RU2055129C1

RU2055129C1 - Hanged multi-span roof of process building

Info

Publication number: RU2055129C1
Application number: RU92001563A
Authority: RU
Inventors: А.А. Свентиков; Н.М. Кирсанов
Original assignee: Свентиков Андрей Александрович
Priority date: 1992-10-20
Filing date: 1992-10-20
Publication date: 1996-02-27

Abstract

FIELD: civil engineering. SUBSTANCE: hanged multi-span roof of process building consists of columns 1, flexible bearing strings 2 attached to rigid beams 4 and lengthwise beams 5 through suspensions 3, drawing outs 6 that connect heads of over- beam inclined stands 7 of outer columns with anchored foundations. Appropriate heads of over-beam inclined stands 7 of one lengthwise row of columns 1 are interconnected with lengthwise side beams 8, and additionally they are interconnected with either tie members 9 or cross-shaped tie members. EFFECT: decreased material consumption, improved operating characteristics, increased rigidity of the multi- span hanged roof by a factor of 1.4 - 1.6 as compared to conventional hanged structures. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к строительным конструкциям многопролетных промышленных зданий и может быть использовано для гражданских и общественных зданий с висячими покрытиями. The invention relates to building structures of multi-span industrial buildings and can be used for civil and public buildings with hanging coatings.

В строительстве известны конструкции многопролетных промышленных зданий, состоящих из рам со сквозными ригелями, к которым прикрепляются балки пути для передвижения подвесных кранов [1] Недостатком данных конструкций является их высокая материалоемкость при увеличенных пролетах. In construction, the designs of multi-span industrial buildings are known, consisting of frames with through beams, to which beam beams are attached for moving overhead cranes [1] The disadvantage of these structures is their high material consumption with increased spans.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является висячее покрытие, включающее гибкие несущие нити, подвески, балки жесткости и колонны с наклонными надбалочными стойками [2] Данное конструктивное решение было принято для рассредоточения несущих канатов, что позволяет упростить узлы соединения несущих нитей к оголовкам колонн, а также с подвесками. Однако, данная схема не оказывает влияние на улучшение деформативных свойств (жесткости) покрытия, что приводит к дополнительным затратам, направленным на стабилизацию конструкции (увеличение сечений несущих элементов, применение пилонных канатов и т.п.)
Задача, решаемая изобретением, состоит в снижении материалоемкости и улучшении эксплуатационных характеристик здания.Closest to the technical nature of the claimed invention is a hanging coating, including flexible carrier threads, pendants, stiffeners and columns with inclined overhead racks [2] This design decision was made for the dispersion of the bearing ropes, which allows us to simplify the nodes of the connection of the supporting threads to the ends of the columns as well as with pendants. However, this scheme does not affect the improvement of the deformation properties (rigidity) of the coating, which leads to additional costs aimed at stabilizing the structure (increasing the cross-sections of the bearing elements, the use of pylon ropes, etc.)
The problem solved by the invention is to reduce material consumption and improve the operational characteristics of the building.

Предложенное техническое решение позволяет увеличить жесткость многопролетного висячего покрытия в 1,4-1,6 раза по сравнению с традиционными висячими конструкциями. При этом затраты металла на несущие конструкции уменьшаются на 8-15%
Висячее многопролетное покрытие промышленного здания, включающее колонны с надбалочными наклонными стойками, к верхним концам которых присоединены продольные бортовые балки и гибкие несущие нити с прикрепленными к ним посредством подвесок балками жесткости и продольными балками для выполнения указанной задачи снабжено соединяющими надбалочные стойки связевыми элементами, а две надбалочные стойки каждой колонны симметрично наклонены поперек направления пролета под углом к горизонту, определяемым зависимостью:
tgα

, где α угол наклона надбалочных стоек к горизонту;
L пролет здания;
n количество панелей (расстояний между узлами) балки жесткости;
h_o вертикальная проекция надбалочных стоек.The proposed technical solution allows to increase the stiffness of multi-span hanging coatings in 1.4-1.6 times in comparison with traditional hanging structures. At the same time, metal costs for supporting structures are reduced by 8-15%
A hanging multi-span coating of an industrial building, including columns with over-beam inclined racks, to the upper ends of which are attached longitudinal side beams and flexible supporting threads with stiff beams and longitudinal beams attached to them by means of suspensions, to accomplish this task, communication elements connecting the over-beam racks are provided, and two over-beam the struts of each column are symmetrically tilted across the direction of flight at an angle to the horizon, determined by the dependence:
tgα

