RU2466245C2 - Spatial construction-structure of higher earthquake stability - Google Patents

Spatial construction-structure of higher earthquake stability Download PDF

Info

Publication number
RU2466245C2
RU2466245C2 RU2010127904/03A RU2010127904A RU2466245C2 RU 2466245 C2 RU2466245 C2 RU 2466245C2 RU 2010127904/03 A RU2010127904/03 A RU 2010127904/03A RU 2010127904 A RU2010127904 A RU 2010127904A RU 2466245 C2 RU2466245 C2 RU 2466245C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nodal
rod elements
angle
joints
nodal joints
Prior art date
Application number
RU2010127904/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010127904A (en
Inventor
Олег Абесович Неталиев (RU)
Олег Абесович Неталиев
Original Assignee
Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" filed Critical Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет"
Priority to RU2010127904/03A priority Critical patent/RU2466245C2/en
Publication of RU2010127904A publication Critical patent/RU2010127904A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2466245C2 publication Critical patent/RU2466245C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: spatial construction-structure of higher earthquake stability includes rod elements from glass-plastic pipes and nodal joints also from glass-plastic pipes, but of larger diameter. In the upper nodal joints six rod elements are formed, which are arranged from each other at the angle of 60° and are forwarded down relative to the horizontal plane at the angle of 30°. In the nodal joints with medium verticality three rod elements meet - from upper and lower nodal joints at the angle of 120° in the plan, and at the angle of 30° relative to the horizontal plane. The lower nodal joint arranged at one axis with the upper one is created in the same manner as the upper one, but it is turned upside down, besides, in the lower nodal joint apart from ascending ones there are another six horizontal rod elements directed towards other lower nodal joints and displaced relative to ascending rod elements by 30° in the plan, which form a lower belt of the spatial construction structure.
EFFECT: higher rigidity and stability under high static and dynamic loads.
4 dwg

Description

Данное изобретение относится к строительству, в частности к пространственным конструкциям, узловые соединения и стержневые элементы которой выполнены из стеклопластиковых труб, и может быть использовано в качестве несущих конструкций и покрытий промышленных, гражданских и сельскохозяйственных зданий. Может применяться практически для любых объектов, где необходимо перекрытие больших площадей в районах с повышенной сейсмоактивностью.This invention relates to construction, in particular to spatial structures, nodal joints and core elements of which are made of fiberglass pipes, and can be used as load-bearing structures and coatings of industrial, civil and agricultural buildings. It can be used for almost any objects where it is necessary to overlap large areas in areas with increased seismic activity.

Известно пространственное стержневое покрытие - верхний и нижний пояса его представляют собой решетчатую конструкцию, элементы которой выполнены в виде трапецеидального профиля из листового проката. Раскосный пространственный блок изготовлен также из трапецеидального профиля штампованием. Пояса соединяются с раскосным блоком с помощью болтов (патент SU 687205 А1 от 25.09.79, Е04В 5/10).A spatial core coating is known - its upper and lower belts are a lattice structure, the elements of which are made in the form of a trapezoidal profile of sheet metal. The diagonal spatial block is also made of trapezoidal profile by stamping. The belts are connected to the diagonal block using bolts (patent SU 687205 A1 from 09.25.79, EV 5/10).

Недостатком такого решения является сложность изготовления раскосов в виде пространственного блока и трудоемкость сборки.The disadvantage of this solution is the complexity of manufacturing braces in the form of a spatial block and the complexity of the Assembly.

