RU2558554C1 - Single-layer net vault with double curvature - Google Patents
Single-layer net vault with double curvature Download PDFInfo
- Publication number
- RU2558554C1 RU2558554C1 RU2014122280/03A RU2014122280A RU2558554C1 RU 2558554 C1 RU2558554 C1 RU 2558554C1 RU 2014122280/03 A RU2014122280/03 A RU 2014122280/03A RU 2014122280 A RU2014122280 A RU 2014122280A RU 2558554 C1 RU2558554 C1 RU 2558554C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- arches
- arch
- gussets
- angle
- mesh
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Tents Or Canopies (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к строительству, а именно к сетчатым оболочкам двоякой кривизны, служащим для покрытия промышленных, хозяйственных, общественных и административных зданий, таких как склады, производственные помещения, торговые и выставочные павильоны, теплицы, кафе и т.п.The invention relates to construction, namely to mesh shells of double curvature, serving to cover industrial, economic, public and administrative buildings, such as warehouses, industrial premises, trade and exhibition pavilions, greenhouses, cafes, etc.
Широко известно техническое решение листопрокатного цеха, построенного по проекту Владимира Григорьевича Шухова в 1897-1898 гг., расположенного на территории ОАО «ВМЗ» г. Выкса Нижегородской области. Описание этой конструкции можно найти в литературе, например в книге «Металлические конструкции академика В.Г. Шухова» (М.: Наука, 1990 г., стр. 49, 60) или в отчете о НИР ННГАСУ «Обследование и оценка технического состояния строительных конструкций пролета Шухова в здании бывшего листопрокатного цеха ОАО «ВМЗ» (объект культурного наследия федерального значения)» (Нижний Новгород: ННГАСУ, 2010) (взято на http://www.vyksa-usadba.ru/Shuhov/I.pdf). Впервые в мировой строительной практике Шухов продемонстрировал возможность компоновать пространственное прямоугольное в плане покрытие двоякой кривизны из отдельных стержневых элементов. Эта конструкция, являясь сводом двоякой кривизны, представляет собой, по сути, цилиндрический свод, на массивные решетчатые арки которого - поперечные рамы здания опираются участки, выполненные в виде оболочки двоякой кривизны. Недостатками этого решения являются сложность формообразования системы, высокая трудоемкость и сложность монтажа, обусловленная тем, что стержни выполнены неразрезными, что приводит к их закручиванию по длине. Кроме того, опирание покрытия производится только на стержни одного направления, что приводит к необходимости выполнения обрешетки по стержням каркаса для устройства кровли и необходимости применения множества затяжек, в том числе вдоль здания по длине поперечных арок-рам для восприятия распора.The technical solution of the sheet rolling workshop, designed by Vladimir Grigorievich Shukhov in 1897-1898, located on the territory of OAO VMZ in the city of Vyksa, Nizhny Novgorod Region, is widely known. A description of this construction can be found in the literature, for example, in the book “Metal Structures of Academician V.G. Shukhov ”(Moscow: Nauka, 1990, p. 49, 60) or in the report on the research work of the NNGASU“ Inspection and assessment of the technical condition of the building structures of the Shukhov span in the building of the former sheet rolling workshop of OJSC VMZ (an object of cultural heritage of federal significance) ”(Nizhny Novgorod: NNGASU, 2010) (taken from http://www.vyksa-usadba.ru/Shuhov/I.pdf). For the first time in world construction practice, Shukhov demonstrated the ability to compose a spatial rectangular plan of double curvature from individual core elements. This design, being a vault of double curvature, is, in fact, a cylindrical vault, on the massive lattice arches of which are the transverse frames of the building, sections made in the form of a shell of double curvature are supported. The disadvantages of this solution are the complexity of the shaping system, the high complexity and complexity of installation, due to the fact that the rods are continuous, which leads to their twisting along the length. In addition, the coating is supported only on the rods of one direction, which leads to the need to perform the crate along the rods of the frame for roofing and the need to use a lot of puffs, including along the building along the length of the transverse arches for perception of pressure.
