RU2039143C1

RU2039143C1 - Construction

Info

Publication number: RU2039143C1
Application number: SU884356804A
Authority: RU
Inventors: Эдуард Иригойен Марк; Мишель Патрик Буррьер Пьер
Original assignee: Эдуард Иригойен Марк; Мишель Патрик Буррьер Пьер
Priority date: 1987-02-23
Filing date: 1988-10-21
Publication date: 1995-07-09

Abstract

FIELD: civil engineering. SUBSTANCE: construction has support stands, beams positioned in spans between them, twin stays each connected with its lower end to the support stand and forms an angle to lengthwise axis of the stand equal to 30 to 60 preferentially 45 support and fastening members located on the lower ends of the stays and support areas of the beams, keeping lengthwise beams attached to upper end of the stay and located between the beams positioned in spans between the stands. Twin pivots are attached to each support stand. Proper stays are hinged to the pivots. Fastening member is made in the form of end angle section and twin connection parts, preferentially cylindrical attached to each shelf of the section. The stays have V-cut in the upper area, with support member positioned in the cut. The support member is made in the form angle section connected to faces of the cut, with connection parts right-angled to towards the beam and rested on the shelf of the angle section. EFFECT: highly stable structure. 5 cl, 9 dwg

Description

Изобретение касается общественных работ или строительства, где возможность применения балок с большим пролетом представляет собой одно из основных преимуществ, позволяющих, в частности, реализовать крупнопанельные перекрытия. The invention relates to public works or construction, where the possibility of using beams with a large span is one of the main advantages, allowing, in particular, to realize large-panel ceilings.

Изобретение относится к реализации больших пролетов таких, которые встречаются в сооружениях с большой поверхностью и в промышленных залах, комбинацией, с одной стороны, балок, предпочтительно пластинчатого типа на клею или из композиционных материалов, за исключением металлических или из бетона, с большим пролетом, составляющих параллельные стороны панелей с общепринятыми поперечными балками, а с другой стороны, металлического каркаса опоры. The invention relates to the implementation of large spans such as those found in structures with a large surface and in industrial halls, with a combination, on the one hand, of beams, preferably of plate type, with glue or composite materials, with the exception of metal or concrete, with a large span, constituting parallel sides of the panels with conventional transverse beams, and on the other hand, the metal frame of the support.

Изобретение относится к усовершенствованной системе опоры и подвески балок с большим пролетом пластинчатого типа на клею или из композиционных материалов на металлических опорных стойках, причем система разработана так, что обеспечивается преобразование вертикальной реакции веса балки в усилие подпорной арки в соответствующей стойке и создается таким образом в балке горизонтальное усилие, возникающее в продольном направлении, которое пpиводит к увеличению возможного пролета упомянутой балки. The invention relates to an improved system of support and suspension of beams with a large span of the plate type on glue or from composite materials on metal support posts, and the system is designed so that the vertical reaction of the weight of the beam to the force of the retaining arch in the corresponding rack is provided and is thus created in the beam horizontal force arising in the longitudinal direction, which leads to an increase in the possible span of said beam.

Известно сооружение, включающее опорные стойки, расположенные в пролетах между ними балки, парные подкосы, каждый из которых прикреплен нижним концом к опорной стойке и образует с продольной осью последний угол от 30 до 60^о, преимущественно 45^о, размещенные на верхних концах подкосов и опорных зонах балок опорные и крепежные элементы и прикрепленные к верхнему концу стойки, удерживающие продольные балки, размещенные между балками, расположенными в пролетах между стойками.A structure is known that includes support struts located in the spans between them beams, paired struts, each of which is attached with its lower end to the support strut and forms with the longitudinal axis the last angle from 30 to 60 ^about , mainly 45 ^about , located on the upper ends of the struts and support areas of beams supporting and fastening elements and attached to the upper end of the rack, holding longitudinal beams placed between beams located in the spans between the racks.

