RU2302495C1

RU2302495C1 - Building skeleton

Info

Publication number: RU2302495C1
Application number: RU2005135818/03A
Authority: RU
Inventors: Игорь Нафтольевич Серпик (RU); Игорь Нафтольевич Серпик; Анатолий Викторович Алексейцев (RU); Анатолий Викторович Алексейцев
Priority date: 2005-11-17
Filing date: 2005-11-17
Publication date: 2007-07-10

Abstract

FIELD: structures comprising elongated load-supporting parts, for instance, columns, girders, skeletons with the supporting parts consisting of metal.

SUBSTANCE: building skeleton comprises frames including columns and girders made as trusts, as well as horizontal ties connecting extreme and central panels of adjacent trusses along lower belts thereof. Upper and lower truss belts have polygonal shapes. Each tie, which connects extreme truss panels with each other, is arranged within extreme one-third of building dimension defined from building ends and has hollow round or square cross-section. Ties, which connect central truss panels are arranged within central one-third of building dimension and are formed of equal angle beams. Columns are composite in cross-section and include rolling sections and rectangular plates.

EFFECT: decreased material consumption and labor inputs for building skeleton assemblage.

1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении зданий с металлическим каркасом производственного, сельскохозяйственного и складского назначения.The invention relates to the field of construction and can be used in the construction of buildings with a metal frame for industrial, agricultural and warehouse purposes.

Известно здание, несущий ригель которого выполнен в виде ферм с параллельными поясами, а связи по нижним поясам ферм соединяют крайние панели ферм и соседние фермы у торцов [1]. Недостатком такого решения является более высокая материалоемкость связей каркаса по нижним поясам ферм, а также высокая трудоемкость устройства монтажных узлов и, как следствие, увеличенная трудоемкость монтажа каркаса.A building is known, the bearing beam of which is made in the form of trusses with parallel belts, and the connections along the lower truss belts connect the extreme panels of the trusses and neighboring trusses at the ends [1]. The disadvantage of this solution is the higher material consumption of the frame connections along the lower truss belts, as well as the high complexity of the assembly units and, as a result, the increased complexity of the frame installation.

Известно также трехпролетное здание (RU 2010092, Е04В 1/24, 1994), пространственная жесткость которого обеспечивается системой связей и тяжей, образующих Y-образные элементы жесткости. Недостатком указанного решения является повышенная материалоемкость и трудоемкость монтажа.A three-span building is also known (RU 2010092, Е04В 1/24, 1994), the spatial rigidity of which is ensured by a system of ties and cords forming Y-shaped stiffeners. The disadvantage of this solution is the increased consumption of materials and the complexity of installation.

Задача изобретения - упрощение конструкции ригелей и уменьшение числа связей по нижним поясам ферм без снижения прочностных характеристик каркаса.The objective of the invention is to simplify the design of the crossbars and reducing the number of ties along the lower truss belts without reducing the strength characteristics of the frame.

Технический результат - снижение материалоемкости каркаса и трудоемкости его монтажа.The technical result is a decrease in the material consumption of the frame and the complexity of its installation.

Поставленная задача решена тем, что в каркасе здания, включающем рамы, состоящие из колонн и ригелей, выполненных в виде стропильных ферм, и горизонтальные связи, соединяющие крайние и центральные панели соседних ферм по нижним поясам, верхние и нижние пояса ферм выполнены полигонального очертания, при этом связи, соединяющие крайние панели ферм, расположены в пределах крайних третей здания от его торцов и выполнены из полых профилей круглого или квадратного сечений, а связи, соединяющие центральные панели ферм, расположены в пределах средней трети здания и выполнены из равнополочных уголков, поперечное сечение колонн выполнено составным и состоит из прокатных профилей и прямоугольных пластин.The problem is solved in that in the building frame, including frames consisting of columns and crossbars made in the form of truss trusses, and horizontal ties connecting the extreme and central panels of neighboring trusses in the lower belts, the upper and lower truss belts are made in a polygonal shape, with Therefore, the connections connecting the extreme panels of the trusses are located within the extreme third of the building from its ends and are made of hollow profiles of round or square sections, and the connections connecting the central panels of the trusses are located within days of a third of the building and are made of equal-angle corners, the cross section of the columns is made integral and consists of rolling profiles and rectangular plates.