Пространственные решетчатые конструкции состоят всего лишь из двух типов элементов - линейных (стержней) и узловых (см. http://www.forma.spb.ru/). В качестве линейных элементов чаще всего применяются стальные и алюминиевые прокатные и гнутые профили. Узловые элементы имеют различную конструкцию, обеспечивающую легкое и надежное соединение нескольких стержней, сходящихся под различными пространственными углами. Несмотря на внешнюю ажурность и легкость сетчатых оболочек, их изготовление до сих пор остается крайне дорогостоящим и трудоемким делом. Именно сложность технологии строительства сдерживает более широкое применение этих конструкций. Главная проблема любых сетчатых оболочек - узлы соединения перекрещивающихся стержней. При этом возникает необходимость разработки специальных узлов соединения. Как правило, изготовление этих узлов требует заводской точности, что, естественно, значительно удорожает их производство.Spatial lattice structures consist of only two types of elements - linear (rods) and nodal (see http://www.forma.spb.ru/). As linear elements, steel and aluminum rolled and bent profiles are most often used. Nodal elements have a different design, providing easy and reliable connection of several rods converging at different spatial angles. Despite the external delicacy and lightness of the mesh shells, their manufacture is still extremely expensive and time-consuming. It is the complexity of construction technology that holds back the wider application of these structures. The main problem of any mesh shells is the nodes of the intersection of the intersecting rods. In this case, there is a need to develop special connection nodes. As a rule, the manufacture of these units requires factory accuracy, which, of course, significantly increases the cost of their production.
Известен сетчатый сферический купол (см. А.С. №196272, Е04В, опубл. 1967 г.), собранный из отдельных элементов - стержней, образующих систему пересекающихся арок. Купол основан на построении правильной сети Чебышева, представляющей собой четырехугольную сеть на поверхности, у которой все противоположные отрезки каждой ячейки попарно равны. Сферический сегмент состоит из шести клиновидных участков, на каждом из которых построена правильная сеть Чебышева. После монтажа стержней основного каркаса устанавливают дополнительные стержни, связывающие узлы ромбической сети по меньшим диагоналям, образуя тем самым сеть из равнобедренных треугольников. Получается купол, образованный из равных секторов с треугольными ячейками. Для повышения пространственной жесткости сетчатая поверхность купола составлена из двухветвевых стержней, расположенных в радиальных плоскостях, что повышает его общую устойчивость при внешних нагрузках. Недостатками известной конструкции является использование двухветвевых стержней и дополнительных диагональных соединительных элементов в ромбах сети, что повышает материалоемкость конструкции. К тому же эти элементы имеют разную длину в разных ромбах. Обозначенные оптимальные пролеты конструкции довольно велики (D>150 м), что делает ее малопригодной для покрытия часто встречающихся зданий и сооружений. Кроме того, соединение в одном узле большого количества (шести) элементов делает необходимыми разработку и изготовление сложного узлового элемента, увеличивает трудоемкость и сложность монтажа.Known mesh spherical dome (see AS No. 196272, E04B, publ. 1967), assembled from individual elements - rods, forming a system of intersecting arches. The dome is based on the construction of a regular Chebyshev network, which is a quadrangular network on the surface for which all opposite segments of each cell are equal in pairs. The spherical segment consists of six wedge-shaped sections, on each of which a regular Chebyshev network is built. After mounting the rods of the main frame, additional rods are installed that connect the nodes of the rhombic network along the smaller diagonals, thereby forming a network of isosceles triangles. It turns out a dome formed from equal sectors with triangular cells. To increase spatial rigidity, the mesh surface of the dome is composed of two-branch rods located in radial planes, which increases its overall stability under external loads. The disadvantages of the known design is the use of two-branch rods and additional diagonal connecting elements in the rhombs of the network, which increases the material consumption of the structure. In addition, these elements have different lengths in different rhombs. The indicated optimal spans of the structure are quite large (D> 150 m), which makes it unsuitable for covering frequently encountered buildings and structures. In addition, the connection in a single node of a large number of (six) elements makes it necessary to develop and manufacture a complex nodal element, increases the complexity and complexity of installation.
