Шпренгельная система

Полезная модель относится к строительным конструкциям, преимущественно сборно-разборным, и может быть использована в промышленном и гражданском строительстве, а также во временных сборно-разборных зданиях и сооружениях типа временных ангаров, складов, павильонов. Полезная модель выполнена в виде стержневой конструкции и включает верхний пояс, нижний пояс и не менее одной стойки-распорки. Верхний пояс выполнен в виде незамкнутого треугольника, или незамкнутой трапеции, или незамкнутого многоугольника, или дуги, при этом нижний пояс выполнен в виде незамкнутого треугольника, или незамкнутой трапеции, или незамкнутого многоугольника, или дуги. Концевые части верхнего пояса и нижнего пояса соединены между собой таком образом, что продольные оси концевых частей образуют с горизонталью острые углы. Нижний пояс представляет собой затяжку по отношению к верхнему поясу при направлении внешнего воздействия на шпренгельную систему сверху вниз, а верхний пояс представляет собой затяжку по отношению к нижнему поясу при направлении внешнего воздействия снизу вверх. Техническим результатом полезной модели является простота и прочность конструкции, несложность монтажа и демонтажа зданий и сооружений, в которых она устанавливается, возможность использования стержней разного профиля, изготовленных из различных материалов в зависимости от назначения здания/сооружения и природных и/или климатических условий. Предварительное напряжение в верхнем поясе и нижнем поясе предлагаемой шпренгельной системы создается без использования дополнительных механизмов или устройств.

1 н.п.ф., 15 з.п.ф., 3 фиг.

Полезная модель относится к строительным конструкциям, преимущественно сборно-разборным, и может быть использована в промышленном и гражданском строительстве, а также во временных сборно-разборных зданиях и сооружениях типа временных ангаров, складов, павильонов и т.п.

Известна шпренгельная система, представляющая собой шпренгельную балку, состоящую из двух растянутых элементов и одной сжатой стойки (Патент на изобретение РФ 99115788, МПК⁵ Е04С 3/02. «Шпренгельная балка». Опубликовано 15.05.1994). В известном техническом решении стальная балка, или балка из алюминиевых сплавов, или балка из клееной древесины снабжена стальным шпренгелем, состоящим из двух растянутых элементов и одной сжатой стойки. С помощью специальной связи балка преднапряжена постоянным при температурных и других перемещениях усилием. Недостатками известного технического решения является необходимость создания предварительного напряжения балки с помощью специальной связи, а также постоянный контроль предварительного натяжения в процессе эксплуатации.

Наиболее близким техническим решением является шпренгельная система, представляющая собой сборно-разборную шпренгельную балку, включающую балку-распорку, выполненную в виде секций, стойки шпренгеля и затяжку (Патент на изобретение РФ 2182207, МПК⁷ Е04С 3/10. «Сборно-разборная металлодеревянная шпренгельная балка». Опубликовано 10.05.2002). В известном техническом решении стойки снабжены коробчатыми фиксаторами с центральными отверстиями, в которые введены сердечники с контактными поверхностями, направленными под острым углом к продольной оси балки-распорки. Торцевые участки секций балки-распорки на уровне осей сердечников выполнены с продольными прорезями и поперечными отверстиями. К недостаткам описанной шпренгельной системы относится необходимость создания предварительного напряжения балки с помощью специальных устройств или механизмов и сложность конструкции соединительных узлов.

Перед автором стояла задача устранить указанные недостатки и разработать шпренгельную систему, которая характеризуется простотой и прочностью конструкции, многовариантностью выполнения, а также снижением расхода материалов за счет возможного повторного применения элементов конструкции во временных сборно-разборных зданиях и сооружениях.

Для решения поставленной задачи предлагается шпренгельная система, преимущественно сборно-разборная.

