RU2319817C2 - Рама двухпролетного здания - Google Patents
Рама двухпролетного здания Download PDFInfo
- Publication number
- RU2319817C2 RU2319817C2 RU2005116385/03A RU2005116385A RU2319817C2 RU 2319817 C2 RU2319817 C2 RU 2319817C2 RU 2005116385/03 A RU2005116385/03 A RU 2005116385/03A RU 2005116385 A RU2005116385 A RU 2005116385A RU 2319817 C2 RU2319817 C2 RU 2319817C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- columns
- extreme
- frame
- central column
- column
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Conveying And Assembling Of Building Elements In Situ (AREA)
- Bridges Or Land Bridges (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлическим конструкциям преимущественно промышленных одноэтажных зданий. Технический результат - управление креном и осадкой рамы двухпролетного здания, регулирование ее напряженного состояния и снижение ее материалоемкости и трудоемкости монтажа конструкций. Над центральной колонной рамы помещен светоаэрационный фонарь. Центральная колонна доведена до верха фонаря и соединена наклонными тягами с нижележащей трехпролетной балкой ригеля крайних пролетов рамы. Центральная колонна соединена двухконсольной балкой. Концы консолей соединены подвесками с нижележащей трехпролетной балкой ригеля, при этом подкрановые балки размещены на центральной колонне с минимальным зазором от ее грани, на крайних колоннах - по центру тяжести сечения. Рама здания содержит ступенчатые крайние колонны, ступенчатые центральные колонны. Трехпролетный ригель шарнирно соединен с колоннами. Нижние части колонн крайних рядов наклонены к вертикали так, что с увеличением их высоты расстояние между центрами тяжести их сечений уменьшается. Верхние части крайних колонн смещены наружу для обеспечения зазора между боковой поверхностью мостового крана и гранью колонны. Подкрановая балка установлена над центром тяжести нижней части колонны, то есть без эксцентриситета. Центральная колонна доведена до двухконсольной балки фонаря. Ветви центральной колонны соединены с трехпролетной балкой ригеля шарнирно. Концы консолей балки соединены с нижележащим трехпролетной балкой ригеля 3 вертикальными подвесками и наклонными растянутыми раскосами. Колонны рамы жестко соединены с фундаментами-макрорегуляторами. 7 ил.
Description
Изобретение относится к металлическим конструкциям преимущественно одноэтажных промышленных зданий.
Известны многопролетные рамы со ступенчатыми колоннами и фонарями посередине пролета здания, предназначенные для аэрации и освещения [1]. Ригели здания решетчатые, то есть фермы. Примем известное решение за аналог.
Недостатки аналога следующие:
- избыточная материалоемкость;
- сложность узлов сопряжения конструкций, вызывающая избыточную трудоемкость и исключающая безвыверочный монтаж конструкций с первой попытки;
- статистические данные [2] показывают, что сжатые элементы решетчатых стальных конструкций обладают меньшими резервами надежности, чем растянутые;
- почти половина всех случаев обрушения каркасов промышленных зданий происходит из-за потери устойчивости решетчатых конструкций [2];
- статически определимая решетчатая конструкция достигает предельного состояния и обрушается при потере устойчивости одного из сжатых элементов!
Технический результат изобретения - управление креном и осадкой рамы двухпролетного здания, регулирование ее напряженного состояния и снижение ее материалоемкости и трудоемкости монтажа конструкций.
