Вантовое перекрытие для сооружения с большими пролетами

Вантовое перекрытие содержит подвешенные к опорному пилону 1 на вантах 3 блоки 2, собранные из ферм и конструктивно выполняющие функции балок жесткости (т.е. балка жесткости - блок, собранный из двух ферм). Блоки 2 расположены радиально пилону 1, который выполнен полым и установлен за пределами перекрываемого помещения. Каждый блок 2 концом, обращенным в сторону пилона 1, консольно оперт на неподвижно закрепленный каркас 4 перекрываемого помещения. Швы между блоками 2 расположены между спаренными блоками. Сооружение разрезается указанными деформационными швами в соответствии с техническими требованиями: сейсмичность, климатические условия, подработка территории строительства и пр. Соответственно, объем сооружения связан с площадью перекрытия. Пилон 1 выполнен в виде полой предварительно напряженной башни типа телевизионной. Блоки 2 жестко скреплены с каркасом 4. Фермы пространственных блоков 2 выполнены из стальных трубчатых элементов типа стрелы башенного крана. Ограждающие конструкции (каркас) ограничивают территорию и могут частично служить в качестве несущих элементов до 30% своего периметра. При этом упрощена установка блоков, сокращен расход строительных материалов на конструкцию опоры блоков, сокращена трудоемкость устройства деформационных швов минимальной протяженности, увеличена эффективность использования площади.

Полезная модель относится к строительству, в частности к вантовой конструкции перекрытий и может быть использовано для перекрытия значительной территории.

Известно вантовое перекрытие, включающее несущий и стабилизирующий пояса, образующие собой вантовые сети с четырехугольными ячейками, смещенными в плане относительно друг друга, и объединенные зигзагообразными раскосами в пересекающиеся наклонные вантовые фермы с треугольной геометрически неизменяемой решеткой, отличающееся тем, что несущий и стабилизирующий пояса, а также соединяющая их раскосная решетка выполнены непрерывными зигзагообразными вантами, которые пропущены через установленные в углах ячеек вантовых сетей соединительные элементы замкнутого профиля с криволинейной внутренней поверхностью, с образованием между ними участков взаимно пересекающихся наклонных вантовых ферм (RU №2099485, 1997).

Недостатками данного вантового перекрытия является сложность конструкции зигзагообразных вант, большой расход строительных материалов, трудоемкость монтажа с необходимостью формирования взаимно пересекающихся ферм и устройства большого количества деформационных швов, недостаточная эффективность использования площади.

Известно также вантовое перекрытие, содержащее подвешенные к пилону на вантах блоки, собранные из ферм (US № D270570, "Dual unit cable stay building", 1983, прототип).

Недостатками данного вантового перекрытия является сложность установки блоков, большой расход строительных материалов для распределенных по периметру опор блоков, трудоемкость монтажа с необходимостью формирования большого количества деформационных швов, недостаточная эффективность использования площади.

Технической задачей полезной модели является создание эффективного вантового перекрытия и расширение арсенала вантовых перекрытий.

Технический результат, обеспечивающий решение задачи состоит в том, что упрощена установка блоков, сокращен расход строительных материалов на

конструкцию опоры блоков, сокращена трудоемкость устройства деформационных швов минимальной протяженности, увеличена эффективность использования площади.

Сущность полезной модели состоит в том, что вантовое перекрытие содержит подвешенные к пилону на вантах блоки, собранные из ферм, причем блоки расположены радиально пилону, который выполнен полым и установлен за пределами перекрываемого помещения, а каждый блок концом, обращенным в сторону пилона, консольно оперт на неподвижно закрепленный каркас перекрываемого помещения.

Предпочтительно, пилон выполнен в виде полой предварительно напряженной башни, блоки жестко скреплены с каркасом, а фермы блоков выполнены из стальных трубчатых элементов.

