RU2117117C1 - Преднапряженная панель покрытия - Google Patents
Преднапряженная панель покрытия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2117117C1 RU2117117C1 RU96118365A RU96118365A RU2117117C1 RU 2117117 C1 RU2117117 C1 RU 2117117C1 RU 96118365 A RU96118365 A RU 96118365A RU 96118365 A RU96118365 A RU 96118365A RU 2117117 C1 RU2117117 C1 RU 2117117C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reinforced concrete
- concrete slab
- metal
- girth
- oriented
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Panels For Use In Building Construction (AREA)
Abstract
Преднапряженная панель покрытия относится к строительству и предназначена для большепролетных зданий и сооружений, а также для несущих элементов транспортных галерей, переходов и других аналогичных объектов. Преднапряженная панель покрытия, представляет собой облегченную тонкую железобетонную плиту, выполняющую роль верхнего пояса, к которой присоединены металлические подкрепляющие элементы в виде пространственно ориентированных шпренгелей, состоящих из стержней решетки, нижнего пояса. Она снабжена дополнительно криволинейным поясом из пучков высокопрочной арматурной стали или тросов с подвесками или стойками, присоединенными к узлам нижнего пояса, снабженным натяжным устройством. Концы криволинейного пояса закреплены в торцевых элементах железобетонной плиты. Узлы соединения с железобетонной плитой содержат металлические пластины, ориентированные в пространстве по трем направлениям, и дополнительную пластину, ориентированную по направлению оси раскоса и жестко присоединенную к другим пластинам. Преднапряженная панель покрытия выполнена сборной из нескольких тонких ребристых плит, жестко соединенных в узлах металлическими накладками, приваренными к металлическим узловым элементам. Швы между плитами замоноличены. Технический результат - повышение эффективности работы конструкции за счет повышения несущей способности и жесткости и снижения металлоемкости и стоимости. 1 з.п. ф., 3 ил.
Description
Изобретение относится к строительству и может быть использовано для большепролетных покрытий зданий и сооружений, а также для несущих элементов транспортерных галерей, переходов и других аналогичных объектов.
Известны конструкции ферм и вантовых конструкций не с одним, а с несколькими поясами. Однако эти системы - фермы из металла, а не сталежелезобетонные, плоские, а не пространственные (как в предложенном изобретении), имеющие другую конструкцию [1].
Известна конструкция железобетонных балок, в которых наряду с арматурой прямолинейного типа использовались криволинейные стержни, ориентированные по направлениям, близким к главным напряжениям. Однако эти конструкции не сталежелезобетонные, а из мономатериала - железобетона, так как стержни располагаются внутри массива бетона, причем опять-таки это плоские, а не пространственные конструкции [2].
Конструкции с предлагаемыми криволинейными поясами с подвесками (стойками) наряду с прямолинейными поясами для сталежелезобетонных пространственных панелей (ферм) в литературе не известны.
Наиболее близкой к предлагаемой (прототипом) является панель покрытия, представляющая собой облегченную тонкую железобетонную плиту, выполняющую роль верхнего пояса, к которой присоединены металлические подкрепляющие элементы в виде пространственно ориентированный шпренгелей, состоящих из стержней решетки и нижнего пояса [3].
Недостатками этой конструкции являются большие трудоемкость и расход материала.
Целью изобретения является повышение эффективности работы конструкции за счет повышения несущей способности и жесткости, снижения металлоемкости и стоимости.
Цель достигается тем, что предназначенная панель покрытия, представляющая собой облегченную тонкую железобетонную плиту, выполняющую роль верхнего пояса, к которой присоединены металлические подкрепляющие элементы в виде пространственно ориентированных шпренгелей, состоящих из стержней решетки, нижнего пояса, она снабжена дополнительно криволинейным поясом из пучков высокопрочной арматурной стали или тросов, с подвесками или стойками, присоединенными к узлам нижнего пояса, снабженным натяжным устройством, а его концы закреплены в торцевых элементах железобетонной плиты, причем узлы соединения с железобетонной плитой содержат металлические пластины, ориентированные в пространстве по трем направлениям, и дополнительную пластину, ориентированную по направлению сои раскоса и жестко присоединенную к другим пластинам.
Преднапряженная панель покрытия может быть выполнена сборной из нескольких тонких ребристых плит, жестко соединенных в узлах металлическими накладками, приваренными к металлическим узловым элементам, швы между плитами замоноличены.
Отличительная суть изобретения состоит в следующем: величина натяжения введенного пояса оптимизируется исходя из условий;
а) достаточного (эффективного) обжатия железобетонной части, учитывая технологию изготовления (сборки) панели и порядок ее многоступенчатого нагружения постоянными и временными нагрузками; отсюда возникает целесообразность напрягать пояс соответственно также многоступенчато (а не одноразово);
б) рационального выбора соотношений жесткости (поперечных сечений) дополнительного пояса по отношению к имеющемуся металлическому поясу; опыт проектирования и анализа определил, что эффективным является соотношение, при котором усилия в дополнительном поясе в 3 - 4 раза больше, чем в основном (прямолинейном).