Известна объемно-формованная структурная конструкция. Основой конструкции являются объемно-формованные тонколистовые элементы унифицированной геометрической формы, которые выполняются из тонколистовой рулонированной стали толщиной t=0,5…3,0 мм. Особенность объемно-формованной структурной конструкции заключается в том, что стальные полосы изгибаются в противоположных направлениях по правой или левой винтовой линии и соединяются между собой по конгруэнтным граням, причем каждый последующий присоединяемый элемент должен быть изогнут в направлении, обратном направлению изгиба предыдущего (патент RU 2265110 С2 от 27.11.05, Е04В 5/10).Known volume-molded structural structure. The basis of the design are volume-formed thin-sheet elements of a uniform geometric shape, which are made of rolled sheet steel with a thickness of t = 0.5 ... 3.0 mm. The peculiarity of the volume-molded structural design is that the steel strips are bent in opposite directions along the right or left helical line and are interconnected along congruent faces, with each subsequent connecting element being bent in the direction opposite to the bending direction of the previous one (patent RU 2265110 C2 dated 11.27.05, ЕВВ 5/10).

Недостатками этой конструкции являются высокая трудоемкость, сложность технологического процесса изготовления и значительный расход стали.The disadvantages of this design are the high complexity, the complexity of the manufacturing process and significant consumption of steel.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является комбинированное пространственное структурное покрытие, содержащее пространственный каркас из соединенных в узлах стержней поясов и раскосов и размещенных в средней части пространственного каркаса вдоль пролета. Жестко прикрепленные к узлам нижнего пояса каркаса нижние и расположенные над каркасом верхние пролетные подкрепляющие элементы установлены на опоры и расположены вдоль пролета жестко прикрепленными к узлам нижнего пояса нижними и монтированными над каркасом верхними контурными подкрепляющими элементами, причем верхние контурные и пролетные подкрепляющие элементы жестко прикреплены к узлам верхнего пояса пространственного каркаса (патент RU 80471 U1 от 10.02.09, Е04В 1/58).The closest technical solution, selected as a prototype, is a combined spatial structural coating containing a spatial framework of connected in nodes of the rods of the belts and braces and placed in the middle of the spatial framework along the span. The lower and upper span reinforcing elements rigidly attached to the nodes of the lower belt of the carcass are mounted on supports and are located along the span with the lower contour reinforcing elements fixed and mounted above the frame of the lower belt nodes and the upper contour and span reinforcing elements are rigidly attached to the nodes the upper belt of the spatial frame (patent RU 80471 U1 from 10.02.09, EV 1/58).

Недостатками этого решения являются высокая трудоемкость из-за большого пролета конструкции, сложность технологического процесса изготовления. При данном виде покрытия с большим пролетом возникают значительные горизонтальные усилия на боковые опоры.The disadvantages of this solution are the high complexity due to the large span of the structure, the complexity of the manufacturing process. With this type of coating with a large span, significant horizontal forces arise on the side supports.

Целью заявленного изобретения является повышение жесткости всей конструкции, решение устойчивости при больших статических и динамических нагрузках, увеличение несущей способности, упрощение монтажа.The aim of the claimed invention is to increase the rigidity of the entire structure, the solution of stability at high static and dynamic loads, increase bearing capacity, simplify installation.

Сущность этой конструкции заключается в эффекте упругости, в способности выдерживать огромные динамические нагрузки, сохраняя при этом динамическую устойчивость и прочность, в частности, из-за относительно высокого коэффициента внутреннего поглощения энергии, в которой в качестве демпфера выступает сама конструкция, по форме, в сечении, напоминающая пружину.The essence of this design lies in the effect of elasticity, in the ability to withstand huge dynamic loads, while maintaining dynamic stability and strength, in particular, due to the relatively high coefficient of internal energy absorption, in which the structure itself acts as a damper, in shape, in cross section resembling a spring.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид пространственной конструкции; на фиг.2 - фрагмент плана пространственной конструкции; на фиг.3 - сечение; на фиг.4 - фрагмент пространственной конструкции.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of a spatial structure; figure 2 is a fragment of the plan of the spatial structure; figure 3 is a section; figure 4 is a fragment of the spatial structure.

