Патент на изобретение №2344224
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) КОМБИНИРОВАННАЯ ВИСЯЧАЯ КОНСТРУКЦИЯ
(57) Реферат:
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении покрытий над зданиями различного назначения, а также в мостовых сооружениях. Технический результат – снижение материалоемкости, трудоемкости монтажа и демонтажа, а также стоимости конструкции. Висячая конструкция содержит балку жесткости, установленную на опоры, ванты-оттяжки, закрепленные своими верхними концами за опоры-пилоны, а нижними концами связанные с балкой жесткости с помощью узлов подвески. В узлах подвески использованы хомуты с блоками, являющиеся натяжными устройствами, поддерживающими балку жесткости в двух местах. Ванты-оттяжки пропущены под блоками хомутов и натянуты контролируемым усилием для создания необходимого предварительного напряжения и выгиба в балке жесткости. В верхней части хомута может быть установлен стальной башмак, снабженный блоком под ванты-оттяжки, а в нижней части опорная плита, стальной башмак и опорная плита соединены парой тяг, верхние концы которых снабжены установленными в основании башмака тарировочными пружинами и силоизмерителями. Ванты-оттяжки могут быть направлены к балке жесткости под одинаковыми углами и параллельны друг другу. Балка жесткости может быть снабжена вклеенными в нее штырями в местах опирания на хомуты. Все узлы конструкции могут быть выполнены сборно-разборными. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении покрытий над зданиями различного назначения, а также в мостовых сооружениях. Известны системы с вантами-оттяжками, закрепленными за пилоны и направленными параллельно друг к другу или веерообразно к балке жесткости, к которой и присоединены своими нижними концами при помощи нагельных соединений (Julius Natterer, Tohmas Herzog, Michael Vol, “Holzbau”, Atlas zwei, Munchen, Sonderausgabe der Arbeitsgemeinschaft Holz, Dusseldorf, 1991, s.73, s.185). В качестве прототипа принята висячая комбинированная система с вантами-оттяжками, закрепленными за пилоны и направленными параллельно друг к другу или веерообразно к балке жесткости, к которой и присоединены своими нижними концами при помощи нагельных соединений (П.А.Дмитриев. Конструкции из дерева и пластмасс. Специальный курс. Автодорожные и пешеходные мосты. Оренбург, ИПК. «Газпромпечать», 2002, с.166, рис 9.3(г), прототип). Недостатком известных систем и прототипа является следующее: – повышенная деформативность конструкции при воздействии на нее односторонней временной нагрузки, определяющей появление в балке жесткости наибольших изгибающих моментов; – невыгодная работа деревянной балки жесткости на растяжение с изгибом в средней по длине части при симметричных нагрузках; – усложненная работа опорных частей балки жесткости на восприятие не только вертикальных, но и горизонтальных усилий, возникающих при односторонних загружениях конструкции; – сложность и многодельность традиционных креплений вант-оттяжек к деревянной балке жесткости с помощью стальных цилиндрических нагелей; – сложность создания преднапряжения балки жесткости за счет регулирования усилий в вантах-оттяжках с учетом ползучести древесины и податливости соединений особенно при большом количестве вант-оттяжек. Задачей изобретения является снижение материалоемкости, трудоемкости монтажа и демонтажа, а также стоимости конструкции. Для решения поставленной задачи в комбинированной висячей конструкции, содержащей балку жесткости, установленную на опоры, ванты-оттяжки, закрепленные своими верхними концами за опоры-пилоны, а нижними концами связанные с балкой жесткости с помощью узлов подвески, согласно изобретению в узлах подвески использованы хомуты с блоками, являющиеся натяжными устройствами, поддерживающими балку жесткости в двух местах, ванты-оттяжки пропущены под блоками хомутов и натянуты контролируемым усилием для создания необходимого предварительного напряжения и выгиба в балке жесткости. Согласно изобретению в комбинированной висячей конструкции в верхней части хомута установлен стальной башмак, снабженный блоком под ванты-оттяжки, а в нижней части опорная плита, стальной башмак и опорная плита соединены парой тяг, верхние концы которых снабжены тарировочными пружинами и шкалами силоизмерителей. Согласно изобретению в комбинированной висячей конструкции ванты-оттяжки направлены к балке жесткости