями от продольных силовых внешних воздействий. Таким образом, в монтажных стыках секций вдоль ската кровли осевые усилия сжатия передаются частично торцами сечений, а также через опорные фланцы 3. Усилия изгиба воспринимаются болтами 7, а усилия сдвига поперечным сечением секций, соединенных внахлестку листов и болтами 7. В варианте с защемлением концевых сечений стыкуемых секций и наличием на стенках гофров лицевых листов 12, 13 рифлений 16 (фиг. 3, 9) часть изгибающего момента воспринимается и передается в местах взаимного зацепления рифов 16. В варианте сводчатого сооружения, подкрепленного изнутри системой перекрестных связей 20 (фиг. 11), усилия изгиба перераспределяются между сводом и пространственной стержневой системой, в состав которой включены опорные фланцы 3. A feature of the power work of the design is the rigidity of the nodal mates of the sections, achieved due to mutual overlap with jamming of the front corrugated sheets 12, 13 and tight mating of the support flanges 3 with the help of tie bolts 7. In addition, the compatibility of the adjacent sections along the length of the vaulted structure is ensured by the tie bolts 8 combining the end stops 4 of the supporting flanges 3 in length. This contributes to a uniform redistribution of internal forces between sections from longitudinal power external influences. Thus, in the assembly joints of the sections along the roof slope, the axial compression forces are transmitted partially by the ends of the sections, as well as through the supporting flanges 3. The bending forces are perceived by the bolts 7, and the shear forces by the cross-section of the sections connected by lap sheets and bolts 7. In the case of pinching sections of the joined sections and the presence on the corrugation walls of the front sheets 12, 13 of the corrugations 16 (Fig. 3, 9), a part of the bending moment is perceived and transmitted in the places of mutual engagement of the reefs 16. In the version of the vaulted structure, reinforced of the inside cross-linking system 20 (FIG. 11), the bending forces are redistributed between the set of spatial and rod system, which structure includes supporting flanges 3.

Монтаж сводчатого сооружения ведется поарочным методом, то есть вначале на уровне земли к коньковой секции 1 пристыковываются нижерасположенные секции 2, образуя готовые арки. Затем эти арки последовательно монтируются и скрепляются между собой при помощи болтов 8, а места их стыковки закрываются нащельниками 15 или же фальцуются с помощью кромкогибочного устройства. Далее следует монтаж стоек торцевого фахверка 9. Оголовки стоек 9 соединяются с концевыми упорами 4 опорных фланцев 3. Следует отметить, что началу монтажа конструкций предшествует устройство железобетонного основания 11. Замоноличивание опорных сечений арок должно вестись параллельно с их монтажом. The installation of the vaulted structure is carried out by the welding method, that is, first at the ground level to the ridge section 1, the lower sections 2 are docked, forming finished arches. Then these arches are sequentially mounted and fastened together with the help of bolts 8, and the places of their joining are closed with slatters 15 or are folded using an edging device. The following is the installation of the racks of the front half-timbers 9. The heads of the racks 9 are connected to the end stops 4 of the support flanges 3. It should be noted that the installation of the structures is preceded by the installation of a reinforced concrete base 11. The support sections of the arches must be monolithic in parallel with their installation.

Разработка заявляемого объекта была продиктована необходимостью создания простого и удобного в изготовлении и монтаже сводчатого сооружения с широким использованием стандартных листов профилированного настила, подвергнутых дополнительной вальцовке. The development of the claimed object was dictated by the need to create a simple and convenient in the manufacture and installation of the vaulted structure with the wide use of standard sheets of profiled flooring, subjected to additional rolling.

