Висячее перекрытие
Владельцы патента RU 2400606:
Безруков Андрей Адольфович (RU)
Илленко Константин Николаевич (RU)
Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкциям большепролетных висячих перекрытий. Технический результат изобретения заключается в снижении материалоемкости перекрытия. Висячее перекрытие включает нижний провисающий пояс перекрытия и верхний пояс перекрытия, каждый из которых представляет собой слой бетона, залитый на натянутых между опорами несущих стержнях и соединяющей их арматуре, причем между несущими стержнями верхнего и нижнего поясов установлены раскосы. Верхний пояс перекрытия и его несущие стержни выполнены с выгибом вверх, при этом несущие стержни обоих поясов прикреплены к опорам на одной высоте и расположены вдоль диагоналей перекрытия. Каждый из поясов перекрытия представляет собой сплошную плиту. Толщина слоя бетона в одном или обоих поясах уменьшается к центру перекрытия. В каждом из поясов перекрытия могут быть выполнены технологические отверстия и/или проемы. В плане перекрытие имеет прямоугольную или многоугольную форму. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкциям большепролетных висячих перекрытий, монтируемых преимущественно над существующими зданиями и сооружениями, а также возводимых в труднодоступных местах.
Известно висячее покрытие (крыша), включающее мембрану и опорные элементы в виде стержневой системы, расположенной по диагоналям покрытия [патент SU 320696, 1968]. Недостатком этого покрытия является то, что оно оптимально работает только на симметричную полную нагрузку. При односторонней нагрузке покрытие неработоспособно.
Известно также висячее перекрытие, включающее тонколистовую мембрану и формообразующий слой [патент SU 973749, 1980]. Мембрана крепится на опорных конструкциях на необходимой высоте, после чего заливается бетоном. Конструкция мембраны работает только на растяжение и позволяет снизить расход металла на ее изготовление. Однако необходимость заполнения пространства между пролетной арматурой и опорными элементами в таком перекрытии значительно увеличивает материалоемкость и вес конструкции, а следовательно, снижает ее экономичность.
Наиболее близким к заявленному является висячее перекрытие, представляющее собой оболочку, которая содержит несущую часть и формообразующий слой [патент RU 2104375, 1998]. Несущая часть выполнена провисающей и снабжена деталями конусообразной формы, вершины которых обращены во внутреннюю область оболочки, а основания выполнены с возможностью шарнирного крепления к опорным элементам. Над провисающей оболочкой располагается настил, опирающийся на оболочку с помощью стоек.
Все рабочие нагрузки в таком перекрытии приходятся на провисающую оболочку. Настил и стойки в распределении нагрузок не участвуют, что является недостатком известной конструкции.
Предлагаемое изобретение позволяет оптимально распределить нагрузки, действующие на висячее перекрытие.
Согласно изобретению висячее перекрытие имеет преимущественно прямоугольную форму в плане и состоит из нижнего провисающего пояса перекрытия и верхнего пояса перекрытия. Форма, отличающаяся от прямоугольной, например многоугольная, также допустима, но встречается гораздо реже. Каждый пояс перекрытия представляет собой слой бетона, залитый на натянутых между опорами несущих стержнях и соединяющей их арматуре. Между несущими стержнями верхнего и нижнего поясов установлены раскосы.
Верхний пояс перекрытия и его несущие стержни предпочтительно выполняют с некоторым выгибом вверх. Несущие стержни обоих поясов перекрытия обычно располагают по диагоналям перекрытия, но возможно и расположение параллельно одной из сторон прямоугольника, т.е. между соседними опорами. Несущие стержни обоих поясов крепят к опорам обычно на одной высоте.
Каждый из поясов перекрытия может представлять собой сплошную плиту или иметь технологические отверстия и/или проемы. Толщина слоя бетона в одном или обоих поясах может быть постоянной или уменьшается к центру перекрытия.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, на которых для большей наглядности пояса перекрытия показаны без заливки бетоном.
На Фиг.1 изображено предлагаемое висячее перекрытие в разрезе вертикальной плоскостью. На Фиг.2 - висячее перекрытие в плане с расположением несущих стержней по диагоналям перекрытия.
Позицией 1 на чертежах обозначены опоры, между которыми устанавливают висячее перекрытие. Опорами чаще всего служат опорные колонны, возводимые на предварительно подготовленных фундаментах. В качестве опор также могут использоваться стены или колонны ранее возведенных сооружений, а также отвесные склоны гор, оврагов, берегов рек и т.д. Несущие стержни 2 нижнего пояса перекрытия и несущие стержни 3 верхнего пояса перекрытия крепятся к опорам на одной высоте. Несущие стержни 2 нижнего пояса устанавливают с провисанием, а несущие стержни 3 верхнего пояса устанавливают горизонтально или с некоторым выгибом вверх. При этом между верхним и нижним поясами перекрытия образуется пространство, которое можно использовать для технических нужд. Между верхним и нижним поясами перекрытия (или непосредственно между несущими стержнями 3 и 2) установлены раскосы 4, придающие жесткость всей конструкции перекрытия. Между несущими стержнями каждого из поясов в горизонтальном направлении производится обвязка арматурой 5 (на чертеже показана не полностью), которая затем заливается слоем бетона. Слой бетона может быть сплошным и иметь равномерную толщину или может иметь технологические отверстия или проемы (на чертежах слои бетона и возможные проемы не показаны). Кроме того, снижение нагрузок на слои бетона в центральной части поясов позволяет соответственно уменьшать толщину бетона к центру перекрытия. При этом снижаются вес, материалоемкость и стоимость висячего перекрытия.
Монтаж перекрытия производят следующим образом. Между колоннами (или другими опорами) крепят провисающие несущие стержни 2 нижнего пояса перекрытия. Крепление можно проводить со строительных лесов или с настила, уложенного на предварительно натянутых между опорами параллельных канатах (обычно три-четыре). Затем несущими стержнями 2 вяжут арматуру 5, устанавливают опалубку и заливают слой бетона. Далее монтируют несущие стержни 3 верхнего пояса перекрытия, обычно с некоторым выгибом кверху, крепят раскосы (ребра) 4 между стержнями 2 и 3 соответственно нижнего и верхнего пояса перекрытия.
Далее армируют пролетную среднюю часть верхнего пояса перекрытия и бетонируют ее, придавая форму сплошной плиты или, например, отдельных бетонных ребер, разделенных промежутками.
1. Висячее перекрытие, включающее нижний провисающий пояс перекрытия и верхний пояс перекрытия, каждый из которых представляет собой слой бетона, залитый на натянутых между опорами несущих стержнях и соединяющей их арматуре, причем между несущими стержнями верхнего и нижнего поясов установлены раскосы.
2. Перекрытие по п.1, отличающееся тем, что верхний пояс перекрытия и его несущие стержни выполнены с выгибом вверх.
3. Перекрытие по п.1, отличающееся тем, что несущие стержни обоих поясов прикреплены к опорам на одной высоте.
4. Перекрытие по п.1, отличающееся тем, что несущие стержни обоих поясов расположены вдоль диагоналей перекрытия.
5. Перекрытие по п.1, отличающееся тем, что каждый из поясов перекрытия представляет собой сплошную плиту.
6. Перекрытие по п.5, отличающееся тем, что толщина слоя бетона в одном или обоих поясах уменьшается к центру перекрытия.
7. Перекрытие по п.1, отличающееся тем, что в каждом из поясов перекрытия выполнены технологические отверстия и/или проемы.
8. Перекрытие по п.1, отличающееся тем, что имеет в плане прямоугольную или многоугольную форму.