Наиболее близким к изобретению (см. свидетельство на полезную модель №38346, Е04В 7/08, публ. 2004 г.) является сферическая оболочка (однослойный сетчатый свод двоякой кривизны), состоящая из арок двух перекрестных направлений, собранных из несущих стержней и образующих четырехугольные ячейки с узлами соединения, и контурных элементов свода. При этом в каждом узле решетки соединены элементы только двух направлений, а сетчатый свод может быть выполнен в виде неполной полусферической поверхности с вырезами по четырем сторонам с дополнительными контурными элементами, образующими треугольные ячейки. Недостатком известной конструкции являются высокая материалоемкость, трудоемкость и сложность монтажа, обусловленные сложностью узлов соединения и большим количеством используемых типоразмеров стержней.Closest to the invention (see utility model certificate No. 38346, EV 7/08, publ. 2004) is a spherical shell (single-layer mesh vault of double curvature), consisting of arches of two cross directions, assembled from bearing rods and forming quadrangular cells with connection nodes, and contour elements of the arch. Moreover, in each node of the lattice elements of only two directions are connected, and the mesh vault can be made in the form of an incomplete hemispherical surface with cutouts on four sides with additional contour elements forming triangular cells. A disadvantage of the known design is the high material consumption, the complexity and complexity of installation, due to the complexity of the connection nodes and the large number of used sizes of rods.
Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в снижении материалоемкости, трудоемкости и сложности монтажа при изготовлении стационарной или сборно-разборной конструкции однослойного сетчатого свода двоякой кривизны. Другой задачей изобретения является создание разнообразных форм однослойного сетчатого свода на основе исходного базового свода.The problem to which the invention is directed, is to reduce the material consumption, the complexity and complexity of installation in the manufacture of a stationary or collapsible design of a single-layer mesh vault of double curvature. Another objective of the invention is the creation of various forms of a single-layer mesh vault based on the original base vault.
Указанный технический результат достигается тем, что в однослойном сетчатом своде двоякой кривизны, состоящем из арок двух перекрестных направлений, собранных из несущих стержней и образующих четырехугольные ячейки с узлами соединения, и контурных элементов свода, согласно изобретению арки первого направления с центральной аркой первого направления выполнены из несущих стержней, соединенных между собой первыми фасонками, арки перекрестного направления с центральной аркой перекрестного направления выполнены из несущих стержней, соединенных между собой вторыми фасонками, арки первого и перекрестного направлений, кроме центральных арок, снабжены на концах первыми и вторыми концевыми фасонками соответственно, центральные арки снабжены на концах третьими концевыми фасонками, при этом первая и вторая фасонки выполнены в виде прямоугольных пластин с вертикально расположенными по центру вырезами, причем вырезы первой и второй фасонок направлены навстречу друг другу для образования узла соединения при соединении арок первого и перекрестного направлений, а контурные элементы выполнены в виде периметральных стержней, соединенных с концевыми фасонками арок.The specified technical result is achieved by the fact that in a single-layer mesh vault of double curvature, consisting of arches of two cross directions assembled from bearing rods and forming quadrangular cells with connection nodes, and contour elements of the arch, according to the invention, arches of the first direction with a central arch of the first direction are made of bearing rods interconnected by the first gussets, arches of the cross direction with the central arch of the cross direction are made of bearing rods, soy interconnected by the second gussets, the arches of the first and cross directions, except for the central arches, are provided at the ends with the first and second end gusses, respectively, the central arches are provided at the ends with the third end gussets, while the first and second gussets are made in the form of rectangular plates with vertically arranged the center of the cutouts, and the cutouts of the first and second cuts are directed towards each other to form a connection node when connecting arches of the first and cross directions, and contour e ementy perimeter are in the form of rods connected to end luminaire arches.
