HUT58843A - Space-limiting structure - Google Patents

Description

A találnány tárgya térbeli tartósserkeset· amelyet alátámasstások kösötti tér áthidalására lehet alkalnasni. Es a térbeli tartó különösen alkalnas nagy terek fedésére ügy, hogy osak a ssélein van alátémasst va és a szerkezet ettől eltekintve önhordozó és nincs szükség álló alátámasztások alkalmazására. Egy térbeli szerkezetben általában szerkezeti elemekből álló, felső és alsó rácsok vannak és ezeket összekötő elemek kötik össze, hogy létrejöjjön egy merev, háromdimenziós szerkezet.

Térbeli tartókat például kiállítási csarnok vagy gyári csarnok födémszerkezeteként alkalmaznak, ahol fontos az álló alátámasztásoktól szabad, nagy tér. Alkalmazhatók többszintes irodaépületek padlójaként vagy födéméként is·

Sok térbeli tartóban átlós összekötő elemek vannak· Egy másik ismert térbeli tartószerkezetet ir le a GtB-43 205469* számú brit szabadalom. Ebben a szerkezetben álló összekötő elemek vannak· A teljes szerkezet több modulból áll és mindegyik modulban van egy álló összekötő elem és vannak vízszintes felső és alsó szerkezeti elemek· Több modul egyesítésekor a felső és alsó szerkezeti elemek felső, illetve alsó rácsokat képeznek.

A 420102? számú amerikai szabadalomból ismert továbbá egy szerkezet, ami egy felső betonrétegből, alsó szerkezeti elemek alkotta rácsból, valamint az alsó rács és a felső réteg közötti, álló összekötő elemekből áll. Ennél a szerkezetnél az alsó szerkezeti elemek nagyon vastagok. Ennek oka feltehetően az, hogy az alsó altartónak eléggé szilárdnak kell lennie a felső rétegben lévő betonlemezek súlyának hordozásához még mielőtt ezeket a betonlemezeket szerkezeti réteg kialakítása • ·

- 3 -, végett egyesítették. Úgy tűnik, hogy az alsó rács szilárdabb, súlyosabb és igy költségesebb, mint amennyire ez szükséges lenne a befejezett szerkezetadta terheléshez, összevetve ezt az összeállítás művelet alatti terhelésekkel.

Ismeretes továbbá, hogy az előbb említett brit szabadalom szerinti térbeli tartószerkezetre felül egy betonréteget lehet rávinni.

A találmány szerinti térbeli tartószerkezet egy, szerkezeti elemek alkotta felső rácsból, egy, szerkezeti elemek alkotta alsó rácsból, a felső és alsó rács között lévő és a rácsokat térbeli tartóvá egyesítő öszszekötő elemekből, valamint a felső rács által hordozott betonrétegből áll. A felső rács szerkezeti elemei legalább részben a betonba vannak ágyazva, hogy szerkezetileg összekapcsolódjanak a betonnal és igy egy összetett felső szerkezeti réteget képezzenek.

Á szerkezeti elemek alsó rácsa előnyös módon eleve szilárdabb, mint a szerkezeti elemek felső rácsa. A felső elemek relatíve csökkentett szilárdsága lehetővé teszi, hogy könnyebbek és igy olcsóbbak legyenek, mint az alsó elemekkel azonos méretű elemek. A felső rácsnak elegendően szilárdnak kell lennie ahhoz, hogy hordozza saját súlyát és ezzel együtt a frissen felvitt beton súlyát és az építés alatti ideiglenes terheléseket.

Valamennyi alsó szerkezeti elemnek előnyös módón nagyobb a keresztmetszete, mint a megfelelő felső

szerkezeti elemé. Egy másik változat szerint több alsó elemet alkalmaznak, mint felső elemet.