Проведенные расчеты каркаса на основе метода конечных элементов и структурно-параметрическая оптимизация на основе метода эволюционного моделирования позволяют находить новые рациональные проектные решения при соблюдении требований по прочности, жесткости и устойчивости рассматриваемых объектов. При этом удается снижать материалоемкость несущей системы на 10-20% за счет нахождения оптимального расположения элементов несущей системы, а также параметров их сечений. Снижение трудоемкости монтажа достигается уменьшением числа монтируемых элементов.The performed framework calculations based on the finite element method and structural and parametric optimization based on the evolutionary modeling method allow us to find new rational design solutions while observing the requirements for strength, rigidity and stability of the objects under consideration. At the same time, it is possible to reduce the material consumption of the bearing system by 10-20% by finding the optimal arrangement of the elements of the bearing system, as well as the parameters of their cross sections. Reducing the complexity of installation is achieved by reducing the number of mounted elements.

Конструкция поясняется схемами. На фиг.1 изображен боковой вид каркаса; на фиг.2 - поперечная рама каркаса, включающая решетчатый ригель рамы и стойки; на фиг.3 - составное сечение колонны; на фиг.4 - схема расположения связей по нижним поясам ферм.The design is illustrated by diagrams. Figure 1 shows a side view of the frame; figure 2 is a transverse frame of the frame, including the lattice crossbar of the frame and racks; figure 3 is a composite section of a column; figure 4 - arrangement of connections in the lower zones of the farms.

Ригели 1 раскреплены из плоскости рам распорками 2 и связями 3, соединяющими крайние панели ферм и расположенными на расстоянии 1/3 длины каркаса от его торцов, а также связями 4, соединяющими центральные панели ферм. Ригели в виде ферм состоят из стоек 5, верхнего 6 и нижнего 7 поясов полигонального очертания и раскосов 8. Несущая колонна 9 состоит из двух прямоугольных пластин 10 и 11 различной толщины и двутавра 12.The crossbars 1 are fixed from the plane of the frames with spacers 2 and ties 3 connecting the extreme panels of the trusses and located 1/3 of the length of the frame from its ends, as well as ties 4 connecting the central panels of the trusses. The crossbars in the form of trusses consist of racks 5, upper 6 and lower 7 belts of a polygonal shape and braces 8. The supporting column 9 consists of two rectangular plates 10 and 11 of different thicknesses and an I-beam 12.

Разработанный каркас выполняют из сталей и сплавов, применяемых в строительстве, и монтируют известными приемами.The developed frame is made of steel and alloys used in construction, and is mounted by known methods.

ЛитератураLiterature

1. Кутухтин Е.Г. Легкие конструкции одноэтажных промышленных зданий. Справочник проектировщика [текст] / Е.Г. Кутухтин, Спиридонов В.М., Хромец Ю.Н. - М.: Стройиздат, 1988. - С.32-42.1. Kutukhtin EG Lightweight construction of one-story industrial buildings. Designer Handbook [text] / E.G. Kutukhtin, Spiridonov V.M., Khromets Yu.N. - M.: Stroyizdat, 1988 .-- S. 32-42.

Claims

The frame of the building, including frames consisting of columns and crossbars made in the form of truss trusses, and horizontal ties connecting the extreme and central panels of neighboring trusses in the lower belts, characterized in that the upper and lower truss belts are made in a polygonal shape, with the connection connecting the extreme panels of the trusses are located within the extreme third of the building from its ends and are made of hollow profiles of round or square sections, and the connections connecting the central panels of the trusses are located within the middle third of the building and made of equal angles, the cross section of columns formed composite and consists of rolled sections and rectangular plates.