Технический результат достигается тем, что рама двухпролетного здания, оборудованного мостовыми кранами, содержит центральную ступенчатую колонну, имеющую две ветви, соединенные решеткой, две ступенчатые крайние колонны, ригель покрытия и фонарь, расположенный над центральной колонной и перекрытый двухконсольной балкой, при этом ветви центральной колонны и нижняя часть крайних колонн выполнены из трубобетонных элементов, овальных в сечении, с отношением большего диаметра к меньшему, равным трем, заполненных расширяющимся бетоном, верхняя часть крайних колонн и балка неразрезного ригеля выполнены из прокатных балок, с лотками в поясах, причем расстояние между трубобетонными ветвями верхней части центральной колонны равно 1/10...1/12 пролета рамы, ригель шарнирно соединен с крайними колоннами и трубобетонными ветвями верхней части центральной колонны, фундаменты-макрорегуляторы всех колонн рамы выполнены с соплами, заполненными балластом из сыпучего материала, пластифицированного глинистой пульпой, и оснащены грунтонасосами, управляющими креном и осадкой всех фундаментов-макрорегуляторов и колонн рамы, причем концы двухконсольной балки ригеля соединены подвесками с ригелем, подкрановые балки установлены на консоли центральной колонны с минимальным эксцентриситетом и зазором от грани ее верхней части, а на крайних колоннах - по центру тяжести сечения колонн.
Все колонны рамы трубобетонные из эллиптических в сечении труб [3] с отношением большего диаметра к меньшему диаметру, равным трем, плотно заполненные расширяющимся бетоном.
Балка неразрезная, трехпролетная, прокатная с лотками в поясах [4]. Причем расстояние между ветвями верхней части центральной колонны равно 1/10...1/12 от крайнего пролета рамы здания.
Неразрезная трехпролетная балка ригеля шарнирно соединена с крайними колоннами и ветвями верхней части центральной колонны и работает как трехпролетная балка с малым центральным пролетом, в три-пять раз более жестким, чем жесткость ее крайнего пролета.
Фундаменты-макрорегуляторы [5], [6], [7] всех колонн рамы выполнены с соплами, заполненными балластом из сыпучего материала, пластифицированного глинистой пульпой, и оснащены грунтонасосами [8], закачивающими пластифицированный балласт в сопла, и управляющими креном и осадкой всех фундаментов-макрорегуляторов и колонн рамы.
Фонарь здания, выполняющий светоаэрационные функции, помещен над центральной колонной и перекрыт двухконсольной балкой с лотками в поясах, причем концы ее консолей соединены подвесками с нижележащей трехпролетной балкой ригеля рамы и усиливают ее. При этом подкрановые балки установлены на центральной колонне с минимальным зазором от грани верхней части, а на крайних колоннах - по центру тяжести их нижнего сечения.
На фиг.1 показана рама двухпролетного здания; на фиг.2 - опорный узел 1 подкрановой балки на центральную колонну; на фиг.3 - опорный узел 2 подкрановой балки на крайнюю колонну; на фиг.4 - сечение А-А; на фиг.5 -сечение Б-Б; на фиг.6 - сечение В-В; на фиг.7 - узел жесткого сопряжения колонны с фундаментом-макрорегулятором.
Рама здания содержит две ступенчатые крайние колонны 1 со сплошным сечением верхней части из прокатных балок с лотками в поясах. Ступенчатая центральная колонна 2 решетчатая. Трехпролетная балка 3 рамы шарнирно соединена с крайними колоннами и с ветвями центральной колонны. Над центральной колонной 2 помещен фонарь 4, выполняющий светоаэрационные функции.
Нижние части крайних колонн 1 и ветви центральной колонны 2 выполнены из овальных в сечении труб, заполненных расширяющимся бетоном. Отношение большого габарита овала к маленькому равно трем.
Нижние части крайних колонн 1 наклонены к вертикали так, что с увеличением их высоты расстояние между центрами тяжести их сечений уменьшается. Верхние части крайних колонн 1 смещены наружу для обеспечения минимального зазора между их гранями и боковой поверхностью мостового крана. Подкрановая балка 5 установлена над центром тяжести нижней части крайней колонны 1, то есть без эксцентриситета.
Подкрановая балка 5 выполнена из прокатных лоткообразных профилей [3], соединенных друг с другом полыми заклепками с замыкающим сердечником.