Előnyös, ha a beton számára szolgáló állandó zsaluzat a felső szerkezeti elemek vastagságán belül van alátámasztva és a betonréteget a zsaluzatra öntik. Minden felső szerkezeti elemnek lehet egy alsó övlemeze és ekkor a zsaluzatot ezek az övlemezek hordozzák. Ha a felső szerkezeti elemeknek vannak a zsaluzatot hordozó alsŐ Övlemezei, akkor felső övlemezeik a betonba ágyazhatók és az alsó övlemezek szélesebbek, mint a felső övlemezek.

A zsaluzat lehet állandó és vasalást is képezhet a beton számára, A zsaluzat készülhet hullámositott acéllemezből.

A szerkezet tartalmazhat betonvasakat a betonban. Az egyik betonvas-sort az állandó zsaluzat hullámaira keresztben lehet elhelyezni és hegeszteni úgy, hogy esek a betonvasak járulékosan merevítsék a zsaluzatot és fogantyúkat képezzenek a zsaluzat mozgatásához.

A felső szerkezeti elemekből, alsó szerkezeti elemekből és összekötő elemekből álló térbeli tartót öszsze lehet egy sor modulból állítani. Mindegyik modulban van egy álló összekötő elem, van benne több felső szerkezeti elem, amelyek az összekötő elem tetejéhez kapcsolódó, felső rács részét képezik, továbbá van benne több alsó szerkezeti elem, amelyek az összekötő alap aljához kapcsolódó, alsó rács részeit képezik. A térbeli tartó úgy jön létra, hogy a szomszédos modulok szerkezeti ele• ···«···» · ·**« • · · · · · · • · · · · ··· · ·· «·· ·

- 5 melt az összekötő elemektől távolabb eső végeiken őszszekötjük. A felső és alsó tagokat úgy lehet kialakítani, hogy derékszögű rácsot képezzenek.

Az összetett térbeli tartószerkezetben felhasznált szerkezeti modulban lehet egy álló összekötő elem, lehetnek az összekötő elem tetejétől kinyúló, felső, vízszintes összekötő szerkezeti elemek és az összekötő elem aljától kinyúló, alsó, vízszintes szerkezeti elemek. Az alsó elemek szilárdsága és keresztmetszeti felszine nagyobb, mint a felső elemek szilárdsága és keresztmetszeti felszine.

A találmány kiterjed a térbeli tartószerkezet elkészítésének eljárására is, amelynek során a teljes térbeli tartótösszeállítjuk, a zsaluzatot a beton számára felrakjuk és ezt követően öntjük a betont, amelynek révén kialakul a betonréteg, amelybe a felső szerkezeti elemek legalább részben be vannak ágyazva.

Találmányunkat annak előnyös, példaképpeni kiviteli alakjai kapcsán ismertetjük részletesebben ábráink segítségével, amelyek közül:

- az 1. ábra a találmány szerinti térbeli tartószerkezet egyik előnyös kiviteli alakjának perspektivikus képe, amelyen a világosabb ábrázolás végett'SÍSIeket elhagytunk)

- a 2. ábra egy sor olyan modul vázlatos perspek tivikus képe, amelyek összeállításával jön létre az

1. ábra szerinti szerkezet egy része;

- a 5. ábra az 1. ábra szerinti szerkezet egy

részének részletesebb keresztmetszete;

- a 4. ábra a 3. ábra X-X vonala szerinti metszet, és

- az 5. és 6· ábra a 4. ábra agy részének megfelelő, nagyobb léptékű és módosításokat bemutató képek.