Система состоит из верхних узловых соединений 1 (фиг.3 и 4), из которых образуются шесть стержневых элементов 4, расположенных друг от друга под углом 60° и направленных вниз под углом 30° относительно горизонтальной плоскости. В средних узловых соединениях 2 сходятся по три стержневых элемента 4, 5 с верхних 1 и нижних 3 узловых соединений под углом 120° относительно друг друга в плане. Здесь узловое соединение 2 выполняет еще роль и стабилизатора. Нижнее узловое соединение 3 расположено строго под верхним узловым соединением и создано таким же образом, только перевернуто. Кроме того, в нижнем узловом соединении 3, в котором кроме восходящих стержневых элементов 5 в нижней его части расположены еще шесть стержневых элемента 6 под углом 60° друг от друга, направленные к другим нижним узловым соединениям 3, располагающиеся в одной горизонтальной плоскости и смещенные относительно верхних стержневых элементов 5 на 30° в плане. Горизонтальные стержневые элементы 6 и нижние узловые соединения 3 представляют собой нижний пояс, в котором образовавшиеся равносторонние треугольные ячейки образуют правильные шестиугольники или могут организовывать другие правильные многоугольники.The system consists of upper nodal connections 1 (Figs. 3 and 4), of which six core elements 4 are formed, spaced from each other at an angle of 60 ° and directed downward at an angle of 30 ° relative to the horizontal plane. In the middle nodal joints 2, three rod elements 4, 5 converge from the upper 1 and lower 3 nodal joints at an angle of 120 ° relative to each other in plan. Here the nodal connection 2 also plays the role of a stabilizer. The lower nodal connection 3 is located strictly under the upper nodal connection and is created in the same way, only turned upside down. In addition, in the lower nodal connection 3, in which, in addition to the ascending rod elements 5, six more rod elements 6 are located at an angle of 60 ° from each other, directed to other lower nodal connections 3, located in one horizontal plane and offset relative to upper rod elements 5 to 30 ° in the plan. The horizontal rod elements 6 and the lower nodal joints 3 represent the lower zone, in which the formed equilateral triangular cells form regular hexagons or can organize other regular polygons.

Конструкция включает в себя стержневые элементы из стеклопластиковых труб 4, 5, 6 и узловые соединения также из стеклопластиковых труб только большего диаметра 1, 2, 3 (фиг.3 и 4).The design includes rod elements from fiberglass pipes 4, 5, 6 and nodal connections also from fiberglass pipes of only larger diameter 1, 2, 3 (Figs. 3 and 4).

Предлагаемая форма пространственной конструкции-структуры применяется следующим образом. В конструкциях узловых соединений 1, 2, 3, которые представляют собой цилиндрическую форму из стеклопластика, предварительно вырезаются отверстия, по диаметру совпадающие с внешним диаметром стержневых элементов 4, 5, 6, с заданным углом к оси узловых соединений 1, 2, 3. После этого идет установка стержневых элементов 4, 5, 6 в узловое соединение 1, 2, 3 до центра оси, предварительно стержневым элементам 4, 5, 6 с двух концов придается форма клина. В плане угол клина стержневых элементов 4, 5, 6, входящий в верхние 1 и нижние узловые соединения 3, составляет 60°, а в средних 2 - 120° для большего внедрения в узловое соединение 1, 2, 3 и лучшего склеивания между собой, так как площадь сопряжения стержневых элементов 4, 5, 6 друг с другом увеличивается. Внешняя часть поверхности стержневых элементов 4, 5, 6, где происходит сопряжение с краем выреза отверстий узловых соединений 1, 2, 3, обрабатываться клеем. Далее полая часть узловых соединений 1, 2, 3 заполняется эпоксидной массой, для уменьшения стоимости и веса, смешанной с наполнителем и химически инертным материалом. Ввиду исключения попадания эпоксидной смолы в полость стержневых элементов 4, 5, 6 в них устанавливаются уплотняющие диафрагмы жесткости.The proposed form of spatial structure-structure is applied as follows. In the designs of the nodal joints 1, 2, 3, which are a cylindrical shape made of fiberglass, pre-cut holes matching the diameter of the outer diameter of the core elements 4, 5, 6, with a given angle to the axis of the nodal joints 1, 2, 3. After This is the installation of the rod elements 4, 5, 6 in the nodal connection 1, 2, 3 to the center of the axis, previously the rod elements 4, 5, 6 are wedged at both ends. In terms of the angle of the wedge of the rod elements 4, 5, 6, included in the upper 1 and lower nodal joints 3, is 60 °, and in the middle 2 - 120 ° for greater penetration into the nodal connection 1, 2, 3 and better bonding to each other, since the area of conjugation of the rod elements 4, 5, 6 with each other increases. The outer part of the surface of the rod elements 4, 5, 6, where there is a pair with the edge of the cutout of the holes of the nodal joints 1, 2, 3, is treated with glue. Next, the hollow part of the nodal compounds 1, 2, 3 is filled with an epoxy mass to reduce the cost and weight mixed with a filler and chemically inert material. Due to the exclusion of epoxy in the cavity of the core elements 4, 5, 6, sealing diaphragms of rigidity are installed in them.