На фиг.1 показана схема сооружения; на фиг.2 вид спереди на верхнюю часть стойки с двумя подкосами, на которые оперты концы двух балок; на фиг.3 вид сверху фрагмента сооружения; на фиг.4 вид спереди на фиг.2 и 3; на фиг.5 сечение по А-А на фиг.4; на фиг.6 сечение по Б-Б на фиг.4; на фиг.7 вид верхнего конца подкоса по фиг.4,5,6 с креплением конца балки с большим пролетом; на фиг.8 вид сверху на конец подкоса, показанный на фиг.7; на фиг.9 вид спереди, каждой из крайних стоек для компенсации бокового давления, действующего со стороны балки с большим пролетом на рассматриваемую стойку. Figure 1 shows a diagram of the structure; figure 2 is a front view of the upper part of the rack with two struts, on which the ends of the two beams are supported; figure 3 is a top view of a fragment of the structure; figure 4 is a front view of figures 2 and 3; figure 5 section along aa in figure 4; Fig.6 section along BB in Fig.4; Fig.7 is a view of the upper end of the strut in Fig.4,5,6 with fastening the end of the beam with a large span; on Fig top view of the end of the strut, shown in Fig.7; Fig.9 is a front view of each of the extreme struts to compensate for the lateral pressure acting from the side of the beam with a large span to the considered strut.

Сооружение включает балки с большими пролетами 1, 2, 3 пластинчатого типа на клею или из композиционных материалов, за исключением металлических материалов или бетона, составляющих параллельные продольные стороны панелей и металлические опорные стойки 4, 5, 6 Н-образного сечения. Сооружение включает парные подкосы 7, 8 для стойки 4 и балки 1, 9, 10 для стойки 5 и балок 1 и 2, 11, 12 для стойки 6 и балок 2 и 3, и так далее до последней крайней стойки (не показана), которая находится на другом конце сооружения. The structure includes beams with large spans of 1, 2, 3 plate type on glue or made of composite materials, with the exception of metal materials or concrete, which make parallel longitudinal sides of the panels and metal support posts 4, 5, 6 of the H-shaped section. The construction includes paired struts 7, 8 for rack 4 and beams 1, 9, 10 for rack 5 and beams 1 and 2, 11, 12 for rack 6 and beams 2 and 3, and so on to the last extreme rack (not shown), which is located at the other end of the structure.

Теперь выявим, ссылаясь на фиг.2-9, как устроено сооружение с целью обеспечения перевода вертикальной реакции веса балки в усилие на соответствующей стойке и как создается в балке горизонтальное усилие продольного воздействия, что имеет результатом увеличение максимально возможного пролета балки такого типа. Now, let us identify, referring to FIGS. 2-9, how the structure is arranged to ensure the vertical reaction of the beam weight in the force on the corresponding strut and how the horizontal longitudinal force is created in the beam, which results in an increase in the maximum possible span of the beam of this type.

Обращаясь прежде всего и более конкретно к случаю парных подкосов 9, 10 для стойки 5 и балок 1 и 2, которые показаны на фиг.2-8, видно, что симметричное по отношению к продольной оси симметрии ХХ стойки 5 сооружение состоит из парных подкосов 9, 10, шарнирно соединенных по своим нижним концам на осях 11, 12, закрепленных штифтом на стойке 5 так, что отсутствует трение. Кроме того, эти подкосы снабжены на верхнем конце опорными уголками 13, 14. Turning primarily and more specifically to the case of paired struts 9, 10 for rack 5 and beams 1 and 2, which are shown in FIGS. 2-8, it is seen that the structure, symmetrical with respect to the longitudinal axis of symmetry XX of rack 5, consists of paired struts 9 , 10, pivotally connected at their lower ends on the axes 11, 12, secured by a pin on the rack 5 so that there is no friction. In addition, these struts are provided at the upper end with support angles 13, 14.

С другой стороны, уголки башмака 15, 16 закрепляются склейкой, сбалчиванием или заклепыванием на нижних углах соответствующих балок 1, 2, причем эти уголки имеют детали контакта 17, 18 соответствующими уголками 13, 14. Даже до более детального описания стоек видно, что для каждой из этих стоек вертикальная реакция R_у веса балки 1 или 2 преобразуется в воздействие R_р в соответствующем подкосе, что создает в балке 1 или 2 горизонтальное усилие продольного воздействия R_н, которое приводит к увеличению возможного пролета указанной балки.On the other hand, the corners of the shoe 15, 16 are fixed by gluing, peeling or riveting on the lower corners of the corresponding beams 1, 2, and these corners have contact details 17, 18 with the corresponding corners 13, 14. Even before a more detailed description of the racks, it can be seen that for each of these struts, the vertical reaction R _{at the} weight of the beam 1 or 2 is converted to the action of R _p in the corresponding strut, which creates in the beam 1 or 2 a horizontal force of longitudinal impact R _n , which leads to an increase in the possible span of the specified beam.