ás 1· ábrán látható összetett térbeli tartószerkezet a 2. ábra szerinti módútokból összeállított, térbeli acél tartó. Amint ez a legjobban a 2. ábrán látható, egy tipikus 22 modulban van egy üreges, négyzetkeresztmetszetii álló szerkezeti 14 elem, egy felső 10 csomópontból vízszintesen kinyúló és egymással derékszöget bezáró négy felső 15 szerkezeti elem és egy alsó, 13 csomópontból megfelelő irányokban kiálló, további négy, alsó 16 szerkezeti elem. Valamennyi vízszintes Szerkezeti elem egy I-tartó és az alsó 16 szerkezeti elemek keresztmetszeti felszíne és ezáltal szilárdsága nagyobb, mint a felső, szerkezeti elemeké· A modul elemei össze vannak hegeszt ve. Minden csomópont egy négyzetalakú 20 erősítőlappal van megerősítve· A 20 erősítő lap közepén van egy négyzetalakú nyílás, amelyen az álló szerkezeti 14 elem átmegy· A 20 erősitőlap az álló szerkezeti 14 elemhez van hegesztve és egy-egy sarka a négy vízszintes 15 vagy szerkezeti elemhez van hegesztve. Mindegyik felső és alsó csomópontnál vannak 20 erősítő lapok, de esek közül néhányat a 2. ábrán a rajz egyszerűsítése végett elhagytunk· A 2. ábrán látható két szélső 26 modul és egy 25 sarokmodul la. A szélső modulok és sarokmodulok megegyeznek a 27 modulllal, kivéve azt, hogy ezekből csak

három vagy két vízszintes szerkezeti elem nyúlik ki és 20 erősítő lapjuk csonka.

Minden modult hegesztőkészülékben, hegesztéssel gyárilag állítják össze és ezután a helyszínre szállítják, ahol összeszerelik a többi modullal és igy egy teljes szerkezetet építenek ki.

A szomszédos modulokat egymáshoz vízszintes szerkezeti elemeik egymáshoz illesztett szabad végeinél kötik össze. A felső 15 szerkezeti elemek 30 gerinclemezeit a 31 lapok és 37 csavarok kötik össze, amint ez részletesebben a 3· és 4, ábrán látható, bár egyes 31 lapok a 2. ábrán is láthatóak. Hasonlóképpen, a 32 lapok kötik össze as alsó, 16 szerkezeti elemek alsó, >3 gerinclemezeit. As 1. és 2. ábra léptéke túl kicsi ahhoz, hogy a 31 ás 32 lap minden részletét meg lehessen mutatni. A gyakorlatban minden lapot as összeállítás során az adott csomópont egyik szerkezeti elemének egyik oldalához hegesztik. A lapokat előnyös a gyárban - a modul felépítésének részeként - a szerkezeti elemhez hegeszteni. Két modult úgy szerelnek össze, hogy a gerinclemezeken és a lapokon át össsecsavarozzák.

Egy teljes, tizenhat modulból álló térbeli tartó as 1. ábrán látható. Ezen az ábrán a modulok Cgy részét takarják a szerkezet később leírandó más elemei. Az eredő szerkezet egy, a felső 15 szerkezeti elemekből álló felső, 11 rács, továbbá egy, az alsó, 16 szerkezeti elemekből álló alsó, 12 rács, valamint.a felső és alsó rács között elhelyezkedő és azokat térbeli tartóvá összekötő,

függőleges szerkezeti 14 elemek. A gyakorlatban egy tipikus szerkezet sokkal több - esetleg több száz - modulból állhat.

A modulrendszerű felépítés különösen előnyös a szerkezet helyszíni szereléséhez, például födémként ▼agy tetőként. Egyes modulcsöpörtokát az alapszinten vagy más alkalmas helyen - igy előre összeállított födémen alszerkezetként össze lehet szerelni· Az alszerkezet nagysága részben a rendelkezésre álló daru teherbírásától függ. Az alszerkezetet ezután helyére emelik és állandó helyén egy aeél tartóvázhoz vagy hasonló alapépületszerkezethez rögzítik. A következő alszerkozeteket egyenként felemelik éa összeállítják egy épület vázszerkezetévé vagy szomszédos alszerkezetekké vagy mindkettővé. Alkalmas munkamódszer lehet az, hogy egy vagy több sarokból indulnak és közép felé dolgoznak. Egy másik felépítési eljárás lehet az, hogy a szerkezetet úgy állítják össze, hogy egyszerre egy modult építenek ki. A modulrendszerű szerkezet igy megkönnyíti a térbeli tartó összeállítását.

