перекрытие объемного сооружения

Формула изобретения

ПЕРЕКРЫТИЕ ОБЪЕМНОГО СООРУЖЕНИЯ, включающее пространственную изгибаемую конструкцию с гибкими несущими арматурными элементами, закрепленными во внешних анкерных устройствах, отличающееся тем, что пространственная изгибаемая конструкция образована жестко соединенными между собой при помощи стержней оболочками, расстояние между которыми кратно высоте внутреннего помещения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в конструкциях большепролетных перекрытий зданий и сооружений любого назначения.

Известны несущие изгибаемые конструкции, выполненные в виде параллельных балок, снабженные гибкой несущей арматурой, заанкеренной во внешних анкерных устройствах. Такие конструкции обеспечивают высокую экономичность, но малопригодны для применения в объемных сооружениях, поскольку в них затруднено восприятие распора от гибкой несущей арматуры.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является несущий элемент, в котором перекрытие выполнено в виде пространственной изгибаемой конструкции, снабженной гибкими несущими арматурными элементами, которые могут быть заанкерены в замкнутом внешнем опорном контуре, воспринимающем распор.

Монтаж такого перекрытия начинается после возведения опорного контура и состоит в установке и натяжении гибких несущих арматурных элементов, после чего производится монтаж или бетонирование железобетонных изгибаемых конструкций, балок и плит.

Недостатками указанного технического решения является то, что объем, в пределах которого располагается перекрытие, исключается из полезного пользования, монтаж перекрытия оказывается технологически сложен и в процессе монтажа в изгибаемой конструкции могут возникать дополнительные усилия, что приводит к дополнительному расходу материалов.

Сущностью изобретения является перекрытие объемного сооружения, выполненное в виде пространственной изгибаемой конструкции, снабженной заанкеренными во внешнем опорном контуре гибкими несущими арматурными элементами, и отличающееся от прототипа тем, что пространственная изгибаемая конструкция образована жестко соединенным между собой при помощи стержней оболочками, расстояние между которыми кратно высоте внутреннего помещения.

Такая конструкция перекрытия позволяет, во-первых, повысить технологичность конструкции, во-вторых, снизить ее материалоемкость и, в-третьих, полезно эксплуатировать объемы, образованные между оболочками.

Выполнение пространственной изгибаемой конструкции в виде оболочек, жестко соединенных стержнями или ребрами, позволяет увеличить рабочую высоту конструкции и стрелу провисания гибких арматурных элементов, сохранив в эксплуатации объем помещения, расположенный между оболочками, что отвечает требованию максимизации полезного объема в сооружениях. Увеличение рабочей высоты обеспечивает уменьшение усилий в конструкции и следовательно, экономию материалов на конструктивные элементы. В предлагаемой конструкции постоянная нагрузка воспринимается гибкими несущими арматурными элементами, заанкеренными во внешнем опорном контуре. Временная нагрузка воспринимается комбинированной системой, состоящей из пространственной изгибаемой структуры и гибких арматурных элементов, работающих совместно.

На всех стадиях монтажа секции оболочки не соединены между собой и не образуют конструкции способной сопротивляться вертикальным перемещением. При этом обеспечивается возможность выполнения конструкции полносборной, что сокращает трудоемкость и повышает технологичность монтажа. Устройство по завершении установки секций оболочек жестких стыков обеспечивает преобразование конструкции в геометрически неизменяемую, обладающую достаточной жесткостью для восприятия временных нагрузок. В процессе монтажа секций оболочек система является геометрически изменяемой за счет податливости соединений, что позволяет гибким несущим арматурным элементам занять проектное положение.

На фиг. 1 показан план перекрытия для случаев, когда несущие арматурные элементы выполнены в виде гибких нитей (а) и вантовых ферм (б); на фиг.2 разрез по перекрытию для этих случаев.

Перекрытия включают гибкие несущие арматурные элементы в виде гибких нитей 1 или вантовых ферм 2, перекрывающие внутреннее помещение верхнюю 3 и нижнюю 4 оболочки, между которыми установлены соединительные элементы в виде стержней 5 или ребер 6. Соединительные элементы 5,6 опираются на гибкие несущие арматурные элементы 1,2 и жестко соединены с оболочками 3,4, образуя вместе с ними пространственную изгибаемую структуру. Гибкие несущие арматурные элементы заанкерены с помощью анкерных приспособлений 7 во внешнем опорном контуре 8, расстояние между оболочками 3 и 4 (L), а также расстояние между плоскостями натяжения гибкой несущей арматуры (l_x, l_y), назначают таким образом, чтобы в объеме размером l_x x l_y x h могли быть размещены пригодные для эксплуатации помещения.

Возведение перекрытия объемного сооружения начинают после сооружения опорного контура 8. Производят монтаж, натяжение и заанкеривание анкерными приспособлениями гибких нитей 1 или вантовых ферм 2, которые служат гибкой несущей арматурой конструкции. Затем к гибкой несущей арматуре прикрепляют соединительные элементы в виде стержней 5 или ребер 6. Стержни могут быть установлены вертикально или наклонно. Прикрепление может быть выполнено как жестким, так и подвижным в продольном по отношению к гибкому несущему элементу направлении. На соединительные элементы 5,6 устанавливают секции верхней 3 и нижней 4 оболочек, причем соединение это выполняется подвижным во всех направлениях кроме вертикального.

В процессе монтажа оболочек на них может устанавливаться балласт, обеспечивающий дальнейшее дополнительное натяжение гибких несущих арматурных элементов. По завершении установки оболочек, устраиваются жесткие стыки, между секциями оболочек, а также оболочками и соединительными элементами. Затем удаляют балласт.

В рассмотренной конструкции перекрытия обеспечивается высокая экономичность, определяемая тем, что основную нагрузку от собственного веса несет гибкая несущая арматурная висячая конструкция с относительно большой (1/15-1/30 пролета) стрелой провисания, что позволяет снизить расход этой арматуры и уменьшить передаваемый на внешний опорный контур распор. Жесткость под временной нагрузкой обеспечивается изгибаемой структурой, состоящей из двух оболочек, жестко соединенной стержнями или ребрами по аналогии с безраскосными или раскосными фермами. При большой высоте можно обеспечить жесткость системы с минимальным расходом материалов на оболочки, а следовательно, минимальным весом перекрытия. Пространство между оболочками может быть пригодно для эксплуатации, что обеспечивает большую экономию (до 20%) внутреннего пространства помещения.