Важно отметить, что благодаря данной концепции действующие усилия имеют точки обязательного прохождения, а именно шарнирную ось 11, 12 для усилия R_р на подкосах 9, 10 и соединительные детали 17, 18 для вертикальной реакции R_y, практически 30 т для пролетов 24 м, а горизонтальный упор обеспечивает продольное нагружение в балке М=R_н˙e, где е расстояние РСТ между обязательной точкой прохождения горизонтального усилия Р_н и нейтральным волокном балки 2.It is important to note that, thanks to this concept, the existing forces have mandatory passage points, namely, the hinge axis 11, 12 for the force R _p on the struts 9, 10 and the connecting parts 17, 18 for the vertical reaction R _y , almost 30 t for flights of 24 m, and the horizontal emphasis provides longitudinal loading in the beam M = R _n ˙e, where e is the PCT distance between the mandatory passage point of the horizontal force P _n and the neutral fiber of the beam 2.

Теперь перейдем к детальному описанию того, как могут быть преимущественно выполнены каждый из подкосов 9, 10 по фиг.2, обращаясь при этом к фиг. 4-8. Эти подкосы должны быть обязательно разработаны так, чтобы сопротивляться продольному изгибу; каждая из них выполняется (фиг.6) продольной сваркой 19 двух асимметричных профилей Y-образного сечения 20, 21. Эти профили имеют на своих нижних концах, заостренных асимметрично (фиг.4), отверстия 22, 23, что обеспечивает поворот комплекса подкоса на оси опоры 12, зашплинтованной в отверстиях 24, 25, выполненных в полках стойки 5 Н-образного сечения. Now we turn to a detailed description of how each of the struts 9, 10 of FIG. 2 can advantageously be made, while referring to FIG. 4-8. These struts must be designed to resist longitudinal bending; each of them is performed (FIG. 6) by longitudinal welding 19 of two asymmetric profiles of a Y-shaped section 20, 21. These profiles have holes 22, 23 at their lower ends, asymmetrically pointed (FIG. 4), which ensures rotation of the strut complex by the axis of the support 12, splintered in the holes 24, 25, made in the shelves of the rack 5 H-shaped section.

С целью распределения локальных нагрузок как по поверхностям подкосов, так и по поверхностям соответствующих полок стойки, на подкосе закреплены усиливающие пластины, препятствующие продольному изгибу, например пластины 26, 27, а на полках стойки пластины 28, 29. In order to distribute local loads both on the surfaces of the struts and on the surfaces of the respective rack shelves, reinforcing plates are fixed on the strut, which prevent longitudinal bending, for example, plates 26, 27, and on the shelves of the rack plates 28, 29.

Ранее при описании фиг.2 было видно, что балка 2 опирается своим концом на верхний конец соответствующего подкоса 10 и что сооружение разработано в соответствии с изобретением таким образом, чтобы приложения усилий R_y, R_н и R_p имели обязательные точки прохождения с тем, чтобы расчет и контроль усилий был бы как можно более простым и точным.Previously, in the description of FIG. 2, it was seen that the beam 2 rests at its end on the upper end of the corresponding strut 10 and that the structure is designed in accordance with the invention in such a way that the application of forces R _y , R _n and R _p have mandatory passage points so that so that the calculation and control of efforts would be as simple and accurate as possible.

На фиг. 7 и 8 показана в большом масштабе предпочтительная форма реализации изобретения. In FIG. 7 and 8 show on a large scale a preferred embodiment of the invention.

В этом случае конец балки 2 снабжен концевым элементом 16 в форме уголка, каждая из полок которого снабжена соединительной деталью в виде цилиндра или полуцилиндра 18, которые оперты на соответствующий элемент 14 опорного уголка, приваренного к верхнему концу подкоса 10. Очевидно, что в этом случае вертикальные и горизонтальные усилия R_y и R_н, а также точка их приложения точно определены и контролируются с момента, когда балка 2 помещается (фиг.1) на подкосы 9, 10 стоек 5 и 6.In this case, the end of the beam 2 is provided with an end element 16 in the form of a corner, each of the shelves of which is equipped with a connecting part in the form of a cylinder or half cylinder 18, which are supported by the corresponding element 14 of the reference corner welded to the upper end of the strut 10. Obviously, in this case the vertical and horizontal forces R _y and R _n , as well as the point of their application are precisely defined and controlled from the moment when the beam 2 is placed (Fig. 1) on the struts 9, 10 of the struts 5 and 6.

