RU2302503C2

RU2302503C2 - High building structure

Info

Publication number: RU2302503C2
Application number: RU2005112830/03A
Authority: RU
Original assignee: ОАО "Владимирский завод "Электроприбор"
Priority date: 2005-04-27
Filing date: 2005-04-27
Publication date: 2007-07-10
Also published as: RU2005112830A

Abstract

FIELD: construction, particularly all-purpose high building structures.

SUBSTANCE: high building structure comprises shaft, namely outer bearing shell made as three-dimensional grid truss composed of pyramidal and prismatic sections with vertical and inclined belts having equal lengths. The belts are connected with each other by means of joining members. High building structure also has inner bearing shell composed of a number of prismatic grid-like sections. Inclined belts of outer bearing shell and vertical belts of inner support shell have horizontal ties to connect upper and lower ends thereof with each other and to secure upper end of outer bearing shell to lower end of inner bearing shell. Lower end of outer bearing shell is fastened to upper end of inner bearing shell by means of diagonal braces provided with bolt connection in intersection area.

EFFECT: increased rigidity and reliability of metal frame.

3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в конструкциях высотных сооружений башенного типа различного назначения.The invention relates to the field of construction and can be used in the construction of high-rise structures of a tower type for various purposes.

Известно высотное сооружение (решетчатая башня) (см. патент РФ №2052055, Е04Н 12/08), в котором с целью повышения надежности конструкции каждый узел соединен десятью стержнями с ближайшими к нему узлами, при этом каждые шесть стержней, соединяющих четыре ближайших друг к другу узла, образуют жесткий пространственный элемент, имеющий форму неправильного тетраэдра, а каждые два соседних элемента имеют три общих стержня. Выбранное в качестве прототипа высотное сооружение (решетчатая башня) имеет ряд недостатков:A high-rise structure (lattice tower) is known (see RF patent No. 2052055, Е04Н 12/08), in which, in order to increase the reliability of the structure, each node is connected by ten rods to the nodes nearest to it, and every six rods connecting the four nearest to each other to each other’s nodes, they form a rigid spatial element having the shape of an irregular tetrahedron, and each two neighboring elements have three common rods. The high-rise structure (trellised tower) chosen as a prototype has a number of disadvantages:

1. Как подчеркнуто в самом патенте, конструкция башни осуществима при любом четном числе граней, начиная с четырех; наиболее прочными и надежными будут башни с 6, 8, 10, 12 гранями, что ведет к многократному увеличению числа стержней и узлов в башне.1. As emphasized in the patent itself, the design of the tower is feasible with any even number of faces, starting with four; the towers with 6, 8, 10, 12 faces will be the most durable and reliable, which leads to a multiple increase in the number of rods and nodes in the tower.

2. В диафрагме треугольного типа имеется три типа узлов по три стержня в каждом узле (три узла являются вершинами треугольника и находятся на наружных поясных стержнях, три узла находятся в серединах сторон треугольника и соединяются с внутренними поясными стержнями, и три узла находятся на внутренних поясных стержнях, соединены стержнями с вершиной треугольника и с двумя ближайшими серединами сторон треугольника). Так как башня пирамидального типа (сужается к верху), то все эти типы узлов в последующих по высоте диафрагмах разные (по углу наклона и длине стержней).2. In the diaphragm of a triangular type there are three types of nodes, three rods in each node (three nodes are the vertices of the triangle and are located on the outer waist rods, three nodes are in the middle of the sides of the triangle and connected to the inner waist rods, and three nodes are located on the inner waist rods connected by rods to the apex of the triangle and to the two nearest midpoints of the sides of the triangle). Since the tower is of a pyramidal type (tapers towards the top), all of these types of nodes in the diaphragms that follow in height are different (in terms of the angle of inclination and the length of the rods).

3. Конструкция самого узла - это отливка с десятью отростками (наподобие ежа), ориентированными в разных направлениях, что не технологично (для литья в землю требуется единая линия разъема, что невозможно при данной конструкции узла, а для литья по выплавляемым моделям и оболочковому литью требуется изготовление дорогостоящих металлических прессформ).3. The design of the assembly itself is a casting with ten processes (like a hedgehog) oriented in different directions, which is not technologically advanced (for casting into the earth, a single connector line is required, which is impossible with this design of the assembly, but for casting according to investment casting and shell casting the manufacture of expensive metal molds is required).

4. В отливке сложно получить достаточную точность углового расположения в пространстве десяти отростков с отверстиями для соединения со стержнями без последующей механической обработки, что требует применения станков с ЧПУ и дорогостоящей оснастки.4. In the casting, it is difficult to obtain sufficient accuracy of the angular location in space of ten processes with holes for connecting to the rods without subsequent mechanical processing, which requires the use of CNC machines and expensive equipment.

