RU2347043C1 - Arch and cable roof - Google Patents

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: invention concerns construction industry, namely a roof of arch and cable space structure and can be used for construction of buildings of various applications. Sport and entertainment facilities, exhibition pavilions, shopping and storage buildings, above-ground parking areas and industrial buildings. As a result load-carrying capacity and stiffness of the roof are increased. The arch and cable roof includes an outside and inside support profiles, intermediate arches, suspension cables and diagonal members. The diagonal members are made in the form of arches, one end of which is supported on the columns installed in the building corners and the other end is supported on the inside support profile, and are supported by compressed columns and tensional inclined cables made non-prestressed from twin steel strips.

EFFECT: increased load-carrying capacity and stiffness of the roof.

4 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства, а именно к арочно-вантовой пространственной конструкции покрытия, и может быть использовано при строительстве зданий различного назначения: спортивно-зрелищных сооружений, выставочных павильонов, торгово-складских зданий, наземных автостоянок, производственных зданий.The invention relates to the field of construction, and in particular to an arch-cable-stayed spatial structure of the coating, and can be used in the construction of buildings for various purposes: sports and entertainment facilities, exhibition halls, retail and warehouse buildings, ground parking lots, industrial buildings.

Известна балочно-вантовая система типа шпренгельного прогона, включающая верхний пояс в виде сжато-изогнутой балки, нижний пояс из растянутых наклонных стержневых элементов и объединяющие их стойки ("Металлические конструкции" под ред. Н.П.Мельникова, 2-е изд., перераб. и доп., М., Стройиздат, 1980).Known beam-cable system type truss run, including the upper belt in the form of a compressed-curved beam, the lower belt of stretched inclined rod elements and their racks ("Metal structures" edited by N.P. Melnikov, 2nd ed., rev. and add., M., Stroyizdat, 1980).

Недостатком этого технического решения является необходимость развязки верхнего и нижнего поясов из их плоскости, ограниченная несущая способность и связанное с этим значительное увеличение ее стоимости.The disadvantage of this technical solution is the need to decouple the upper and lower zones from their plane, limited bearing capacity and the associated significant increase in its cost.

Известно висячее покрытие, включающее концентрические рамы из поясов, объединенные стойками и радиальными наклонными вантами, к верхним поясам рам прикреплена предварительно напряженная мембрана (авт. свид. СССР № 394514, Е04В 7/14, 1974 г.).A hanging coating is known, including concentric frames from belts, united by uprights and radial inclined cables, a prestressed membrane is attached to the upper belts of the frames (ed. Certificate of the USSR No. 394514, EV 7/14, 1974).

Недостатками этого технического решения являются достаточно большой расход материалов, значительные деформации покрытия и трудоемкость строительно-монтажных работ.The disadvantages of this technical solution are a fairly large consumption of materials, significant deformations of the coating and the complexity of construction and installation works.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является висячее покрытие, включающее наружный и внутренний опорные контуры, промежуточные арки, лучевые ванты и диагональные элементы, опирающие на установленные в углах здания колонны (авт. свид. СССР № 1135872, Е04В 7/14, 1985 г.).The closest technical solution to the claimed invention is a hanging coating, including the outer and inner support contours, intermediate arches, beam shafts and diagonal elements resting on columns installed in the corners of the building (ed. Certificate of the USSR No. 1135872, EV 7/14, 1985 .).

Недостатками этого технического решения являются многодельность, низкая несущая способность и жесткость, значительный расход материалов и трудоемкость строительно-монтажных работ.The disadvantages of this technical solution are busyness, low bearing capacity and rigidity, significant consumption of materials and the complexity of construction and installation works.

Новое техническое решение направлено на создание арочно-вантового покрытия с повышенной несущей способностью и жесткостью, минимальным количеством конструктивных элементов и узлов, снижение стоимости и трудоемкости строительно-монтажных работ.The new technical solution is aimed at creating an arch-cable-stayed coating with increased bearing capacity and rigidity, a minimum number of structural elements and units, reducing the cost and complexity of construction and installation works.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в арочно-вантовом покрытии, включающем наружный и внутренний опорные контуры, промежуточные арки, ванты и диагональные элементы, диагональные элементы выполнены в виде арок, одним концом опертых на установленные в углах здания колонны, а другим концом на внутренний опорный контур и подкрепленных сжатыми стойками и растянутыми наклонными вантами, которые выполнены без начального предварительного напряжения из парных стальных полос, монтируемых с обратным выгибом со стрелой подъема 1/60 пролета, кроме того соотношение угла подъема диагональных арок и угла провиса наклонных вант равно 1:1÷1:1,25.The essence of the invention lies in the fact that in the arch-cable-stayed coating, including the outer and inner supporting contours, intermediate arches, cables and diagonal elements, the diagonal elements are made in the form of arches, one end supported on columns installed in the corners of the building, and the other end on internal support contour and reinforced by compressed struts and stretched inclined cables, which are made without initial prestressing from paired steel strips mounted with a back bend with a boom It is 1/60 of the span, in addition, the ratio of the angle of elevation of the diagonal arches and the angle of sag of the inclined cables is 1: 1 ÷ 1: 1.25.

Изобретение поясняется чертежами, где изображены на:The invention is illustrated by drawings, which depict on:

фиг.1 - аксонометрия конструктивной схемы покрытия;figure 1 is a perspective view of the structural scheme of the coating;

фиг.2 - план покрытия;figure 2 is a plan of coverage;

фиг.3 - разрез покрытия;figure 3 is a sectional view of the coating;

фиг.4 - сечение А-А.figure 4 - section aa.