Центральная колонна 2 доведена до двухконсольной прокатной балки фонаря с лотками в поясах. Ветви центральной колонны 2 соединены с трехпролетной балкой 3 рамы шарнирно. Концы двухконсольной балки фонаря соединены с нижележащей трехпролетной балкой 3 вертикальными подвесками 7 и наклонными растянутыми раскосами 8. Поэтому конструкции фонаря включены в работу трехпролетной балки 3 рамы и укрепляют ее середину.
Подкрановые балки 9 установлены на консолях центральной колонн 2 с минимальным эксцентриситетом, то есть так, чтобы между выступающей в сторону центральной колонны боковой гранью крана и этой колонной был обеспечен минимально допустимый зазор.
Угол α наклона нижних частей крайних колонн относительно вертикали определяют расчетом.
Угол α назначен таким, чтобы величина изгибающего момента, возникающего в узле сопряжения крайней колонны с фундаментом-макрорегулятором, стала минимальной, а следовательно, и усилия в анкерных болтах стали минимальными.
Способ преднапряжения рамы заключается в следующем.
Монтируют фундаменты-макрорегуляторы, а затем безвыверочным способом центральную колонну 2 и крайние колонны 1. Безвыверочно монтируют трехпролетную балку 3 и шарнирно соединяют ее с крайними колоннами и ветвями центральной колонны. Монтируют конструкции фонаря и соединяют концы двухконсольной балки фонаря подвесками 7 с нижележащими трехпролетной балкой 3 и растянутыми раскосами 8 центральной колонны 2 с этой же трехпролетной балкой 3. Этим жесткость и прочность средней части трехпролетной балки 3 значительно повышена.
Рассчитывают требуемую величину поддомкрачивания Δ центральной колонны 2 для создания требуемой величины отрицательных опорных моментов в зоне малого центрального пролета трехпролетной неразрезной балки 3 и уменьшения положительных пролетных моментов.
Оснащают фундаменты-макрорегуляторы центральной колонны рамы грунтонасосами с домкратами-пульсаторами, включают домкраты-пульсаторы и грунтонасосом [8] закачивают в сопла фундамента-макрорегулятора центральной колонны рабочее тело из сыпучего материала, пластифицированного глинистой пульпой, и выдавливают фундамент из грунта вверх на расчетную величину Δ [6].
Напрягают всю систему рамы, увеличивают опорные моменты по модулю в трехпролетной балке над ветвями центральной колонны и уменьшают пролетные моменты в крайних пролетах трехпролетной балки и уменьшают этим материалоемкость ее и рамы двухпролетного здания.
Созданным благоприятным напряженным состоянием компенсируют избыточные напряжения от внешней нагрузки и этим снижают материалоемкость рамы.
Сопоставление с аналогом показывает следующие существенные технические отличия:
- балка неразрезная, трехпролетная, прокатная с лотками в поясах, причем средний пролет балки равен 1/10...1/12 от ее крайнего пролета; поэтому надежность такой неразрезной трехпролетной балки по сравнению с решетчатой конструкцией (фермой) повышена в несколько раз;
- ветви колонны из трубобетонных элементов, овальных в сечении, с отношением большего диаметра к меньшему диаметру, равным трем, и плотно заполненные расширяющимся бетоном, что в несколько раз повышает их огнестойкость;
- верхняя часть крайних колонн сделана из прокатных балок с лотками в поясах, что снижает их материалоемкость на 25...30% по отношению к обычным двутаврам;
- фонари помещены над центральной колонной, поэтому конструкции фонаря эффективно работают в раме здания и усиляют ее;
- фундаменты-макрорегуляторы регулируют напряженное состояние двухпролетной рамы и преднапрягают всю систему;
- подкрановые балки закреплены на колоннах с минимальным эксцентриситетом и этим уменьшены сосредоточенные моменты, передаваемые на консоли рамы. Это приводит к снижению материалоемкости каркаса;
- крайние колонны рамы смонтированы с расчетным углом α к вертикали, и этим моменты, возникающие в сопряжении крайней колонны с фундаментом-макрорегулятором, снижены до минимума. Это также приводит к снижению материалоемкости каркаса.