5. Данная конструкция не имеет секций, поэтому сборку ее придется осуществлять на месте установки. Так как каждая диафрагма имеет по девять узлов, каждый из которых имеет по 10 стержней, то без специальных приспособлений, стапелей даже на земле проблематично обеспечить точное расположение узлов относительно друг друга, а на высоте - это просто невозможно; к тому же каждый стержень надо приварить к узлу, что увеличит сроки монтажа конструкции в целом. Общими недостатками конструкции, выбранной в качестве прототипа, являются повышенная трудоемкость изготовления элементов и узлов по сравнению с традиционными металлическими конструкциями, а также сложность монтажа и контроля правильности сборки башни в целом.5. This design has no sections, so it will have to be assembled at the installation site. Since each diaphragm has nine nodes, each of which has 10 rods, it is problematic to ensure the exact location of the nodes relative to each other without special devices, slipways even on the ground, and this is simply impossible at height; In addition, each rod must be welded to the site, which will increase the installation time of the structure as a whole. Common disadvantages of the design selected as a prototype are the increased complexity of manufacturing elements and assemblies in comparison with traditional metal structures, as well as the complexity of installation and control of the correct assembly of the tower as a whole.

Целью изобретения является повышение жесткости и надежности металлической конструкции.The aim of the invention is to increase the rigidity and reliability of the metal structure.

Указанная цель достигается за счет использования (в дополнение к внешнему) внутреннего опорного контура, которые за счет горизонтальных распорок и перекрещивающихся раскосов жестко связаны между собой. Данная конструкция позволяет также за счет унификации призматических секций внутреннего опорного контура с призматическими секциями наружного опорного контура иметь единые по всей длине башни лестницы, площадки, детали ограждения, что дает удобства для размещения и обслуживания кабелей и другого навесного оборудования.This goal is achieved through the use (in addition to the external) of the internal support contour, which due to horizontal struts and intersecting braces are rigidly interconnected. This design also allows due to the unification of the prismatic sections of the internal supporting contour with the prismatic sections of the external supporting contour to have stairs, platforms, and fencing parts that are the same along the entire length of the tower, which makes it convenient to place and maintain cables and other attachments.

На фиг.1 схематически изображено высотное сооружение типа башни; на фиг.2 представлена нижняя секция, вид спереди; на фиг.3 представлен вид сверху фиг.2; на фиг.4 представлен разрез Б-Б фиг.3.Figure 1 schematically shows a high-rise structure such as a tower; figure 2 presents the lower section, front view; figure 3 presents a top view of figure 2; figure 4 presents a section bB of figure 3.

Высотное сооружение состоит из набора пирамидальных 1 и призматических 2 секций внешнего опорного контура, а также набора призматических 3 секций внутреннего опорного контура. Призматические фермы внутреннего опорного контура нижним концом опираются непосредственно на фундамент 4, а верхняя часть внутреннего опорного контура является основанием для крепления призматической части 2 внешнего опорного контура. Наклонные пояса 5 внешнего опорного контура и вертикальные пояса 6 внутреннего опорного контура имеют горизонтальные связи (распорки) 7, соединяющие верхние и нижние концы между собой. Верхние концы поясов 5 с нижними концами поясов 6, а также нижние концы поясов 5 с верхними концами поясов 6 соединены перекрещивающимися раскосами 8, имеющими в месте пересечения 9 болтовую связь.The high-rise structure consists of a set of pyramidal 1 and prismatic 2 sections of the external reference contour, as well as a set of prismatic 3 sections of the internal reference contour. The prismatic trusses of the inner support contour with their lower end rest directly on the foundation 4, and the upper part of the inner support contour is the basis for fastening the prismatic part 2 of the external support contour. Inclined belts 5 of the external reference contour and vertical belts 6 of the internal reference contour have horizontal connections (spacers) 7 connecting the upper and lower ends to each other. The upper ends of the belts 5 with the lower ends of the belts 6, as well as the lower ends of the belts 5 with the upper ends of the belts 6 are connected by intersecting braces 8, which have a bolted connection at the intersection 9.

Такая конструкция позволяет значительно повысить жесткость и надежность конструкции в целом. А за счет унификации призматических секций внешнего и внутреннего опорных контуров унифицировать площадки и лестницы, детали ограждения по всей высоте башни. Данная конструкция дает дополнительные удобства для размещения и обслуживания кабелей, другого навесного оборудования.This design can significantly increase the rigidity and reliability of the structure as a whole. And due to the unification of the prismatic sections of the external and internal support contours, to unify the platforms and stairs, the details of the fence along the entire height of the tower. This design provides additional convenience for the placement and maintenance of cables and other attachments.

Claims

1. The high-rise structure, including the trunk, is an external reference contour in the form of a spatial lattice truss made of pyramidal and prismatic sections with inclined and vertical equal-length belts connected to each other by means of mating elements, characterized in that the high-rise structure has an additional internal reference contour made from a set of prismatic sections of a lattice structure, the inclined belts of the external reference contour and vertical belts of the internal reference contour dissolved horizontal ties connecting the upper and lower ends to each other, and the upper end of the outer support contour with a lower end of the inner contour of the support, and the lower end of the outer support contour the upper end of the internal reference circuit are connected struts having a bolt-connection at the intersection.

2. The high-rise structure according to claim 1, characterized in that the prismatic trusses of the inner support contour rest on the foundation with a lower end or through the middle diaphragm of the lower support section, and the upper part of the inner support contour is the basis for fastening the prismatic part of the outer support contour.

3. The high-rise structure according to claim 1, characterized in that the prismatic part of the external and internal support contours have the same cross-sectional dimensions in terms of plan and are unified in terms of design.