под одинаковыми углами и параллельны друг другу. Согласно изобретению в комбинированной висячей конструкции балка жесткости снабжена вклеенными в нее штырями в местах опирания на хомуты. Согласно изобретению в комбинированной висячей конструкции все узлы конструкции выполнены сборно-разборными. На фиг.1, фиг.2 показаны схемы заявляемой комбинированной висячей конструкции; на фиг.3 изображена конструкция узла подвески; на фиг.4 – то же, поперечный разрез. Комбинированная висячая конструкция содержит балку жесткости 1, ванты-оттяжки 2 и хомуты 3. Ванты-оттяжки могут быть расположены по отношению к балке жесткости 1 под разными углами, как показано на фиг.1, или под одинаковыми углами Задача создания преднапряжения конструкции решается в следующем порядке: – из расчета конструкции определяется необходимое усилие натяжения хомутов 3, этим же расчетом устанавливается минимальная толщина временных прокладок поз.12; – после полной сборки конструкции и установки опираемых на нее элементов убирают упомянутые временные прокладки 12 и производят натяжение вант-оттяжек заданным усилием, обеспечивая необходимый выгиб балки жесткости; – усилия натяжения контролируется по шкалам силоизмерителей 11 в процессе преднапряжения конструкции и впоследствии, в период ее эксплуатации. В заявляемой конструкции устраняются недостатки, свойственные прототипу. Во-первых, оказывается возможным использовать для вант-оттяжек тросы меньшего диаметра, так как усилие в ветвях вант уменьшается по сравнению с прототипом. Во-вторых, балка жесткости избавляется от упомянутой работы на растяжение с изгибом, которая заменяется работой на внецентренное сжатие, что для деревянной балки жесткости оказывается более выгодным случаем. При этом усилие сжатия по абсолютной величине оказывается существенно меньше усилий растяжения, возникающих в конструкции прототипа. В-третьих, в случаях, когда углы наклона вант-оттяжек к балке жесткости одинаковые В-четвертых, просто осуществляется преднапряжение конструкции с целью сблизить величины изгибающих моментов по абсолютным значениям в наиболее напряженных сечениях балки жесткости, при этом усилия преднапряжения поддерживаются тарированными пружинами, а их величина при эксплуатации контролируется силоизмерителями. Таким образом может быть достигнута оптимизация сечения балки жесткости и практически исключено влияние ползучести древесины и соединений на напряженно-деформированное состояние эксплуатируемой конструкции. В-пятых, в предлагаемой конструкции узлов древесина избавлена от работы на смятие поперек волокон, так как в опираниях балок жесткости на хомуты опорные реакции воспринимаются вклеенными штырями 7. Это уменьшает до минимальной податливость узлов, которой уже можно пренебречь в расчетах конструкции на кратковременные и длительные нагрузки. В-шестых, в узлах подвесок блоки выполняют роль стропальных устройств при установке конструкции в проектное положение.
Формула изобретения
1. Комбинированная висячая конструкция, содержащая балку жесткости, установленную на опоры, ванты-оттяжки, закрепленные своими верхними концами за опоры-пилоны, а нижними концами связанные с балкой жесткости с помощью узлов подвески, отличающаяся тем, что в узлах подвески использованы хомуты с блоками, являющиеся натяжными устройствами, поддерживающими балку жесткости в двух местах, ванты-оттяжки пропущены под блоками хомутов и натянуты контролируемым усилием для создания необходимого предварительного напряжения и выгиба в балке жесткости. 2. Комбинированная висячая конструкция по п.1, отличающаяся тем, что в верхней части хомута установлен стальной башмак, снабженный блоком под ванты-оттяжки, а в нижней части – опорная плита, стальной башмак и опорная плита соединены парой тяг, верхние концы которых снабжены установленными в основании башмака тарировочными пружинами и силоизмерителями. 3. Комбинированная висячая конструкция по п.1, отличающаяся тем, что ванты-оттяжки могут быть направлены к балке жесткости под одинаковыми углами и параллельны друг другу. 4. Комбинированная висячая конструкция по п.1, отличающаяся тем, что балка жесткости снабжена вклеенными в нее штырями в местах опирания на хомуты. 5. Комбинированная висячая конструкция по любому из пп.1и2, отличающаяся тем, что все узлы конструкции выполнены сборно-разборными.
РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
1=
