здание

Формула изобретения

Здание, включающее фундаментные балки, стропильные фермы, блоки световых фонарей, стальные связи, плиты покрытия и панели стен, отличающееся тем, что строительные фермы выполнены двускатными трапецеидальными, а часть плит покрытия трапециевидной формы, причем здание снабжено уголковыми обтекателями, тавровыми балками и податливым материалом и образовано в поперечном направлении стропильными фермами, которые установлены попарно одним из скатов на основании и соединены между собой в верхнем замке посредством коньковых вкладышей, причем тавровые балки уложены полками вниз по нижнему поясу ферм в продольном направлении здания, а фундаментные балки на основание по продольным сторонам здания, при этом по верху нижнего пояса ферм, полок тавровых и фундаментных балок размещен слой податливого материала, на который оперты прямоугольные плиты покрытия, расположенные по крайним рядам трапециевидные плиты покрытия и блоки световых фонарей, а уголковые обтекатели установлены на основании у торцов последних.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства наземных промышленных зданий и может быть использовано при строительстве этих зданий в зонах с возможным воздействием взрывов при авариях и катастрофах.

Известны конструктивные решения одно- и многоэтажных промышленных зданий. Каркас и ограждающие конструкции таких зданий выполняются в виде железобетонных, металлических и деревянных конструкций (стр. 80 101, 361 - 382 /1/, стр. 341 354 /2/, стр. 6 13, 227 234 /3/ и стр. 50 115 /4/).

Кроме того, известно, что наиболее важные промышленные здания необходимо строить заглубленными или одно- и малоэтажными прямоугольной формы в плане. Это уменьшает парусность зданий и увеличивает их сопротивляемость воздействию воздушной ударной волны при взрыве /5/ (стр. 62).

Недостатком подобных зданий является их разрушение при сверхрасчетном воздействии взрывов, что приводит к образованию обломков и осколков конструкций и остекления, в результате чего поражаются люди и повреждается оборудование.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является одноэтажное железобетонное каркасное здание, содержащее фундаментные балки, стропильные фермы, блоки световых фонарей, стальные связи, плиты покрытия и панели стен (стр. 51, 52, рис. 24, стр. 111, рис. 2.103 /4/).

Данное здание принято за прототип, прототип является базовым объектом.

Недостатком подобных зданий является то, что они разрушаются при незначительном сверхрасчетном воздействии взрывов, что приводит к образованию обломков и осколков конструкций и остекления, в результате чего поражаются люди и повреждается оборудование.

Целью изобретения является повышение защитных свойств промышленных зданий от внешних взрывов, а также уменьшение поражающего действия на людей обломков и осколков конструкций и остекления.

Указанная цель достигается тем, что строительные фермы выполнены двухскатными трапецеидальными, а часть плит покрытия трапециевидной формы, причем здание снабжено уголковыми обтекателями, тавровыми балками и податливым материалом и образовано в поперечном направлении стропильными фермами, которые установлены попарно одним из скатов на основание и соединены между собой в верхнем замке посредством коньковых вкладышей, причем тавровые балки уложены полками вниз по нижнему поясу ферм в продольном направлении здания, а фундаментные балки на основание по продольным сторонам здания, при этом по верху нижнего пояса ферм, полок тавровых балок и фундаментных балок размещен слой податливого материала, на который оперты прямоугольные плиты покрытия, расположенные по крайним рядам трапециевидные плиты покрытия и блоки световых фонарей, а уголковые обтекатели установлены на основании у торцов последних.

Предлагаемое здание представлено на фиг. 1, 2 и состоит из стропильных двухскатных трапецеидальных ферм 1, тавровых балок 2, фундаментных балок 3, прямоугольных плит покрытия 4, трапециевидных плит покрытия 5, блоков световых фонарей 6, уголковых обтекателей 7, слоев податливого материала 8 и коньковых вкладышей 9.

Здание функционирует следующим образом: первоначально воздушная ударная волна воздействует на уголковые обтекатели 7 и далее, обтекая их, действует на фундаментные балки 3, трапециевидные плиты покрытия 5, блоки световых фонарей 6 и прямоугольные плиты покрытия 4. Благодаря применению наклонных поверхностей блоков световых фонарей 6 и трапециевидных 5 и прямоугольных 4 плит покрытия уменьшается амплитуда действующего избыточного давления отражения за счет нарушения режимов дифракции и обтекания, что не позволяет сформироваться интенсивной динамической нагрузке отражения на остекленные поверхности блоков световых фонарей 6, прямоугольные 4 и трапециевидные плиты 5 покрытия. Наибольшее избыточное давление отражения наблюдается при режиме дифракции на неподвижных жестких преградах, установленных вертикально.

Кроме того, под воздействием воздушной ударной волны на конструкции покрытия происходит деформирование слоев податливого материала 8 и коньковых вкладышей 9, что также обеспечивает снижение интенсивности воздействия воздушной ударной волны в фазе дифракции и обтекания.

При предельном сжатии слоев податливого материала 8 воздействие передается на тавровые балки 2 и стропильные двухскатные трапецеидальные фермы 1, вызывая при этом их деформирование.

При значительном превышении воздействия воздушной ударной волны над расчетным может произойти разрушение остекления блоков световых фонарей 6, но даже и в этом случае зона поражения людей и оборудования осколками остекления будет значительно меньше, чем от осколков остекления проемов в вертикальных конструкциях (стенах) существующих промышленных зданий. В том случае, если для блоков световых фонарей 6 предусмотреть взрывостойкое остекление, то разрушения остекления практически можно избежать.

Таким образом, обеспечивается значительное повышение защитных свойств промышленных зданий от внешних взрывов, а также снижение поражающего действия на людей обломков и осколков конструкций и остекления.

Источники информации

1. Вахненко П.Ф. и др. Строительные конструкции зданий и сооружений. М. Стройиздат, 1980, 423 с.

2. Савченко И.П. и др. Архитектура. М. Высшая школа, 1982, 376 с.

3. Справочник проектировщика. Типовые железобетонные конструкции зданий и сооружений для промышленного строительства. М. Стройиздат, 1981, 488 с.

4. Справочник проектировщика. Типовые железобетонные конструкции зданий и сооружений для промышленного строительства. М. Стройиздат, 1974, 351 с.

5. Демиденко Г. П. и др. Защита объектов народного хозяйства от оружия массового поражения. Справочник. Киев: Вища школа, 1987, 256 с.