Простота и новизна конструктивного решения предполагают следующие техническо-экономические преимущества:
упрощение изготовления за счет сокращения числа конструктивных элементов и унифицированности как самих секций, так и узловых сопряжения. Многослойность поперечного сечения секций позволяет применить лицевые гофрированные листы 12, 13 меньшей высоты, что облегчает их вальцовку, устраняя опасность образования нежелательных морщин и складок;
упрощение монтажа секций свода благодаря доступному расположению опорных фланцев 3, открытых и удобных для строповки, кантовки, транспоpтировки и рихтовки. Уменьшение количества сборочных болтов 7, которые, в свою очередь, можно использовать в качестве стяжных приспособлений, обеспечивающих защемление концевых сечений стыкуемых секций. Исключение операции по сверлению отверстий в лицевых листах;
упрощение монтажа поддерживаемых сводом конструкций, расположенных внутри и снаружи сооружения, подвешиваемых или опираемых на выступающие полки опорных фланцев 3;
увеличение жесткости свода за счет непрерывной или дискретной многосвязности внутренней структуры, выполненной из гофрированных листов или полос 14, дробности размеров сторон граней гофров, подкрепляющих друг друга, а также за счет образования опорными фланцами 3 продольных ребер жесткости (стрингеров), соединенных с оголовками стоек 9 торцевого фахверка;
повышение несущей способности в 1,5-2 раза за счет объединения изнутри свода опорных фланцев 3 с системой связей 20, образующих пространственную стержневую систему, поддерживающую свод;
упрощение конструкции и повышение надежности опорного узла за счет непосредственного соединения выпусков-отгибов 18 арматурных сеток 10 с опорными фланцами 3 и замоноличивания в фундаменте 11;
монтаж сводчатого сооружения не требует привлечения техники большой грузоподъемности и монтажников высокой квалификации вследствие легкости конструкции из тонколистового металла и простоты монтажных соединений;
конструкция сводчатого сооружения отличается индустриальностью, высокой степенью заводской готовности и хорошей мобильностью, что позволяет отнести ее к разряду быстровозводимых зданий комплектной поставки;
малая строительная высота свода сулит эксплуатационные выгоды по энергозатратам и ремонту;
открытость внутренней ячеистой структуры свода облегчает размещение в ней скрытых технологических коммуникаций и позволяет использовать это пространство для теплоизоляции покрытия, например заливочным пенопластом;
сводчатое сооружение легко реконструировать и усилить путем укладки арматуры и слоя бетона снаружи;
пропускания через внутренние опорные фланцы 3 преднапряженных тросов-затяжек или тяжей.
The simplicity and novelty of the constructive solution suggest the following technical and economic advantages:
simplification of manufacturing by reducing the number of structural elements and the unification of both the sections themselves and the nodal interfaces. The multi-layer cross section of the sections allows the use of front corrugated sheets 12, 13 of lower height, which facilitates their rolling, eliminating the risk of unwanted wrinkles and wrinkles;
simplification of the installation of sections of the arch due to the accessible location of the supporting flanges 3, open and convenient for slinging, folding, transporting and straightening. Reducing the number of assembly bolts 7, which, in turn, can be used as a clamping device, providing pinching of the end sections of the mating sections. The exception of the operation of drilling holes in the front sheets;
simplification of installation supported by a set of structures located inside and outside the structure, suspended or supported on the protruding shelves of the support flanges 3;
increase in stiffness of the arch due to the continuous or discrete multi-connectedness of the internal structure made of corrugated sheets or strips 14, the fragmentation of the sizes of the sides of the corrugation faces reinforcing each other, and also due to the formation of supporting longitudinal flanges (stringers) by supporting flanges 3 connected to the heads of the struts 9 butt fachwerk;
increase in bearing capacity by 1.5-2 times due to the combination of support flanges 3 from the inside of the arch with a connection system 20 forming a spatial rod system supporting the arch;
simplifying the design and improving the reliability of the support node due to the direct connection of the outlets-bends 18 of the reinforcing mesh 10 with the supporting flanges 3 and monolithic in the foundation 11;
installation of a vaulted structure does not require the use of heavy-duty equipment and highly skilled fitters due to the lightweight construction of sheet metal and the simplicity of mounting connections;
the design of the vaulted building is distinguished by industry, a high degree of factory readiness and good mobility, which allows it to be attributed to the category of prefabricated buildings of complete delivery;
low building height of the arch promises operational benefits for energy costs and repairs;
the openness of the internal cellular structure of the arch facilitates the placement of hidden technological communications in it and allows the use of this space for thermal insulation of the coating, for example, filling foam;
the vaulted structure is easily reconstructed and reinforced by laying reinforcement and concrete layer outside;
passing through the internal support flanges 3 prestressed cables-puffs or cords.