Экономический эффект возник из-за следующего:
- эффективной работы трехпролетной неразрезной балки ригеля с лотками в поясах;
- управления напряженным состоянием двухпролетной рамы и снижения ее материалоемкости;
- включения в работу рамы конструкций фонаря;
- преднапряжения системы рамы, управлением осадкой и креном фундаментами-макрорегуляторами с реактивными двигателями;
- выгодной работы двухконсольной балки фонаря и включения ее в работу трехпролетной балки рамы;
минимизации внешних сосредоточенных крутящих моментов, возникающих в опорных узлах на консолях колонн, приводящей к снижению материалоемкости рамы;
- минимизации сосредоточенных моментов, возникающих в узлах сопряжения крайних колонн с фундаментами-макрорегуляторами;
- минимизация достигнута расчетным углом наклона α нижней части крайней колонны к вертикали;
- лучшим использованием объема здания, рациональным размещением фонарной конструкции;
- снижения трудоемкости и изготовления и монтажа конструкций рамы, так как применены прокатные овальные в сечении трубчатые профили и прокатные двутавровые профили с лотками в полках.
Список литературы
1. Под редакцией М.П.Мельникова. Справочник проектировщика. 2 издание, перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1980 (776 стр.).
2. Беляев Б.И., Карниенко B.C. Причины аварий стальных конструкций и способы их устранения. - М.: Издательство литературы по строительству, 1968.
3. К.К. Нежданов и др. Патент России №2192381 "Рельсобалочная конструкция", бюл. №31, 10.11.2002 г.
4. К.К. Нежданов и др. Патент России №2227069 "Прокатная балка", бюл. №11, 20.04.2004 г.
5. К.К. Нежданов и др. Патент России №2230157 "Способ управления осадкой осевшего фундамента", бюл. №16, 10.06.2004 г.
6. К.К. Нежданов и др. Патент России №2211288 "Способ управления креном и осадкой массивного сооружения", бюл. №24, 7.08.2003 г.
7. К.К. Нежданов и др. Патент России №2225480 "Фундамент для внецентренно нагруженной колонны", бюл. №7, 10.03.2004 г.
8. К.К.Нежданов и др. Патент России №2228408 "Грунтонасос", бюл. №13, 10.05.2004 г.
Claims (1)
- Рама двухпролетного здания, оборудованного мостовыми кранами, содержащая центральную ступенчатую колонну, имеющую две ветви, соединенные решеткой, две ступенчатые крайние колонны, ригель покрытия и фонарь, расположенный над центральной колонной и перекрытый двухконсольной балкой, отличающаяся тем, что ветви центральной колонны и нижняя часть крайних колонн выполнены из трубобетонных элементов, овальных в сечении, с отношением большего диаметра к меньшему, равному трем, заполненных расширяющимся бетоном, верхняя часть крайних колонн и балка неразрезного ригеля выполнены из прокатных балок, с лотками в поясах, причем расстояние между трубобетонными ветвями верхней части центральной колонны равно 1/10...1/12 пролета рамы, ригель шарнирно соединен с крайними колоннами и трубобетонными ветвями верхней части центральной колонны, фундаменты-макрорегуляторы всех колонн рамы выполнены с соплами, заполненными балластом из сыпучего материала, пластифицированного глинистой пульпой, и оснащены грунтонасосами, управляющими креном и осадкой всех фундаментов-макрорегуляторов и колонн рамы, причем концы двухконсольной балки ригеля соединены подвесками с ригелем, подкрановые балки установлены на консоли центральной колонны с минимальным эксцентриситетом и зазором от грани ее верхней части, а на крайних колоннах - по центру тяжести сечения колонн.