, where α is the angle of inclination of the beams up to the horizon;
L span of a building;
n number of panels (distances between nodes) of the stiffener;
h _{o is a} vertical projection of the timbers

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображена изометрическая схема фрагмента предлагаемого многопролетного покрытия в случае, когда связевые элементы соединяют верхние концы надбалочных наклонных стоек, установленных на одной колонне, а на фиг. 2 в случае, когда связевые элементы перекрестно соединяют верхние концы надбалочных наклонных стоек смежных в продольном направлении колонн. The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 is an isometric diagram of a fragment of the proposed multi-span coating in the case where the connecting elements connect the upper ends of the overboard inclined racks mounted on one column, and in FIG. 2 in the case where the coupling elements cross-connect the upper ends of the girder inclined racks adjacent in the longitudinal direction of the columns.

Висячее многопролетное покрытие промышленного здания состоит из колонн 1, гибких несущих нитей 2, связанных посредством подвесок 3 с балками жесткости 4 и с продольными балками 5, оттяжек 6, соединяющих оголовки надбалочных наклонных стоек 7 с анкерными фундаментами. Также соответствующие оголовки надбалочных наклонных стоек 7 одного продольного ряда колонн 1 соединяются между собой продольными бортовыми балками 8, а кроме этого, еще либо плоскими связевыми элементами 9 (фиг. 1), либо крестообразными связевыми элементами 10 (фиг. 2). A hanging multi-span coating of an industrial building consists of columns 1, flexible supporting threads 2, connected by means of suspensions 3 with stiffeners 4 and with longitudinal beams 5, guy wires 6, connecting the heads of the overboard inclined racks 7 with anchor foundations. Also, the corresponding heads of the over-beam inclined racks 7 of one longitudinal row of columns 1 are interconnected by longitudinal side beams 8, and in addition, by either flat coupling elements 9 (Fig. 1) or cruciform coupling elements 10 (Fig. 2).

При загружении балок жесткости 4 одного из пролетов покрытия нагрузка посредством подвесок 3 передается на гибкие несущие нити 2. Возникающий в гибких несущих нитях 2 распор передается на узлы соединения этих элементов с надбалочными наклонными стойками 7, продольными бортовыми балками 8 и связевыми элементами 9 (или 10). When loading the stiffening beams 4 of one of the spans of the coating, the load is transferred through the suspensions 3 to the flexible yarn 2. The spine that appears in the flexible yarn 2 is transferred to the connection nodes of these elements with the gantry inclined racks 7, the longitudinal side beams 8 and the connecting elements 9 (or 10 )

Надбалочные стойки 7 наклонены под углом к горизонту, определяемым следующей зависимостью:
tgα

, где α угол наклона надбалочных стоек к горизонту;
L пролет здания;
n количество панелей (расстояний между узлами) балок жесткости;
h_o вертикальная проекция надбалочных стоек.The sub-beam racks 7 are inclined at an angle to the horizon, determined by the following relationship:
tgα

, where α is the angle of inclination of the beams up to the horizon;
L span of a building;
n number of panels (distances between nodes) of stiffeners;
h _{o is a} vertical projection of the timbers

Ввиду наклонности надбалочных стоек 7, часть продольных сил возникающих в них воспринимается не только колоннами 1, но и балочной системой, состоящей из балок жесткости 4 и продольных балок 5, благодаря чему значительно увеличивается пространственность работы конструкции, а следовательно и происходит уменьшение усилий в несущих элементах. Due to the inclination of the girder racks 7, a part of the longitudinal forces arising in them is perceived not only by the columns 1, but also by the beam system, consisting of stiffening beams 4 and longitudinal beams 5, due to which the spatial structure of the work increases significantly, and therefore there is a decrease in forces in the load-bearing elements .

Как видно из приведенной выше зависимости, угол наклона α характеризует степень перераспределения возникающих усилий с колонн 1 на балки 4 и 5. Чем ближе будет угол наклона α к вертикальному, тем больше будут усилия в колонне 1 и меньше в балках 4 и 5, и наоборот. В пределе висячая система может выродиться в обычную конструкцию с вертикальными надбалочными стойками. Таким образом, варьируя угол наклона α, за счет компановочных параметров здания (пролет, шаг колонн, вертикальная проекция надбалочных наклонных стоек и т. д. ), можно добиваться оптимального распределения напряжений в несущих элементах покрытия, а следовательно и уменьшения расхода материала на каркас. As can be seen from the above dependence, the angle of inclination α characterizes the degree of redistribution of the arising forces from columns 1 to beams 4 and 5. The closer the angle of inclination α is to vertical, the greater will be the force in column 1 and less in beams 4 and 5, and vice versa . In the limit, a hanging system can degenerate into a conventional design with vertical overhead racks. Thus, by varying the angle of inclination α, due to the layout parameters of the building (span, column spacing, vertical projection of the over-beam inclined racks, etc.), it is possible to achieve an optimal stress distribution in the load-bearing elements of the coating, and hence reduce the consumption of material on the frame.