Claims (4)

1. СВОДЧАТОЕ СООРУЖЕНИЕ, включающее опертое на железобетонное основание, прикрепленное к стойкам торцевого фахверка покрытие из жестко соединенных между собой секций, имеющих гофрированные лицевые листы или полосы, соединительные элементы, отличающееся тем, что покрытие выполнено с нечетным количеством секций, средняя из которых коньковая, а нижерасположенные установлены телескопически, при этом каждая секция имеет криволинейную форму с непрерывными или дискретными по длине или ширине гофрированными листами или полосами и с постоянной или переменной высотой сечения по длине или на концах, а соединительные элементы выполнены в виде опорных фланцев из уголков с концевыми упорами, ориентированных поперек гофр и жестко прикрепленных к ним с лицевых сторон, причем уголки смежных секций обращены обушками и упорами навстречу друг другу и имеют соосные отверстия для болтов в объединяемых полках и упорах, с наружной стороны покрытия уголки размещены заподлицо с торцами наружных лицевых листов коньковой секции и у удаленных концов нижерасположенных секций, у других концов последних уголки размещены на расстоянии, равном длине нахлестки, а с внутренней стороны покрытия уголки установлены заподлицо с торцами внутренних лицевых листов секций или у одного из торцов стыкуемых секций со смещением от торца на длину взаимной нахлестки, опорные фланцы смежных секций жестко соединены между собой и со стойками торцевого фахверка и установлены вдоль образующих покрытия. 1. VALVE STRUCTURE, including a support supported on a reinforced concrete base, attached to the ends of the half-timbered racks, of sections rigidly interconnected, having corrugated front sheets or strips, connecting elements, characterized in that the coating is made with an odd number of sections, the middle of which is ridge, and the lower ones are mounted telescopically, with each section having a curved shape with corrugated sheets or stripes continuous or discrete in length or width and with a constant or variable sectional height along the length or at the ends, and the connecting elements are made in the form of support flanges from corners with end stops oriented across the corrugations and rigidly attached to them from the front sides, and the corners of adjacent sections are facing with ears and stops facing each other and have coaxial holes for bolts in the combined shelves and stops, on the outer side of the cover the corners are flush with the ends of the outer front sheets of the ridge section and at the remote ends of the lower sections, at the other ends the latter corners are placed at a distance equal to the length of the overlap, and on the inner side of the coating the corners are installed flush with the ends of the inner face sheets of the sections or at one of the ends of the joined sections with an offset from the end by a length of mutual overlap, the supporting flanges of the adjacent sections are rigidly interconnected and racks of the front half-timbered and installed along the generatrix of the coating. 2. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что гофрированные листы или полосы по крайней мере на длине взаимной нахлестки выполнены с рифлениями на боковых стенках гофр. 2. The construction according to claim 1, characterized in that the corrugated sheets or strips at least along the length of the mutual lapping are made with corrugations on the side walls of the corrugations. 3. Сооружение по пп.1 и 2, отличающееся тем, что крайние секции снабжены опорными фланцами и соединены одна с другой арматурными сетками, установленными в железобетонном основании и имеющими отгибы, охватывающие опорные фланцы. 3. The construction according to claims 1 and 2, characterized in that the end sections are equipped with supporting flanges and connected to one another by reinforcing meshes installed in a reinforced concrete base and having bends covering the supporting flanges. 4. Сооружение по пп.1 3, отличающееся тем, что оно снабжено связями, закрепленными к опорным фланцам или к их части и установленными с внутренней стороны покрытия. 4. The construction according to claims 1 to 3, characterized in that it is provided with ties fixed to supporting flanges or to their parts and installed on the inside of the coating.
SU5028378 1992-01-03 1992-01-03 Vaulted construction RU2059770C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5028378 RU2059770C1 (en) 1992-01-03 1992-01-03 Vaulted construction