Также согласно изобретению сетчатый свод имеет форму паруса и выполнен квадратным в плане, диагоналями свода являются центральные арки первого и перекрестного направлений, а контурные элементы образуют по периметру свода треугольные ячейки.Also according to the invention, the mesh arch has the shape of a sail and is made square in plan, the diagonals of the arch are the central arches of the first and cross directions, and the contour elements form triangular cells around the perimeter of the arch.
Первая и вторая фасонки в виде прямоугольных пластин согласно изобретению выполнены со скошенными от центра к краям верхними кромками, с шириной выреза равной толщине пластины, и глубиной выреза, равной половине высоты пластины, и имеют по две группы крепежных отверстий, симметрично расположенных под углом к вертикальной оси фасонок, при этом угол скоса верхних кромок пластин и угол расположения крепежных отверстий определяются кривизной арок.The first and second gussets in the form of rectangular plates according to the invention are made with beveled top edges from the center to the edges, with a cutout width equal to the thickness of the plate, and a cutout depth equal to half the height of the plate, and have two groups of mounting holes symmetrically located at an angle to the vertical the axis of the gussets, while the angle of inclination of the upper edges of the plates and the angle of the mounting holes are determined by the curvature of the arches.
Первые и вторые концевые фасонки арок соответственно первого и перекрестного направлений, кроме центральных арок, согласно изобретению выполнены в виде прямоугольных пластин со скошенными от центра к краям верхними кромками, с вертикально расположенными по центру вырезами, ширина которых равна толщине пластины, глубина равна половине высоты пластины, и имеют по две группы крепежных отверстий, симметрично расположенных под углом к вертикальной оси концевых фасонок, причем вырезы первой концевой и второй концевой фасонок направлены навстречу друг другу для образования концевого узла соединения при соединении арок первого и перекрестного направлений, а концевые фасонки выполнены отогнутыми в противоположные стороны для обеспечения квадратной в плане формы свода, при этом угол скоса верхних кромок пластин, угол расположения крепежных отверстий и угол отгибания фасонок определяются кривизной арок.The first and second end gussets of the arches of the first and cross directions, respectively, except for the central arches, according to the invention, are made in the form of rectangular plates with upper edges chamfered from the center to the edges, with vertically centered cutouts, the width of which is equal to the thickness of the plate, the depth is half the height of the plate , and have two groups of mounting holes symmetrically located at an angle to the vertical axis of the end gussets, and the cutouts of the first end and second end gussets are directed to the I meet each other to form an end connection node when connecting arches of the first and cross directions, and the end gussets are bent in opposite directions to ensure a square in plan shape of the arch, while the angle of inclination of the upper edges of the plates, the angle of the mounting holes and the angle of bending of the gussets are determined by the curvature arches.
Третьи концевые фасонки центральных арок обоих направлений согласно изобретению выполнены в виде двух прямоугольных пластин со скошенными от центра к краям верхними кромками, с двумя группами крепежных отверстий, симметрично расположенных под углом к вертикальной оси фасонок, при этом третьи концевые фасонки выполнены отогнутыми в противоположные стороны для обеспечения квадратной в плане формы свода, а угол скоса верхних кромок пластин, угол расположения крепежных отверстий и угол отгибания фасонок определяются кривизной арок.The third end gussets of the central arches of both directions according to the invention are made in the form of two rectangular plates with upper edges chamfered from the center to the edges, with two groups of mounting holes symmetrically located at an angle to the vertical axis of the gussets, while the third end gusses are bent in opposite directions for ensuring the square in terms of the shape of the arch, and the bevel angle of the upper edges of the plates, the angle of the mounting holes and the angle of bending of the shapes are determined by the curvature of the arches.
Концы несущих стержней согласно изобретению выполнены со скосом под углом 45° для обеспечения возможности соединения двух или четырех стержней двух арок в одном уровне.The ends of the supporting rods according to the invention are beveled at an angle of 45 ° to enable the connection of two or four rods of two arches at the same level.