а) достаточного (эффективного) обжатия железобетонной части, учитывая технологию изготовления (сборки) панели и порядок ее многоступенчатого нагружения постоянными и временными нагрузками; отсюда возникает целесообразность напрягать пояс соответственно также многоступенчато (а не одноразово);
б) рационального выбора соотношений жесткости (поперечных сечений) дополнительного пояса по отношению к имеющемуся металлическому поясу; опыт проектирования и анализа определил, что эффективным является соотношение, при котором усилия в дополнительном поясе в 3 - 4 раза больше, чем в основном (прямолинейном).
Предлагаемое изобретение позволяет в отличие от прототипа получить следующий эффект:
а) догрузить железобетонную часть сжимающими усилиями, улучшая условия ее работы (снижается растяжение от местного поперечного изгиба), и использовать в большей мере резервы ее несущей способности;
б) разгрузить металлическую часть, создавая в узлах нижнего пояса составляющие усилий, противоположные направлению внешней нагрузки;
в) снизить расход металла, в том числе за счет разгрузки нижнего пояса и ряда раскосов и использования высокопрочной арматурной стали (или тросов) для наиболее напряженной части, которой является введенный дополнительный пояс с подвесками (стойками);
г) повысить жесткость панели за счет разгружающего преднапражения. В итоге за счет оптимизации величины преднапряжения, его многоступенчатости, выбора рациональной формы дополнительного пояса и его материала преодолеваются недостатки прототипа (т. е. используются его резервы), сокращается металлоемкость, повышается жесткость панели, конструкция может воспринимать большие нагрузки. Пролет конструкций предлагаемого типа может быть увеличен в два и более раза.
а) догрузить железобетонную часть сжимающими усилиями, улучшая условия ее работы (снижается растяжение от местного поперечного изгиба), и использовать в большей мере резервы ее несущей способности;
б) разгрузить металлическую часть, создавая в узлах нижнего пояса составляющие усилий, противоположные направлению внешней нагрузки;
в) снизить расход металла, в том числе за счет разгрузки нижнего пояса и ряда раскосов и использования высокопрочной арматурной стали (или тросов) для наиболее напряженной части, которой является введенный дополнительный пояс с подвесками (стойками);
г) повысить жесткость панели за счет разгружающего преднапражения. В итоге за счет оптимизации величины преднапряжения, его многоступенчатости, выбора рациональной формы дополнительного пояса и его материала преодолеваются недостатки прототипа (т. е. используются его резервы), сокращается металлоемкость, повышается жесткость панели, конструкция может воспринимать большие нагрузки. Пролет конструкций предлагаемого типа может быть увеличен в два и более раза.
Например разработан проект панели с пролетом 48 м.
На фиг. 1 представлена преднапряженная панель покрытия; на фиг.2 - то же, вид в аксонометрии; на фиг. 3 - узел соединения стержней в двух вариантах.
Преднапряженная панель покрытия состоит из панели покрытия, представляющей собой облегченную тонкую железобетонную плиту 1, выполняющую роль верхнего пояса, к которой присоединены металлические подкрепляющие элементы в виде пространственно ориентированных шпренгелей, состоящих из стержней решетки 2, нижнего пояса 3.
Узел соединения с железобетонной плитой 4 содержит не менее трех металлических пластин 5, ориентированных в пространстве по трем направлениям, при котором на бетон верхнего пояса передаются только сжимающие усилия. Панель снабжена дополнительным криволинейным поясом 6, выполненным из пусков высокопрочной арматурной стали или тросов с подвесками (стойками) 7, присоединенными к узлам нижнего пояса 3. Дополнительный криволинейный пояс 6 снабжен натяжным устройством 8 на бетон плиты, а его концы закреплены в торцевых элементах железобетонной плиты 1 в четырех углах или веерообразно по длине торцевых элементов. Узел соединения с железобетонной плитой снабжен дополнительной пластиной 9, ориентированной по направлению оси раскоса и приваренной к предыдущим.
Натяжение дополнительного криволинейного пояса 6 на панель осуществляется с помощью натяжного устройства 8.
Преднапряженная панель покрытия может выполняться сборной из нескольких тонких ребристых плит, жестко соединенных в узлах металлическими накладками 10, приваренными к металлическим узловым элементам, швы между плитами замоноличены (см. фиг. 2).
Предлагаемая конструкция работает следующим образом.
Сначала собирается в сборном варианте или изготавливается в монолитном варианте сталежелезобетонная панель без дополнительного криволинейного пояса 6 (или с разомкнутым этим поясом 6), которая загружается собственным весом панели.
Устанавливается и натягивается на бетонную часть панели 1 дополнительный криволинейный пояс 6 с подвесками 7 (стойками) на величину, при которой будет максимально разгружен нижний пояс 3 (при этом в нем можно создать и допустимые сжимающие усилия).
Панель догружается постоянной нагрузкой (утеплитель, кровля и др.) и производится следующая ступень натяжения дополнительного пояса на бетонную часть панели 1 до соответствующей разгрузки нижнего пояса.
Преднапряженная таким образом панель монтируется как покрытие здания и нагружается временными нагрузками.