A szerkezeti elemekből álló térbeli tartó csak egy része a teljes térbeli tartószerkezetnek. Amint ez az 1·, 5· és 4. ábrán látható, a 15 szerkezeti elemek által képzett felső rétegre egy állandó, hullámositott acél 41 zsaluzat kerül. Ezt a 41 zsaluzatot az Z-keresztmetszetü 15 szerkezeti elemek 4. ábrán látható alsó 55 övlemezei képezik úgy, hogy a zsaluzat a felső szerkezeti elemek vastagságán belül van, de ezeknek a szerke···· ·· ··

- 9 zeti elemeknek a 3θ gerinclemezei jóval túlnyúlnak a zsaluzaton és különösen a felső 36 Övlemezek jóval a zsaluzat fölött helyezkednek el.

Az 1· ábrán láthatóak a betonvasalásként szolgáló, a zsaluzatra a hullámokra keresztben elhelyezett 42 betonvasak· A betonvasakat a zsaluzathoz lehet hegeszteni, hogy elősegítsék a zsaluzat szomszédos szakaszainak egyesítését és növeljék a zsaluzat merevségét. A 42 betonvasakat fogantyúként is lehet használni, hogy könynyebb legyen a zsaluzat mozgatása· A 42 betonvasak is jóval a 15 szerkezeti elemek felső pereme alatt vannak. További 4J betonvasak - szokványos hegesztett háló formájában - vannak a 15 szerkezeti elemek felső övlemezein·

Ezután 50 betonréteget öntenek a zsaluzatra olyan vastagon, hogy magasabb legyen a 15 szerkezeti elemek tetejénél és takarja a 43 betonvasak felső rétegét is· így a 15 szerkezeti elemek részben beágyazódnak betonba úgy, hogy a felső övlemezek mintegy éket képeznek a 15 szerkezeti elemek és a beton között·

Amikor a beton megkötött, akkor a vasalt beton növeli a térbeli tartó felső 15 szerkezeti elemeinek szilárdságát és egy olyan felső réteg jön létre a szerkezetben, ami sokkal szilárdabb, mint önmagukban a 15 szerkezeti elemek·

A 15 szerkezeti elemeket úgy választjuk meg, hogy a szerkezet felső rácsának elegendő szilárdsága legyen, hogy önhordozó acél tartószerkezet jöjjön létre és ez viselje a zsaluzat, a vasalás, a frissen öntött beton, egyéb szerkezeti terhek és a dolgozók súlyát is. Egy tipikus esetben ez a terhelhetőség körúloelül egynegyede» egyharmada a szerkezet használatban szükséges szilárdságának. A beton - Megkötése után - növeli a szilárdságot. A felső 15 szerkezeti elemek beágyazása különösen fontos, mivel ekkor a beton tartja ezeket a behajlás ellen és ezzel ezek nagyobb mértékben járulnak hozzá a szerkezet egészének szilárdságához.

A beton felső felülete padlóként használható és a szerkezet alsó felületét mennyezet kialakítása végett burkolni lehet.