Периметральные стержни по четырем сторонам свода согласно изобретению соединены между собой прямоугольными пластинами.The perimeter rods on four sides of the arch according to the invention are interconnected by rectangular plates.
Также согласно изобретению сетчатый свод выполнен с вырезами или выступами по двум, или четырем, или восьми направлениям для обеспечения возможности образования соответственно прямоугольной или ромбической, или восьмигранной, или восьмиугольной в плане формы свода.Also, according to the invention, the mesh vault is made with cutouts or protrusions in two, four, or eight directions to enable the formation of a correspondingly rectangular or rhombic, or octagonal, or octagonal in shape plan of the arch.
Сетчатый свод согласно изобретению может быть выполнен с объединением или разделением части ячеек решетки для обеспечения возможности наиболее рационального распределения усилий в элементах и рационального использования их несущей способности.The mesh vault according to the invention can be made by combining or separating part of the cells of the lattice to enable the most rational distribution of forces in the elements and the rational use of their bearing capacity.
Сетчатый свод согласно изобретению может быть выполнен сборно-разборным.Mesh arch according to the invention can be made collapsible.
Сетчатый свод согласно изобретению имеет покрытие, выполненное кровельными стальными оцинкованными листами внахлест, подкрепленными профилированным настилом, с использованием кровельных саморезов.The mesh vault according to the invention has a coating made of roofing steel galvanized lap sheets, reinforced with profiled flooring, using roofing screws.
Далее изобретение поясняется с помощью чертежей, где:The invention is further explained using the drawings, where:
на фиг. 1 представлен однослойный сетчатый свод двоякой кривизны;in FIG. 1 shows a single-layer mesh arch of double curvature;
на фиг. 2 представлен однослойный сетчатый свод квадратный в плане;in FIG. 2 shows a single-layer mesh vault square in plan;
на фиг. 3 представлена исходная для расчета дуга, описанная вокруг центральной арки;in FIG. 3 shows the initial arc for calculation, described around the central arch;
на фиг. 4 представлена арка первого направления;in FIG. 4 shows an arch of the first direction;
на фиг. 5 представлена арка перекрестного направления;in FIG. 5 shows an arch of cross direction;
на фиг. 6 представлен узел I на фиг. 2 - узел соединения всех арок;in FIG. 6 shows the assembly I in FIG. 2 - connection node of all arches;
на фиг. 7 представлен узел II на фиг. 2 - концевой узел соединения центральных арок;in FIG. 7 shows the assembly II in FIG. 2 - end node connecting the central arches;
на фиг. 8 представлен узел III на фиг. 2 - концевой узел соединения всех арок, кроме центральных арок;in FIG. 8 shows the assembly III in FIG. 2 - end node of the connection of all arches except the central arches;
на фиг. 9 представлены другие формы сводов двоякой кривизны, охватываемые изобретением: 9а - восьмигранная; 9b, 9с - квадратная с объединением части ячеек; 9d, 9е - прямоугольная; 9f, 9g - ромбическая; 9h - восьмиугольная.in FIG. 9 shows other forms of arches of double curvature, covered by the invention: 9a - octahedral; 9b, 9c - square with the union of part of the cells; 9d, 9e - rectangular; 9f, 9g - rhombic; 9h is octagonal.
Сущность предложенного изобретения заключается в том, что предварительно строится пространственная компьютерная модель в зависимости от размеров и кривизны проектируемого свода, по которой вычисляются необходимые параметры деталей и узлов.The essence of the proposed invention lies in the fact that pre-built spatial computer model depending on the size and curvature of the designed arch, on which the necessary parameters of parts and assemblies are calculated.
Исходным для всех форм сводов является квадратный в плане свод (фиг. 2), который состоит из плоских четырехугольных ячеек. Ячейки образуются системой перекрестных арок в двух направлениях. Арки выполнены ломаными из прямых стержней одинаковой длины. Стержни арки являются хордами круговой дуги.The initial for all forms of arches is a square arch in plan (Fig. 2), which consists of flat quadrangular cells. Cells are formed by a system of cross arches in two directions. Arches are made of broken rods of straight rods of the same length. The stems of the arch are the chords of a circular arc.