На чертеже фиг.1 изображена конструктивная схема вантового перекрытия по обе стороны пилона, на фиг.2 - вид в плане по фиг.1, на фиг.3 - схема деформационных швов в перекрытии, на фиг.4 - принципиальная схема опирания блока.

Вантовое перекрытие содержит подвешенные к опорному пилону 1 на вантах 3 блоки 2, собранные из ферм (не обозначены) и конструктивно выполняющие функции балок жесткости (т.е. балка жесткости - блок, собранный из двух ферм). Блоки 2 расположены радиально пилону 1, который выполнен полым и установлен за пределами перекрываемого помещения. Каждый блок 2 концом, обращенным в сторону пилона 1, консольно оперт на неподвижно закрепленный каркас 4 перекрываемого помещения. Швы между блоками 2 обозначены двойным пунктиром на фиг.3 и расположены между спаренными блоками - обычный классический прием устройства швов. Сооружение разрезается указанными деформационными швами в соответствии с техническими требованиями: сейсмичность, климатические условия, подработка территории строительства и пр. Соответственно, объем сооружения связан с площадью перекрытия.

Пилон 1 выполнен в виде полой предварительно напряженной башни типа телевизионной.

Блоки 2 жестко скреплены с каркасом 4.

Фермы пространственных блоков 2 выполнены из стальных трубчатых элементов (не изображены), типа стрелы башенного крана. Ограждающие

конструкции (каркас) ограничивают территорию и могут частично служить в качестве несущих элементов до 30% своего периметра.

Вантовое перекрытие эксплуатируется следующим образом.

Практически вся площадь под перекрытием полезно используется в качестве территории общественных зданий, терминалов аэропортов, ангаров, сборочных цехов крупногабаритных конструкций (аэробусов, космических кораблей, сухих доков), съемочных павильонов киностудий, арен, спортивных сооружений, вокзалов, ж/д станций с подъездными путями, промышленных и сельскохозяйственных предприятий, ботанических садов.

Выполнение пилона 1 полым позволяет полезно использовать его объем, например, в качестве помещения вспомогательных служб.

Для данной конструкции достаточно, как правило, одного, но не более двух, пилонов 1. Блоки 2 опираются одним концом на каркас 4 и горизонтальные усилия сжатия, возникающие в блоке 2 передаются на основание каркаса 4. Радиальное расположение блоков 2 обеспечивает возможность устройства необходимого количества деформационных швов и как следствие - перекрытие с большой площадью. Блок - пространственная конструкция, рассчитываемая помимо вертикальных нагрузок на дополнительные осевые усилия, возникающие исходя из конструктивной схемы вантового перекрытия.

Ограждающие конструкции сооружения служат в качестве несущих частично до 30% своего периметра, т.е. каркас 4 части периметра сооружения, обращенного в сторону пилона 1, несет нагрузку от опорного конца блоков 2.

Оставшиеся свободными площади фасада сооружения архитектор использует для своей творческой фантазии.

Таким образом, создано эффективное вантовое перекрытие и расширен арсенал вантовых перекрытий.

При этом упрощена установка блоков, сокращен расход строительных материалов на конструкцию опоры блоков, сокращена трудоемкость устройства деформационных швов минимальной протяженности, увеличена эффективность использования площади.

1. Вантовое перекрытие, содержащее подвешенные к пилону на вантах блоки, собранные из ферм, отличающееся тем, что блоки расположены радиально пилону, который выполнен полым и установлен за пределами перекрываемого помещения, а каждый блок концом, обращенным в сторону пилона, консольно оперт на неподвижно закрепленный каркас перекрываемого помещения.

2. Перекрытие по п.1, отличающееся тем, что пилон выполнен в виде полой предварительно напряженной башни

3. Перекрытие по любому из пп.1, 2, отличающееся тем, что блоки жестко скреплены с каркасом.

4. Перекрытие по любому из пп.1, 2, отличающееся тем, что фермы блоков выполнены из стальных трубчатых элементов.