Применение данной пространственной конструкции-структуры позволяет решить самые сложные технические задачи по форме кривизны перекрытия в горизонтальном и вертикальном сечениях, а также по площади перекрываемых сооружений. Повышение ресурса эксплуатации, повышение надежности работы всей конструкции, увеличение несущей способности при статических и динамических нагрузках, живучесть при наличии химически агрессивной среды, простота в изготовлении - вот некоторые из многих преимуществ, которыми обладает настоящее изобретение.The use of this spatial structure-structure allows us to solve the most complex technical problems in the form of the curvature of the ceiling in horizontal and vertical sections, as well as in the area of the structures to be covered. Increasing the service life, increasing the reliability of the entire structure, increasing the bearing capacity under static and dynamic loads, survivability in the presence of a chemically aggressive environment, ease of manufacture are some of the many advantages that the present invention has.

Изготовление структурных конструкций на основе пространственных элементов из стеклопластиковых труб позволяет изготавливать конструкции на автоматизированных поточных линиях, что приводит к повышению производительности труда, снижению материалоемкости и трудоемкости. Конструкция обладает архитектурной выразительностью и привлекательностью, пригодна для создания различных форм: как плоских покрытий, так и покрытия в форме цилиндрических оболочек и оболочек кривизны второго порядка.The manufacture of structural structures based on spatial elements from fiberglass pipes allows manufacturing structures on automated production lines, which leads to increased labor productivity, reduced material consumption and labor intensity. The design has architectural expressiveness and attractiveness, suitable for creating various forms: both flat coatings, and coatings in the form of cylindrical shells and shells of curvature of the second order.

Claims (1)

Пространственная конструкция-структура повышенной сейсмостойкости, включающая в себя стержневые элементы из стеклопластиковых труб и узловые соединения также из стеклопластиковых труб только большего диаметра, отличающаяся тем, что в верхних узловых соединениях образуются по шесть стержневых элементов, расположенных друг от друга под углом 60° и направленных вниз относительно горизонтальной плоскости под углом 30°, в средних по вертикальности узловых соединениях сходятся по три стержневых элемента - из верхних и нижних узловых соединений под углом 120° в плане и под углом 30° относительно горизонтальной плоскости, нижнее узловое соединение, расположенное на одной оси с верхним, создано таким же образом, как и верхнее, только перевернуто, кроме того, в нижнем узловом соединении кроме восходящих расположены еще шесть горизонтальных стержневых элементов, направленных к другим нижним узловым соединениям и смещенных относительно восходящих стержневых элементов на 30° в плане, которые образуют нижний пояс пространственной конструкции-структуры. Spatial structure-structure of increased seismic resistance, including rod elements from fiberglass pipes and nodal connections also from fiberglass pipes of only a larger diameter, characterized in that six rod elements are formed in the upper nodal joints located at an angle of 60 ° from each other and directed down relative to the horizontal plane at an angle of 30 °, in the middle vertically nodal joints, three core elements converge - from the upper and lower nodal joints At an angle of 120 ° in plan and at an angle of 30 ° relative to the horizontal plane, the lower nodal connection, located on the same axis as the upper one, is created in the same way as the upper one, only turned upside down; in addition, in the lower nodal connection, in addition to the ascending ones, there are also six horizontal rod elements directed to other lower nodal joints and offset relative to the ascending rod elements by 30 ° in plan, which form the lower zone of the spatial structure-structure.
RU2010127904/03A 2010-07-06 2010-07-06 Spatial construction-structure of higher earthquake stability RU2466245C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010127904/03A RU2466245C2 (en) 2010-07-06 2010-07-06 Spatial construction-structure of higher earthquake stability