Центральные арки, являющиеся диагоналями свода, являются исходными для остальных арок. Дуга радиуса R, описанная вокруг центральной арки, получается построением по трем точкам (фиг. 3). Две точки лежат в противоположных углах квадратного в плане свода. Третья точка возвышается над пересечением диагоналей квадратного свода. Возвышение третьей точки определяет высоту свода в осях стержней. Дуга разделяется на четное количество одинаковых частей, определяющее количество плоских ячеек - частоту разбивки всего свода. Точки, разделяющие дугу, соединяются хордами - осями стержней каркаса свода, расположенными под углом ϕ.The central arches, which are the diagonals of the arch, are the source for the remaining arches. An arc of radius R, described around the central arch, is obtained by building on three points (Fig. 3). Two points lie in opposite corners of the square in terms of the arch. The third point rises above the intersection of the diagonals of the square vault. The elevation of the third point determines the height of the arch in the axes of the rods. The arc is divided into an even number of identical parts, which determines the number of flat cells - the breakdown frequency of the entire arch. The points dividing the arc are connected by chords — the axes of the rods of the arch frame located at an angle ϕ.
Центральная арка в перекрестном направлении получается поворотом центральной арки в первом направлении вокруг ее центральной верхней точки на угол 90°. Остальные арки получаются копированием и параллельным переносом центральной арки за верхнюю точку в соседний узел перекрестной центральной арки и отбрасыванием крайних стержней с двух сторон. Для перекрестного направления процедура аналогична. Концевые узлы арок соединяются по периметру прямыми отрезками периметральных стержней получившейся длины. При этом сечения несущих стержней центральных и остальных арок, сечения периметральных стержней принимаются по расчету. В качестве стержней могут применяться стальные прокатные и сварные профили, тонкостенные стальные профили.The central arch in the cross direction is obtained by turning the central arch in the first direction around its central upper point at an angle of 90 °. The remaining arches are obtained by copying and parallel transfer of the central arch beyond the upper point to the neighboring node of the cross central arch and discarding the extreme rods on both sides. For cross direction, the procedure is similar. The end nodes of the arches are connected along the perimeter by straight segments of the perimeter rods of the resulting length. In this case, the sections of the bearing rods of the central and other arches, the sections of the perimeter rods are taken by calculation. As rods, steel rolling and welded profiles, thin-walled steel profiles can be used.
Однослойный сетчатый свод двоякой кривизны (Фиг. 1) содержит арки 1 первого направления с центральной аркой 2 первого направления, арки 3 перекрестного направления с центральной аркой 4 перекрестного направления и контурные элементы в виде периметральных стержней 5. Арки 1, 2 первого направления (фиг. 4) содержат несущие стержни 6, соединенные первыми фасонками 7. На концах арок 1, кроме центральной арки 2, первого направления установлены первые концевые фасонки 8. Арки 3, 4 перекрестного направления (см. фиг. 5) содержат несущие стержни 6, соединенные вторыми фасонками 9. На концах арок 3, кроме центральной арки 4, перекрестного направления установлены вторые концевые фасонки 10.A single-layer mesh arch of double curvature (Fig. 1) contains
