шпренгельный прогон

Формула изобретения

Шпренгельный прогон, включающий верхний пояс из двух профилей, между которыми с равным шагом расположены прикрепленные к ним стойки, упертые в нижний криволинейный пояс, отличающийся тем, что узлы нижнего пояса расположены по спирали с увеличивающимся от опор к пролету радиусом кривизны спирали, при этом угол примыкания нижнего пояса к верхнему в опорном узле прогона обеспечивают равенство усилий в панелях нижнего пояса, а стойки расположены в направлении радиуса кривизны нижнего пояса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства и касается сквозных прогонов покрытий зданий.

Известен шпренгельный прогон (авт. св. СССР N 514075, кл. Е 04 С 3/02, 1973), в котором верхний пояс выполнен прямолинейным, нижний по функции веревочного многоугольника и стоек, установленных перпендикулярно верхнему поясу. При перпендикулярном расположении стоек к верхнему поясу в таком прогоне верхний пояс дополнительно воспринимает узловые крутящие моменты передаваемых на него стойками, что утяжеляет верхний пояс, а при ориентации стоек в направлении радиуса кривизны нижнего пояса эти крутящие моменты исчезают, однако изменение положения стоек в направлении радиуса кривизны нижнего пояса требует нахождения такого очертания нижнего пояса, которое обеспечит в верхнем поясе действие минимальных моментов.

Предлагаемое решение шпренгельного прогона устраняет эти недостатки. В нем узлы нижнего пояса расположены по спирали с увеличивающимся от опор к пролету радиусом кривизны спирали, при этом угол примыкания нижнего пояса к верхнему в опорном узле прогона обеспечивает равенство усилий в панелях нижнего пояса, а стойки расположены в направлении радиуса кривизны нижнего пояса.

На фиг.1 изображен шпренгельный прогон; на фиг.2 его узлы.

Шпренгельный прогон (фиг. 1) состоит из верхнего пояса 1, например из двух швеллеров, между которыми расположены с равным шагом и прикреплены к ним стойки 2, упертые в криволинейный пояс 3, при этом стойки 2 расположены в направлении переменного радиуса кривизны R_i нижнего пояса 3 (где i 1,2,3. порядковый номер узла, R_i переменный радиус кривизны функции, проходящей через три смежных узла прогона). Нижний пояс 3 шпренгельного прогона выполнен полигональным (фиг. 1), а его узлы лежат на спиральной кривой с увеличивающимся от опор к пролету радиусом кривизны спирали (R₁ <R<R<.), то есть (₁>₂>₃>...) (фиг.1), при этом угол примыкания нижнего пояса к верхнему в опорных узлах О, Е принят равным величине , обеспечивающей равенство усилий в панелях нижнего пояса, а стойки расположены в направлении радиуса кривизны нижнего пояса 3. Прогон может иметь два дополнительных шпренгеля 4 отрицательной кривизны (фиг.1), которые соединяют нижний пролетный узел прогона со средними частями верхнего левого и правого полупролетов прогона (с узлами А и Д верхнего пояса) (фиг.1), при этом дополнительные шпренгели, пересекающиеся со стойками прогона, прикреплены к этим стойкам, например путем пропуска шпренгеля 4 через отверстия 5 в стойках 2 (узлы Б, Г).

При действии на верхний пояс прогона распределенных нагрузок от плит покрытия, благодаря правилу b₁>₂>₃>. обеспечивается равенство реакций в опорных узлах верхнего пояса, что позволяет выровнять опорные моменты в верхнем поясе прогона и, следовательно, более эффективно использовать работу металла по длине пояса. Выполнение примыкания нижнего пояса в опорном узле под углом обеспечивает равенство усилий в нижнем поясе, что также полезно. Значение угла a определяется расчетом из равенства

,

где в левой части выражение для усилия в нижнем поясе, записанное через опорную реакцию прогона, а в правой через пролетный момент (q, L, h, n - распределенная нагрузка, пролет, высота прогона и количество панелей в верхнем поясе прогона).

Эффективной областью применения прогона являются пролеты 6 18 м. Расход металла на прогоны снижается до 20%