Горизонтальное нагружение, созданное таким образом в балке 2, позволяет, как это было показано ранее, увеличить максимально возможный пролет упомянутой балки. Кроме того, видно, что своевременно происходит автоматическое достижение старения материалов, составляющих балку, а именно склеенные слоистые или композиционные материалы, такие как пропитанная полиэфиром ткань, трубы, волокна и т.д. за исключением металла и бетона. The horizontal loading created in this way in the beam 2 allows, as shown earlier, to increase the maximum possible span of the beam. In addition, it is seen that automatic aging of the materials making up the beam occurs in a timely manner, namely glued laminated or composite materials, such as fabric impregnated with polyester, pipes, fibers, etc. excluding metal and concrete.

Очевидно, что возможно шарнирное крепление соединения подкос-опорный элемент, в котором опорный элемент, на который оперта балка, был бы шарнирно закреплен на подкосе, но такое решение, априори, представляет собой неоспоримые трудности при монтаже и применении. Кроме того, можно понять, что концевая деталь 16 имеет лишь один соединительный цилиндр большого радиуса, опертый на две полки уголка 14 подкоса, но такое решение имеет трудности крепления единственного цилиндра на опором элементе и контроля расстояний до точки опоры как для вертикальных, так и для горизонтальных усилий R_y и R_н
Неоспоримо, что предпочтительное решение, описанное ранее, имеет явное преимущество в том, что обязательного прохождения точки указанных усилий точно определены элементами 18, уголка 16, размещенного на уголке 14, подкоса 10. Поскольку балки 1 и 2 просто помещены своими концевыми элементами 15 и 16 на подкосы 9, 10, стойка 5 продолжена вверх и снабжена в верхней части (фиг.2 и 3) двумя антиветровыми балками 30, 31, которые прикреплены в центре на полках стойки 5 Н-образного сечения и зажимают в боковом направлении верхние части балок 1 и 2, размещенные в продолжении друг друга. Кроме того, эти самые балки могут быть собраны пластинами 32, 33 и служить опорой для оборудования, например климатизаторов, нагревателей и др.Obviously, it is possible to hinge the connection of the strut-support element, in which the support element on which the beam is supported would be pivotally mounted on the strut, but such a solution, a priori, presents undeniable difficulties in installation and use. In addition, it can be understood that the end piece 16 has only one connecting cylinder of large radius, supported on two flanges of the angle of the strut 14, but this solution has difficulties attaching a single cylinder to the support element and controlling the distances to the support point for both vertical and horizontal forces R _y and R _n
It is indisputable that the preferred solution described earlier has a clear advantage in that the obligatory passage of the points of the indicated forces is precisely determined by the elements 18, the corner 16 placed on the corner 14, the strut 10. Since the beams 1 and 2 are simply placed with their end elements 15 and 16 on struts 9, 10, the rack 5 is extended upward and provided in the upper part (FIGS. 2 and 3) with two anti-wind beams 30, 31, which are mounted in the center on the shelves of the rack 5 of the H-shaped section and laterally clamp the upper parts of the beams 1 and 2 placed in prod Loaning each other. In addition, these same beams can be assembled with plates 32, 33 and serve as a support for equipment, such as air conditioners, heaters, etc.

Угол θ который должен образовывать подкос 10 по отношению к вертикальной оси симметрии ХХ стойки 5 определяется в зависимости от характерных данных составляющих элементов (балки, стойки, минимальная высота под потолком и т. д.) реализуемой конструкции с большим пролетом. The angle θ that should form a strut 10 with respect to the vertical axis of symmetry of the twentieth pillar 5 is determined depending on the characteristic data of the constituent elements (beams, pillars, minimum height under the ceiling, etc.) of the realized construction with a large span.

Математическая теория требует, чтобы центр тяжести балки большого пролета 2, геометрический центр концевого уголка 16, которым снабжена упомянутая балка, а также геометрический центр шарнирного соединения 12 на стойке 5 были бы расположены на одной и той же дуге круга. The mathematical theory requires that the center of gravity of the beam of the large span 2, the geometric center of the end corner 16, which is provided with the beam, as well as the geometric center of the hinge 12 on the rack 5, should be located on the same arc of the circle.

На практике угол θ должен быть заключен между 30 и 60^о, а предпочтительно, поскольку это намного проще с точки зрения практической, он должен быть равным 45^о.In practice, the angle θ should be between 30 and 60 ^° , and preferably, since it is much easier from a practical point of view, it should be equal to 45 ^° .