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5028378 RU2059770C1 (en) 1992-01-03 1992-01-03 Vaulted construction

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2059770C1 true RU2059770C1 (en) 1996-05-10

Family

ID=21597408

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5028378 RU2059770C1 (en) 1992-01-03 1992-01-03 Vaulted construction

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2059770C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2448220C2 (en) * 2009-09-29 2012-04-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) Cover
RU2463411C1 (en) * 2011-05-03 2012-10-10 Хонко Билдингз Интернэшнл, ЛТД Building (versions)
WO2014153070A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-25 Firouz Amir Structural component system
RU2625843C1 (en) * 2016-04-26 2017-07-19 Общество с ограниченной ответственностью "Технопарк альтернативных видов спорта" Multifunctional structure "sport unit in open air"
CN107034793A (en) * 2017-04-12 2017-08-11 重庆正达工程咨询有限公司 A kind of ruggedized construction of arch bridge spandrel arch circle
RU2725375C1 (en) * 2019-10-22 2020-07-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) Arched building

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Легкие стальные конструкции зданий с применением гнутых профилей. "Обзор". М., ВНИИС, 1987, с.36-38. Стальные конструкции из гнутых профилей в строительстве за рубежом. ЦИНИС, м., 1971, с.30, рис.30,31. *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2448220C2 (en) * 2009-09-29 2012-04-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) Cover
RU2463411C1 (en) * 2011-05-03 2012-10-10 Хонко Билдингз Интернэшнл, ЛТД Building (versions)
WO2014153070A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-25 Firouz Amir Structural component system
RU2625843C1 (en) * 2016-04-26 2017-07-19 Общество с ограниченной ответственностью "Технопарк альтернативных видов спорта" Multifunctional structure "sport unit in open air"
CN107034793A (en) * 2017-04-12 2017-08-11 重庆正达工程咨询有限公司 A kind of ruggedized construction of arch bridge spandrel arch circle
RU2725375C1 (en) * 2019-10-22 2020-07-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) Arched building
RU2725375C9 (en) * 2019-10-22 2020-09-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) Arched building

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11384527B2 (en) Corrugated metal plate and overhead structure incorporating same
US9273458B2 (en) Wide span static structure
US4644708A (en) Prefabricated modular building element and a building comprising such elements
JP2017503942A (en) Three-dimensional lightweight steel frame formed by bidirectional continuous double beams
US10072416B2 (en) Tubular joist structures and assemblies and methods of using
US3800490A (en) Building structure for floors and roofs
US4291510A (en) Prefabricated building construction
US4335558A (en) Prefabricated polygonal building
RU2059770C1 (en) Vaulted construction
WO1988001325A1 (en) Modular building system
CN108518008B (en) Rigid roof structure on flexible inhaul cable structure and mounting method thereof
CA1126468A (en) Method of and apparatus for building construction
RU2637248C1 (en) Method for erecting large-span monolithic reinforced concrete floorings
JP3724371B2 (en) Roof structure of structure, manufacturing method of roof structure unit and roof construction method
US20220259855A1 (en) Structural member for a modular building
RU2032037C1 (en) Prefabricated panel of fold form
JP6894422B2 (en) Unit house structure
RU2087638C1 (en) Vaulted covering
RU2566881C1 (en) Demountable arched structure and attachment point of shaped member to foundation, which is used in this structure
RU6003U1 (en) BLOCK CONTAINER
RU2059773C1 (en) Building member
RU2661945C1 (en) Triangular trusses covering
GB2027106A (en) Cladding Panel Assembly for Frameless Metal Buildings
WO1985002433A1 (en) Roofing system for buildings
RU1773988C (en) Collapsible building fragment