Арочно-вантовое покрытие состоит из наружного 1 и внутреннего 2 опорных контуров, промежуточных арок 3, снабженных затяжками 4 и подвесками 5, которые совместно образуют пространственную систему из наклонных и ортогональных элементов, диагональных арок 6, опертых одним концом на установленные в углах здания колонны 7, а другим концом на внутренний опорный контур 2, подкрепленных сжатыми стойками 8 и растянутыми наклонными вантами 9, которые выполнены без начального предварительного напряжения из парных стальных полос, монтируемых с обратным выгибом со стрелой подъема 1/60 пролета, при этом соотношение угла подъема диагональных арок и угла провиса наклонных вант равно 1:1 до 1:1.25. Покрытие может иметь многоугольное очертание в плане.The arch-cable-stayed coating consists of an outer 1 and an inner 2 support contours, intermediate arches 3, provided with braces 4 and pendants 5, which together form a spatial system of inclined and orthogonal elements, diagonal arches 6, supported at one end by columns 7 installed in the corners of the building and the other end to the internal supporting circuit 2, reinforced by compressed struts 8 and stretched inclined cables 9, which are made without initial prestressing from paired steel strips mounted with reverse a bend with a boom of 1/60 flight span, while the ratio of the angle of elevation of the diagonal arches and the angle of sag of the inclined cables is 1: 1 to 1: 1.25. Coverage can have a polygonal outline.

Контурные и параллельные им промежуточные арки с затяжками, совместно с сжато-изогнутыми диагональными арками, опертыми на установленные в углах здания колонны и подкрепленными растянутыми наклонными вантами-затяжками и сжатыми стойками, образуют жесткую пространственную систему из наклонных и ортогональных элементов с повышенной несущей способностью и жесткостью, минимальным количеством конструктивных элементов и узлов при снижении стоимости и трудоемкости строительно-монтажных работ.Contour and parallel intermediate arches with puffs, together with compressed-curved diagonal arches supported on columns installed in the corners of the building and reinforced by stretched inclined cable-stay-puffs and compressed struts, form a rigid spatial system of inclined and orthogonal elements with increased bearing capacity and rigidity , the minimum number of structural elements and components while reducing the cost and complexity of construction and installation works.

Жесткость (неизменяемость) пространственной системы обеспечивается состоянием самонапряжения растянутых элементов, прямолинейностью сжатых элементов и неизменяемостью их размеров. Каждый узел подкрепляющей системы включает как минимум один сжатый стержень и три растянутых.The stiffness (immutability) of the spatial system is ensured by the state of self-tension of the stretched elements, the straightness of the compressed elements and the immutability of their sizes. Each node of the reinforcing system includes at least one compressed rod and three extended ones.

Такое техническое решение позволяет использовать высокопрочные профили с саморегулированием их напряженно-деформированного состояния. При этом обеспечивается эффективная передача нагрузки с пролета на опорные стойки и возможность применения ограждающих конструкций покрытия в виде легкого заполнения небольших ячеек композитным или пленочным материалом, водонепроницаемым и снабженным утеплителем в случае надобности.This technical solution allows the use of high-strength profiles with self-regulation of their stress-strain state. This ensures the effective transfer of the load from the span to the support posts and the possibility of using enclosing cover structures in the form of easy filling of small cells with a composite or film material, waterproof and equipped with insulation if necessary.

Рассматриваемые системы могут быть использованы для перекрытия зданий многоугольной формы в плане, а также в виде многопролетных блоков.The systems under consideration can be used to overlap buildings of a polygonal shape in plan, as well as in the form of multi-span blocks.

Изготовление и монтаж арочно-вантового покрытия осуществляется в следующей последовательности.The manufacture and installation of arch-cable-stayed coating is carried out in the following sequence.

Монтируют угловые стойки и диагональные арки с использованием временной центральной опоры. Выполняется монтаж подкрепляющих растянутых наклонных вант и стоек, контурных и параллельных им промежуточных арок с затяжками. Выполняют раскружаливание покрытия.Mount corner posts and diagonal arches using a temporary central support. The installation of reinforcing stretched inclined cables and racks, contour and parallel to them intermediate arches with puffs. Performing a powder coating coating.

Claims (1)

Арочно-вантовое покрытие, включающее наружный и внутренний опорные контуры, промежуточные арки, ванты и диагональные элементы, отличающееся тем, что диагональные элементы выполнены в виде арок, одним концом опертых на установленные в углах здания колонны, а другим концом - на внутренний опорный контур, и подкрепленных сжатыми стойками и растянутыми наклонными вантами, которые выполнены без начального предварительного напряжения из парных стальных полос, монтируемых с обратным выгибом со стрелой подъема 1/60 пролета, кроме того, соотношение угла подъема диагональных арок и угла провиса наклонных вант равно 1:1 до 1:1.25. An arch-cable-stayed coating, including the outer and inner support contours, intermediate arches, cables and diagonal elements, characterized in that the diagonal elements are made in the form of arches, one end supported on columns installed in the corners of the building, and the other end on the internal supporting contour, and reinforced by compressed struts and stretched inclined cables, which are made without initial prestressing from paired steel strips mounted with a reverse bend with a boom of 1/60 span, in addition, the ratio e lifting angle diagonal arches and shrouds inclined angle slack is 1: 1 to 1: 1.25.

Images