Предлагается шпренгельная система, включающая верхний пояс и нижний пояс, концевые части которых соединены между собой, и не менее одной стойки-распорки, отличающаяся от известных конструкций тем, что шпренгельная система выполнена в виде стержневой конструкции, состоящей из прямолинейных или криволинейных стержней, верхний пояс выполнен в виде незамкнутого треугольника, или незамкнутой трапеции, или незамкнутого многоугольника, или дуги, при этом нижний пояс выполнен в виде незамкнутого треугольника, или незамкнутой трапеции, или незамкнутого многоугольника, или дуги, продольные оси концевых частей верхнего пояса и продольные оси концевых частей нижнего пояса образуют с горизонталью острые углы, при этом нижний пояс представляет собой затяжку по отношению к верхнему поясу при направлении внешнего воздействия от верхнего пояса к нижнему поясу, а верхний пояс представляет собой затяжку по отношению к нижнему поясу при направлении внешнего воздействия от нижнего пояса к верхнему поясу.

В шпренгельной системе соединения концевых частей верхнего пояса и концевых частей нижнего пояса могут быть выполнены в виде жестких узлов.

В шпренгельной системе соединения концевых частей верхнего пояса и концевых частей нижнего пояса могут быть выполнены в виде шарнирных узлов.

Верхний пояс шпренгельной системы может быть выполнен разъемным. Нижний пояс шпренгельной системы может быть выполнен разъемным.

Верхний пояс и нижний пояс шпренгельной системы предпочтительно выполнены разъемными.

Шпренгельная система предпочтительно содержит не менее двух дополнительных стоек-распорок.

Шпренгельная система может быть выполнена из трубчатых стержней. В этом случае стержни могут быть выполнены, например, из стали или из алюминиевого сплава.

Шпренгельная система может быть выполнена из металлического профиля, в частности, из стального профиля.

Шпренгельная система может быть выполнена из стержней, имеющих круглое поперечное сечение. В этом случае стержни могут быть выполнены, например, из стали или из алюминиевого сплава.

Шпренгельная система может быть выполнена из деревянных брусьев и/или бревен.

Техническим результатом полезной модели является простота и прочность конструкции, несложность монтажа и демонтажа зданий и сооружений, в которых она устанавливается, возможность использования стержней разного профиля, изготовленных из различных материалов в зависимости от назначения здания/сооружения и природных и/или климатических условий. Предварительное напряжение в верхнем поясе и нижнем поясе предлагаемой шпренгельной системы создается без использования дополнительных механизмов или устройств за счет принципа противодействия. В заявляемой конструкции нижний пояс представляет собой затяжку по отношению к верхнему поясу при направлении внешнего воздействия от верхнего пояса к нижнему поясу, а верхний пояс представляет собой затяжку по отношению к нижнему поясу при направлении внешнего воздействия от нижнего пояса к верхнему поясу. При выполнении верхнего пояса и нижнего пояса разъемными достигается снижение расхода материалов за счет возможного повторного применения элементов конструкции во временных сборно-разборных зданиях и сооружениях.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами (но не ограничивается только представленными чертежами):

на фиг.1 представлен схематически фронтальный вид предлагаемой полезной модели при направлении внешнего воздействия от верхнего пояса к нижнему поясу;

на фиг.2 представлен схематически фронтальный вид предлагаемой полезной модели при направлении внешнего воздействия от нижнего пояса к верхнему поясу;

на фиг.3 представлены схематически варианты выполнения верхнего и нижнего поясов шпренгельной системы.

Позиции на чертежах обозначают: 1 - верхний пояс; 2 - нижний пояс; 3 - концевые части верхнего и нижнего поясов; 4 - стойки-распорки.