A teljes szerkezet egyik előnye, hogy a felső szerkezeti elemeknek az alsó, 16 szerkezeti elemekhez viszonyítva kisebb keresztmetszete révén csökken a teljes szerkezethez szükséges acél súlya. A viszonylag könynyü felső szerkezet azt is lehetővé teszi, hogy a megkötő beton zsugorodása közben kissé megrövidüljön. Ez csökkenti a repedési hajlamot és tovább szilárdítja az egész szerkezetet. Egy másik előny az, hogy a padló és a menynyezet között kisebb függőleges magasságra van szükség, mint más szerkezeteknél, mivel a betonréteg és a felső 15 szerkezeti elemek lényegében ugyanazt a függőleges teret foglalják el. így egy adott magasságú épületben több emeletet lehet kialakítani. Az eleve szilárd, könynyü és hatékony szerkezet további mélyéégcsökkentést tehet lehetővé a tervezési szakaszban. A térbeli tartószerkezet kellő megválasztásával világos, egyenes vonalvezetés érhető el a szerkezet mélységében az olyan épü letgépészeti vezetékeknél mint csőhálózatok, vízvezetékek és kábelek. A szerkezet alatt nincs szükség épületgépészeti térre és ez is hozzájárul a padló, mennyezet és épületgépészeti tér szükséges teljes magasságának csők kentéséhez.

Ha az egész szerkezetet tetőként alkalmazzák, akkor iveltté tehető vagy pedig a felső réteget a vizezin tőshez képest kis szögben meg lehet emelni a lefolyás végett. Megemelt tető esetén a modul magassága egy állítható készülékben kis mértékben változtatható.

A szerkezet egyik módosítását az 5· ábrán mutat juk be· A felső 15 szerkezeti elemek alsó, 35a övlemeze oldalirányban meg van nyújtva, hogy megkönnyítse a 41 zsa lusat hordozását. További módosítás látható a 6· ábrán, amelynél a 15 szerkezeti elem egy T-profilból és egy ^-profilból készül. Az alsó, lapos 55b övlemez itt is job bán kiáll, mint a felső L-alakú 36b övlemez·

Egy még további módosításnál as acél térbeli tartó más alakját lehet alkalmazni. A tartónak nem kell például modulrendszerűnek lennie és az összekötő elemek lehetnek álló szerkezeti elemek helyett ferdék. Hasonlóképpen a felső és alsó szerkezeti elemek álló derékszögű rács helyett más mintát is lehet alkalmazni. Nem döntő az acél szerkezeti elemek keresztmetszeti alakja sem. Az álló elemek lehetnek körkeresztmetszetü csövek. Más alakú zsaluzatot is lehet alkalmazni és zsaluzatnak nem kell a szerkezet integrált részét képeznie. A zsaluzatot el lehet helyezni a felső szerkezeti elemek alatt, hogy igy ···· ··*· • · ·· ♦ • · · • · · · ··· · ·· ··· ♦

- 12 teljesen be legyenek ágyazva a betonba. Speciális alkalmazási esetekben a térbeli tartó szerkezeti elemei nem acélból, hanem más, például könnyebb anyagból, igy alumíniumból, készülhetnek. A 20 erősítő lapokat el lehet hagyni vagy más alakú lapokkal lehet helyettesíteni vagy minden vízszintes keresztrésznél egyedi lapokat lehet al kalmazni. Nem kell az összes alsó, illetve összes felső vízszintes szerkezeti elemnek azonos méretűnek lennie. A szerkezeti elemek lehetnek például az egyik irányban nehezebbek, mint a másik irányban. A csak oszlopok által tartott szerkezetben lehetnek szilárdabb modulokból álló sorok, amelyek közvetlenül oszloptól-oszlopig haladnak.

Claims (11)

1. Térbeli tartószerkezet, ami szerkezeti elemek /15/ alkotta felső rácsból /11/, szerkezeti elemek /16/ alkotta alsó rácsból /17/, a felső és alsó rács között lévő és a rácsokat térbeli tartóvá egyesitő összekötő szerkezeti elemekből /14/ és a felső rács által hordozott betonrétegből /50/ áll* azzal jellemezve, hogy a felső rács /11/ szerkezeti elemei legalább részben a betonba vannak ágyazva, hogy szerkezetileg összekapcsolódjanak a betonnal és igy egy összetett felső szerkezeti réteget képezzenek.

2. Az 1· igénypont szerinti térbeli tartószerkezet, azzal jellemezve, hogy a szerkezeti elemekből álló alsó rács /12/ eleve szilárdabb, mint a szerkezeti elemekből álló felső rács /11/.