Продольные бортовые балки 8 перераспределяют оставшиеся усилия на соседние поперечники по всей глубине пролета, как неразрезные балки, что также улучшает жесткость висячей системы. В случае, если верхние концы надбалочных наклонных стоек 7 соединяются плоскими связевыми элементами 9 (фиг. 1), то оставшаяся часть распора, через упомянутые связевые элементы 9, передаются на смежный узел второй надбалочной наклонной стойки 7 этой же колонны 1, где она перераспределяется на второй линии продольных бортовых балок 8. Кроме того, часть усилий воспринимается второй наклонной стойкой 7. Оставшаяся часть распора передается на несущие элементы соседнего пролета, где будут происходить аналогичные перераспределения усилий. Если верхние концы надбалочных наклонных стоек 7 соединяются крестообразными связевыми элементами 10 (фиг. 2), то оставшаяся часть распора через данные элементы передаются на соответствующие узлы соседних поперечников, где будут происходить аналогичные перераспределения усилий и передача их на несущие элементы соседних пролетов. В крайних пролетах оставшиеся усилия через оттяжки 6 передаются на анкерные фундаменты. The longitudinal side beams 8 redistribute the remaining forces to adjacent diameters throughout the entire span as continuous beams, which also improves the rigidity of the suspension system. In case the upper ends of the over-beam inclined racks 7 are connected by flat connection elements 9 (Fig. 1), then the remaining part of the spacer, through the mentioned connection elements 9, is transferred to the adjacent node of the second over-beam inclined rack 7 of the same column 1, where it is redistributed to the second line of the longitudinal side beams 8. In addition, part of the effort is perceived by the second inclined column 7. The remaining part of the thrust is transmitted to the bearing elements of the adjacent span, where similar redistribution of forces will occur. If the upper ends of the girder inclined racks 7 are connected by crosswise connected elements 10 (Fig. 2), then the remaining part of the thrust through these elements is transmitted to the corresponding nodes of adjacent diameters, where similar redistribution of forces will occur and their transfer to the bearing elements of adjacent spans. In the extreme spans, the remaining forces are transmitted through guy wires 6 to the anchor foundations.

Надбалочные наклонные стойки 7, кроме вовлечения в работу по восприятию распоров системы балок 4 и 5, также уменьшают пролет гибких несущих нитей 2 за счет сближения их опорных закреплений, что ведет к уменьшению кинематических перемещений в висячей системе, а следовательно и ее деформативности. In addition to involving the system of beams 4 and 5 in the work of perceiving the spacers, the subbalanced struts 7 also reduce the span of flexible thread 2 by bringing their support fasteners closer, which leads to a decrease in kinematic movements in the hanging system, and therefore its deformability.

Все перечисленные выше причины позволяют увеличить жесткость многопролетного висячего покрытия в 1,4-1,6 раза по сравнению с традиционными висячими конструкциями. При этом затраты металла на несущие конструкции уменьшаются на 8-15% All of the above reasons make it possible to increase the rigidity of a multi-span hanging coating by 1.4-1.6 times in comparison with traditional hanging structures. At the same time, metal costs for supporting structures are reduced by 8-15%

Claims

1. DANGEROUS MULTI-SPAN COVERING OF THE INDUSTRIAL BUILDING, including columns with off-beam inclined racks, to the upper ends of which are attached longitudinal side beams and flexible supporting threads with stiff beams and longitudinal beams attached to them by means of suspensions, characterized in that it is equipped with connecting joists by connecting elements, and two over-beam racks of each column are symmetrically inclined across the direction of flight at an angle to the horizon, determined by the dependence

where α is the angle of inclination of the overhead racks to the horizon;
L - span of the building;
n is the number of panels (distances between nodes) of stiffeners;
h ₀ is the vertical projection of the overhead racks.

2. A coating according to claim 1, characterized in that the upper ends of the over-beam racks mounted on one column are connected by connecting elements.

3. The coating according to claim 1, characterized in that the upper ends of the overhead racks adjacent in the longitudinal direction of the columns are cross-connected by connecting elements.