Шпренгельная система включает верхний пояс 1, нижний пояс 2, концевые части 3 которых соединены между собой, и, по меньшей мере, одну стойку-распорку 4. Соединения концевых частей 3 верхнего пояса 1 и концевых частей 3 нижнего пояса 2 выполняют жесткими, например, сваркой, или в виде шарнирных узлов. Каждый из поясов 1 и 2 выполняет по отношению к другому поясу функцию затяжки при изменении направления внешнего воздействия на шпренгельную систему. При этом предварительное напряжение в поясах 1 и 2 создается без использования дополнительных механизмов или приспособлений. Монтаж шпренгельной системы осуществляют путем укрупнительной сборки из отдельных элементов конструкции с последующей установкой в проектное положение, как отдельной шпренгельной системы, так и нескольких шпренгельных систем, предварительно объединенных в блоки. Демонтаж шпренгельной системы осуществляют путем ее разборки на отдельные элементы. Блочную конструкцию из нескольких шпренгельных систем демонтируют на отдельные шпренгельные системы с последующей разборкой на земле каждой системы на составляющие элементы.

Выбор материалов и профилей составных элементов конструкции, вид соединений поясов и элементов между собой, форма верхнего пояса и нижнего пояса, количество стоек-распорок определяются климатическими и природными условиями места размещения здания или сооружения, а также зависят от его назначения и предполагаемой длительности эксплуатации - временное здание/сооружение или капитальное.

Предлагаемая полезная модель имеет следующие преимущества по сравнению с известными техническими решениями:

- простота и прочность конструкции;

- многовариантность выполнения, в том числе за счет выбора материала и профиля стержней;

- простота монтажа и демонтажа;

- снижение расхода материалов за счет возможного повторного применения элементов конструкции во временных сборно-разборных зданиях/сооружениях;

- устойчивость при сейсмических воздействиях (при направлении внешнего воздействия от нижнего пояса к верхнему поясу).

1. Шпренгельная система, включающая верхний пояс и нижний пояс, концевые части которых соединены между собой, и не менее одной стойки-распорки, отличающаяся тем, что шпренгельная система выполнена в виде стержневой конструкции, состоящей из прямолинейных или криволинейных стержней, верхний пояс выполнен в виде незамкнутого треугольника, или незамкнутой трапеции, или незамкнутого многоугольника, или дуги, при этом нижний пояс выполнен в виде незамкнутого треугольника, или незамкнутой трапеции, или незамкнутого многоугольника, или дуги, продольные оси концевых частей верхнего пояса и продольные оси концевых частей нижнего пояса образуют с горизонталью острые углы, при этом нижний пояс представляет собой затяжку по отношению к верхнему поясу при направлении внешнего воздействия от верхнего пояса к нижнему поясу, а верхний пояс представляет собой затяжку по отношению к нижнему поясу при направлении внешнего воздействия от нижнего пояса к верхнему поясу.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что соединения концевых частей верхнего пояса и нижнего пояса выполнены в виде жестких узлов.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что соединения концевых частей верхнего пояса и нижнего пояса выполнены в виде шарнирных узлов.

4. Система по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что верхний пояс выполнен разъемным.

5. Система по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что нижний пояс выполнен разъемным.

6. Система по п.4, отличающаяся тем, что нижний пояс выполнен разъемным.

7. Система по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит не менее двух стоек-распорок.

8. Система по п.1, или 2, или 3, или 7, отличающаяся тем, что конструкция выполнена из трубчатых стержней.

9. Система по п.8, отличающаяся тем, что стержни выполнены из стали.

10. Система по п.8, отличающаяся тем, что стержни выполнены из алюминиевого сплава.

11. Система по п.1, или 2, или 3, или 7, отличающаяся тем, что стержни выполнены из металлического профиля.

12. Система по п.11, отличающаяся тем, что стержни выполнены из стального профиля.

13. Система по п.1, или 2, или 3, или 7, отличающаяся тем, что стержни имеют круглое поперечное сечение.

14. Система по п.13, отличающаяся тем, что стержни выполнены из алюминиевого сплава.

15. Система по п.13, отличающаяся тем, что стержни выполнены из стали.

16. Система по п.1, отличающаяся тем, что конструкция выполнена из деревянных брусьев и/или бревен.