5. A 2. igénypont szerinti térbeli tartószerkezet, azzal jellemezve, hogy mindegyik alsó szerkezeti elemnek /16/ nagyobb a ke reszt metszete, mint a megfelelő felső szerkezeti elemnek /15/·

4· Az előző igénypontok bármelyike szerinti térbeli tartószerkezet, azzal jellemezv e , hogy van benne továbbá egy állandó zsaluzat /41/, ami a felső szerkezeti elemek /15/ vastagságán belül van alátámasztva és a betonréteg /50/ a zsaluzatra /41/ van öntve.

5. A 4· igénypont szerinti térbeli tartószerkezet, azzal jellemezve, hogy mindegyik felső szerkezeti elemnek /15/ van egy alsó övleme- ···« »Η· ··»· ·· · · · • · * φ · · · ··· · ·* ··· ·

- 14 ze /35/ és a zsaluzatot /41/ ezek az övlemezek /55/ hordozzák,

6. Az 5. igénypont szerinti terheli tartószerkezet, azzal jellemezve, hogy a felső szerkezeti elemeknek /15/ felső övlemezeik /36/ is vannak, amelyek a betonba vannak ágyazva és az alsó övlemezek /35a/ szélesebbek, mint a felső övlemezek /36/.

7. A 4. vagy 5· igénypont szerinti térbeli tartószerkezet, azzal jellemezve, hogy a zsaluzat /41/ állandó és a beton számára vasalásként szolgál.

ö. A 4.-7. igénypontok bármelyike szerinti térbeli tartószerkezet, azzal jellemezve, hogy a zsaluzat /41/ hullámositott acéllemezből készül.

9· Az előző igénypontok bármelyike szerinti térbeli tartószerkezet, azzal jellemezve , hogy a betonban betonvasak /42, 43/ vannak.

10. A 9· igénypont szerinti térbeli tartószerkezet, azzal jellemezve, hogy hullámositott állandó zsaluzata van és a hullámokra keresztben, azokhoz hozzáhegesztve betonvasak /42/ vannak.

11. Az előző igénypontok bármelyike szerinti térbeli tartószerkezet, azzal jellemezv e , hogy a felső szerkezeti elemekből /14/ álló térbeli tartó modulokból /22, 25» 26/ van összeállítva és mindegyik modulban van egy álló, összekötő szerkezeti elem /14/, több, a felső rács /11/ részét képező és az ·: ··*; a —5 összekötő szerkezeti elem tetejéhez kapcsolt, felső szerkezeti elem /15/» valamint több, az alsó rács /12/ részeát képező és az összekötő szerkezeti elem aljához kapcsolt, alsó szerkezeti elem /16/ és a térbeli tartó úgy jön létre, hogy a szomszédos modulok szerkezeti elemeinek az öszszekötő elemektől távolabb eső végeit összekapcsolják·

12· Szerkezeti modul a 10. igénypont szerinti, összetett, térbeli tartószerkezethez, azzal jelleme zve , hogy egy álló összekötő elemből /14/ és ennek tetejéből kinyúló, felső vízszintes szerkezeti elemekből /15/ és az összekötő elem /14/ aljától kinyúló, alsó vízszintes szerkezeti elemekből /16/ áll és az alsó elemek szilárdsága és keresztmetszeti felszíne nagyobb, mint a felső elemek szilárdsága és keresztmetszeti felszíne.

13· Eljárás az előző igénypontok bármelyike szerinti térbeli tartószerkezet építésére, azzal jellemezve , hogy az eljárás során összeállítjuk a teljes térbeli tartót /11, 12, 14/, felrakjak a zsaluzatot a beton számára, majd betont öntünk rá, hogy kialakuljon a betonréteg /50/, amelybe a felső szerkezeti elemek legalább részben be vannak ágyazva.