В соответствии с другим признаком изобретения крайние стойки, например 4, фиг. 1 и 9, для которых эффект горизонтального нагружения R_н, который имеет место в части 1 и который преобразуется в воздействие R_р на стойку 4, не уравновешивается симметричным обратным воздействием другой балки, как это имеет место, например, в случае стойки 5, и который должен быть компенсирован ветровым подкосом 8, который прикреплен своим верхним концом к полкам стойки 4 и расположен на продолжении подкоса 7 для опоры своим нижним концом на почву, как это четко видно на фиг.1. Таким образом, сооружение находится в идеальном равновесии.According to another feature of the invention, the uprights, for example 4, FIG. 1 and 9, for which the effect of horizontal loading R _n , which takes place in part 1 and which is converted to the effect of R _p on the post 4, is not balanced by the symmetrical reverse action of the other beam, as is the case, for example, in the case of the post 5, and which must be compensated by a wind strut 8, which is attached with its upper end to the shelves of the rack 4 and is located on the continuation of the strut 7 to support its lower end on the soil, as can be clearly seen in figure 1. Thus, the structure is in perfect balance.

Изобретение представляет собой усовершенствованное сооружение, обеспечивающее опору и подвеску балок с большим пролетом пластинчатого типа на клею или из композиционных материалов на металлические опорные стойки, имеющую на каждой стойке, по крайней мере, один подкос, шарнирно закрепленный на своем нижнем конце на указанной стойке, к которой один из концов балки с большим пролетом поддерживается стойкой; соединительные детали, расположенные на балке или на верхнем конце подкоса, и опорные элементы, расположенные на верхнем конце подкоса или на балке, на которые опираются соединительные элементы, причем расположение этих соединительных и опорных элементов таково, что вес балки производит продольную силу сжатия по оси стойки, которая создает продольную силу сжатия на балке. The invention is an improved structure that provides support and suspension of beams with a large span of the plate type on glue or from composite materials on metal support posts, having at least one strut on each rack pivotally mounted on its lower end to the specified rack, to which one of the ends of the beam with a large span is supported by the rack; connecting parts located on the beam or on the upper end of the strut, and supporting elements located on the upper end of the strut or on the beam on which the connecting elements rest, and the location of these connecting and supporting elements is such that the beam weight produces a longitudinal compression force along the axis of the strut , which creates a longitudinal compression force on the beam.

Очевидно, что настоящее изобретение не ограничивается вариантом реализации, который был описан и показан, а охватывает любые варианты, которые могут быть представлены специалистом. Obviously, the present invention is not limited to the implementation option that has been described and shown, but covers any options that may be presented by a specialist.

Claims

1. STRUCTURE, including support struts, beams located in the spans between them, paired struts, each of which is attached with its lower end to the support strut and forms an angle of 30 60 ^o , mainly 45 ^o , located at the upper ends of the struts and support zones with the longitudinal axis of the latter supporting beams and fastening elements and retaining longitudinal beams attached to the upper end of the rack, located between the beams located in the spans between the racks, characterized in that, in order to improve performance, each supporting the rack is equipped with paired axes attached to it, to which the corresponding struts are pivotally connected, while each support and fastening element located in the support areas of the beams is made in the form of an end corner and paired connecting parts, mainly cylindrical, attached to each shelf, and the struts are made in the upper an area with an angular cutout in which a support element is installed, made in the form of a corner connected to the edges of the cutout, and on the shelves of the latter connecting parts are supported orthogonally positioned to the beam.

2. The structure according to claim 1, characterized in that one of the struts of each extreme strut has a common axis of symmetry with the other strut, while its upper end is attached to the support strut, and the lower one is supported on the base.

3. The construction according to claims 1 and 2, characterized in that each strut is made of paired symmetrically arranged relative to its longitudinal axis and having in cross-section [-shaped profiles, the ends of the shelves of which are rigidly interconnected, and the supporting posts are transverse cross-sectional shape of an I-beam.

4. The construction according to claims 1 to 3, characterized in that the struts and struts are equipped with paired plates rigidly attached respectively to the shelves of the support struts in the area of the paired axles to the walls of the struts at their lower ends.

5. The construction according to claims 1 to 4, characterized in that the retaining longitudinal beams are made in the form of paired parallel elements, between which the upper ends of the beams located in the spans between the uprights are pinched.