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005116385/03A RU2319817C2 (ru) | 2005-05-30 | 2005-05-30 | Рама двухпролетного здания |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005116385/03A RU2319817C2 (ru) | 2005-05-30 | 2005-05-30 | Рама двухпролетного здания |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005116385A RU2005116385A (ru) | 2006-11-20 |
| RU2319817C2 true RU2319817C2 (ru) | 2008-03-20 |
Family
ID=37502066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005116385/03A RU2319817C2 (ru) | 2005-05-30 | 2005-05-30 | Рама двухпролетного здания |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2319817C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2711375C1 (ru) * | 2019-02-18 | 2020-01-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный университет архитектуры и строительства" | Устройство для усиления балок промежуточной жесткой опорой |
-
2005
- 2005-05-30 RU RU2005116385/03A patent/RU2319817C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| БЕЛЕНЯ Е.И. Металлические конструкции. - М.: Стройиздат, 1976, с.310-311, 298, 301, 215-216, 365. * |
| ЕРМОЛОВ В.В. Инженерные конструкции. - М.: Высшая школа, 1991, с.360-363. ГОРЕВ В.В. Металлические конструкции. - М.: Высшая школа, 2002, с.73-75. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2711375C1 (ru) * | 2019-02-18 | 2020-01-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный университет архитектуры и строительства" | Устройство для усиления балок промежуточной жесткой опорой |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005116385A (ru) | 2006-11-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101787732B (zh) | 一种斜拉多层框架结构及其施工控制方法 | |
| CN108374319B (zh) | 一种下承式系杆拱桥结构单元及拱桥结构及其施工方法 | |
| CN101839070B (zh) | 用钢柱对钢筋混凝土结构梁进行临时支撑加固的施工方法 | |
| CN101148861A (zh) | 贝雷桁架型挂篮及其组拼方法 | |
| CN109184190B (zh) | 爬升与承载一体化的梁式液压爬升平台及其安装方法 | |
| CN109914244B (zh) | 一种适用于高塔钢混结合横梁钢结构安装及底、顶板混凝土浇筑的弱支架系统及其操作方法 | |
| CN112502474B (zh) | 一种室内大型钢构架的拆除装置及方法 | |
| CA2880103C (en) | Overhead conveying device having a self-supporting supporting framework | |
| CN112726411B (zh) | 一种单孔大悬臂钢桁梁整体拖拉施工方法 | |
| CN105780989A (zh) | 一种双梁楼盖结构 | |
| CN105442853A (zh) | 一种大跨度异形钢网架与落地钢结构安装施工方法 | |
| RU2319817C2 (ru) | Рама двухпролетного здания | |
| CN108004932B (zh) | 利用梁下运梁方式施工钢混组合梁的方法 | |
| CN113175089A (zh) | 一种大跨度重型悬挑桁架施工方法 | |
| CA3014798A1 (en) | Supporting framework | |
| CN107795184B (zh) | 三管套筒式烟囱的桁架承重平台结构 | |
| JP7370626B2 (ja) | 既存線路にまたがる連続ｔ桁高架橋のサイドスパン支保工構造 | |
| RU2319811C2 (ru) | Способ управления напряженным состоянием рамы двухпролетного здания фундаментами с реактивным двигателем | |
| RU2411330C1 (ru) | Способ исключения возможности обрушения металлических конструкций каркаса от пожара | |
| RU2305739C1 (ru) | Каркас надстройки | |
| CN110565528A (zh) | 一种新型装配式现浇混凝土支架 | |
| CN114482266B (zh) | 一种悬挑平台加宽梁结构及其装配方法 | |
| CN113356058B (zh) | 桥塔塔柱施工的斜撑装置及安装结构 | |
| CN220565067U (zh) | 一种索塔上横梁顶板浇筑的悬空支架 | |
| CN103321406A (zh) | 一种高大楼层模板的支撑体系 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070531 |