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010127904/03A RU2466245C2 (en) 2010-07-06 2010-07-06 Spatial construction-structure of higher earthquake stability

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010127904A RU2010127904A (en) 2012-01-20
RU2466245C2 true RU2466245C2 (en) 2012-11-10

Family

ID=45785062

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010127904/03A RU2466245C2 (en) 2010-07-06 2010-07-06 Spatial construction-structure of higher earthquake stability

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2466245C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1636539A1 (en) * 1983-12-09 1991-03-23 Московский архитектурный институт Structural framework
SU1831910A3 (en) * 1989-05-25 1996-03-10 В.Г. Никифоров Structural construction
WO2000006848A1 (en) * 1998-07-25 2000-02-10 Kubik Leszek A Space frames
RU80471U1 (en) * 2008-04-28 2009-02-10 Учреждение образования "Брестский государственный технический университет" COMBINED SPATIAL STRUCTURAL COVERING

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1636539A1 (en) * 1983-12-09 1991-03-23 Московский архитектурный институт Structural framework
SU1831910A3 (en) * 1989-05-25 1996-03-10 В.Г. Никифоров Structural construction
WO2000006848A1 (en) * 1998-07-25 2000-02-10 Kubik Leszek A Space frames
RU80471U1 (en) * 2008-04-28 2009-02-10 Учреждение образования "Брестский государственный технический университет" COMBINED SPATIAL STRUCTURAL COVERING

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010127904A (en) 2012-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20080060225A (en) Building structure
CN105297941A (en) Adjustable perforated steel plate damping wall
CN105297886B (en) Lightweight steel structure building frame system
US9127450B2 (en) Space truss system
CN205387771U (en) C shaped steel sound insulation floor
RU2466245C2 (en) Spatial construction-structure of higher earthquake stability
JP5607813B1 (en) Simple building frame structure
JP2019100167A (en) Rigid frame type lego structure to crimp joint of column capital and column base header of wooden cross shaped composite column by every level pc beam
CN109930744B (en) Assembled chord support roof structure system and construction method thereof
Liuzzi et al. Some structural design issues on a timber bridge for pedestrians
CN103334543A (en) Three-dimensional point welding space truss
CA2917748C (en) Assembly of buoyant modules
CN203199917U (en) Double angle standard knot structure
CN202248960U (en) Ultra-high-performance concrete prefabricated assembly balcony bottom plate
CN206917081U (en) A kind of beam column of steel structure
RU2627810C1 (en) Steel concrete beam
RU2629270C1 (en) I-beam with corrugated wall
RU166510U1 (en) CORKED WALL BEAM
CN106013868A (en) Hyperbolic cross truss type steel structure cooling tower
RU180553U1 (en) STEEL SLIPPING FARM
CN205421654U (en) Light steel concrete floor
CN210491890U (en) M-shaped arched framework of warm-in-winter greenhouse
CN105756270B (en) Waveform steel plate type overlaps board member
CN215889440U (en) Composite damper for reinforcing beam-column joint of wood structure building
CN204510483U (en) Be suitable for the building node component of I-shaped chord member and box-shaped steel pipe web member X-type truss

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130707