Картина рационального распределения усилий в оптимизированной конструкции панели:
наибольшие усилия в металлической части - в дополнительном поясе в 3 - 4 раза больше, чем в другом поясе;
по длине дополнительного пояса усилия практически постоянны, при этом в узлах нижнего пояса возникают разгружающие усилия, направленные вверх;
усилия в раскосах невелики; в верхнем поясе (плите) преобладают усилия сжатия,
Одним из вариантов осуществления преднапряженной панели покрытия может быть такой, при котором жесткость нижнего прямолинейного пояса 3 может быть осуществлена минимальной, так как в идеале она может отсутствовать.
наибольшие усилия в металлической части - в дополнительном поясе в 3 - 4 раза больше, чем в другом поясе;
по длине дополнительного пояса усилия практически постоянны, при этом в узлах нижнего пояса возникают разгружающие усилия, направленные вверх;
усилия в раскосах невелики; в верхнем поясе (плите) преобладают усилия сжатия,
Одним из вариантов осуществления преднапряженной панели покрытия может быть такой, при котором жесткость нижнего прямолинейного пояса 3 может быть осуществлена минимальной, так как в идеале она может отсутствовать.
Предложенная преднапряженная панель покрытия позволяет повысить эффективность работы конструкции за счет снижения металлоемкости, повышения жесткости и несущей способности, увеличения перекрываемого пролета, снижения стоимости.
Claims (2)
1. Преднапряженная панель покрытия, представляющая собой облегченную тонкую железобетонную плиту, выполняющую роль верхнего пояса, к которой присоединены металлические подкрепляющие элементы в виде пространственно ориентированных шпренгелей, состоящих из стержней решетки, нижнего пояса, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительно криволинейным поясом из пучков высокопрочной арматурной стали или тросов с подвесками или стойками, присоединенными к узлам нижнего пояса, снабженным натяжным устройством, а его концы закреплены в торцевых элементах железобетонной плиты, причем узлы соединения с железобетонной плитой содержат металлические пластины, ориентированные в пространстве по трем направлениям, и дополнительную пластину, ориентированную по направлению оси раскоса и жестко присоединенную к другим пластинам.
2. Панель покрытия по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена сборной из нескольких тонких ребристых плит, жестко соединенных в узлах металлическими накладками, приваренными к металлическим узловым элементам, швы между плитами замоноличены.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96118365A RU2117117C1 (ru) | 1996-09-12 | 1996-09-12 | Преднапряженная панель покрытия |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96118365A RU2117117C1 (ru) | 1996-09-12 | 1996-09-12 | Преднапряженная панель покрытия |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2117117C1 true RU2117117C1 (ru) | 1998-08-10 |
RU96118365A RU96118365A (ru) | 1998-11-10 |
Family
ID=20185447
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96118365A RU2117117C1 (ru) | 1996-09-12 | 1996-09-12 | Преднапряженная панель покрытия |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2117117C1 (ru) |
-
1996
- 1996-09-12 RU RU96118365A patent/RU2117117C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Беленя Е.И. и др. Металлические конструкции. Спецкурс. - М.: Стройиздат, 1985, с. 68, 367. 2. Байков В.Н. и др. Железобетонные конструкции. Общий курс. - М.: Стройиздат, 1985, с. 663. 3. SU, авторское свидетельство, 1310488 кл. E 04 B 7/00, 1987. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5305572A (en) | Long span post-tensioned steel/concrete truss and method of making same | |
US4173857A (en) | Double-layered wooden arch truss | |
KR100698608B1 (ko) | 큰 스판을 위한 그리드형 평편 하면을 갖는 이중 프리스트레스트 지붕-천장 구조물 | |
RU2117117C1 (ru) | Преднапряженная панель покрытия | |
US20020020134A1 (en) | Building truss structure | |
CZ297540B6 (cs) | Prefabrikovaný střešní deskový prvek a jeho nosník | |
US2752868A (en) | Roof construction | |
RU2199636C2 (ru) | Покрытие здания | |
US3323263A (en) | Long-span prestressed beam structure | |
JP6931904B2 (ja) | 屋根トラスユニットを組合せた木造建築物、及びその建築方法 | |
RU2250325C2 (ru) | Конструкция усиления изгибаемых железобетонных элементов | |
RU223580U1 (ru) | Вантовая конструкция здания | |
FI97987C (fi) | Runkorakenne | |
RU2133804C1 (ru) | Пространственный блок покрытия | |
RU2301307C1 (ru) | Покрытие | |
RU2155259C2 (ru) | Строительная ферма | |
RU2087641C1 (ru) | Панель покрытия | |
SU1730398A1 (ru) | Устройство дл усилени покрыти здани или сооружени | |
JPH04237743A (ja) | ユニット住宅 | |
WO1992003623A1 (en) | Meshed beam | |
SU1026320A1 (ru) | Арочное покрытие | |
RU22491U1 (ru) | Стропильная конструкция мансардного этажа с использованием легких оцинкованных профилей | |
RU2101431C1 (ru) | Блок-ферма покрытия | |
SU808608A1 (ru) | Сборный железобетонный каркасздАНи | |
RU2083778C1 (ru) | Железобетонное стропило |