Первая и вторая фасонки 7, 9 выполнены в виде прямоугольных пластин с вертикально расположенными по центру вырезами, причем вырезы первой и второй фасонок 7, 9 направлены навстречу друг другу для образования узлов соединения (см. фиг. 6) при соединении арок 1, 2 первого и арок 2, 4 перекрестного направлений. Первая и вторая фасонки 7, 9 выполнены со скошенными от центра к краям верхними кромками, с шириной выреза, равной толщине пластины, и глубиной выреза, равной половине высоты пластины, и имеют по две группы крепежных отверстий, симметрично расположенных под углом к вертикальной оси фасонок 7, 9. При этом верхние кромки фасонок 7, 9 лежат в одной плоскости с верхними гранями верхних полок стержней 6. Для возможности соединения четырех стержней 6 двух арок в одном уровне в одном узле полки на концах стержней 6 имеют скос 11 под углом 45°. Угол скоса верхних кромок фасонок 7, 9 и угол расположения крепежных отверстий определяются кривизной арок и берутся из пространственной компьютерной модели (вычисляются математически).The first and
Первые и вторые концевые фасонки 8, 10 всех арок 1, 3, кроме центральных арок 2, 4, выполнены в виде прямоугольных пластин со скошенными от центра к краям верхними кромками, с вертикально расположенными по центру вырезами, ширина которых равна толщине пластины, глубина равна половине высоты пластины и имеют по две группы крепежных отверстий, симметрично расположенных под углом к вертикальной оси концевых фасонок 8, 10. Вырезы первой концевой 8 и второй концевой 10 фасонок направлены навстречу друг другу для образования концевого узла соединения при соединении арок первого и перекрестного направлений. Концевые фасонки 8, 10 выполнены отогнутыми в противоположные стороны для обеспечения квадратной в плане формы свода (см. фиг. 8). При этом верхние кромки фасонок 8, 10 лежат в одной плоскости с верхними гранями верхних полок стержней 6. Для возможности соединения двух стержней 6 двух арок 1, 3 в одном уровне в одном концевом узле полки на концах стержней 6 имеют скос 11 под углом 45°. Угол скоса верхних кромок фасонок 8, 10, угол расположения крепежных отверстий и угол отгибания фасонок определяются кривизной арок и берутся из пространственной компьютерной модели (вычисляются математически).The first and
На концах центральных арок 2, 4 первого и перекрестного направления установлены третьи концевые фасонки 12, каждая из которых выполнена в виде двух прямоугольных пластин со скошенными от центра к краям верхними кромками и двумя группами крепежных отверстий, симметрично расположенных под углом к вертикальной оси фасонок 12. Концевые фасонки 12 выполнены отогнутыми в противоположные стороны для обеспечения квадратной в плане формы свода (см. фиг. 7). При этом верхние кромки фасонок 12 лежат в одной плоскости с верхними гранями верхних полок стержней 6. Для возможности создания квадратной в плане формы свода и установки отогнутых третьих концевых фасонок 12 полки на концах стержней 6 имеют скос 11 под углом 45°. Углы скоса верхних кромок фасонок 12 и углы отгибания фасонок 12 определяются кривизной арок и берутся из пространственной компьютерной модели (вычисляются математически).At the ends of the
Несущие стержни 6 соединяются с первыми и вторыми фасонками 7, 9 и первыми, вторыми и третьими концевыми фасонками 8, 10, 12 болтами (на фигурах не показаны). Периметральные стержни 5 соединены по четырем сторонам свода прямоугольными пластинами 13 и по периметру с концевыми фасонками 8, 10, 12 болтами (на фигурах не показаны). Таким образом, сетчатый свод может быть выполнен полностью сборно-разборным.The bearing
Сетчатый свод может быть выполнен с вырезами или выступами по двум, или четырем, или восьми направлениям (см. фиг. 9) путем отбрасывания стержней или наращивания арок для обеспечения возможности образования соответственно прямоугольной или ромбической, или восьмигранной, или восьмиугольной в плане формы свода, а также с объединением или разделением ячеек решетки для обеспечения возможности наиболее рационального распределения усилий в элементах и рационального использования их несущей способности.The mesh vault can be made with cuts or protrusions in two, or four, or eight directions (see Fig. 9) by discarding the rods or building arches to allow the formation of a correspondingly rectangular or rhombic, or octagonal, or octagonal in terms of shape of the arch, as well as with the union or separation of lattice cells to ensure the most rational distribution of forces in the elements and the rational use of their bearing capacity.
Покрытие свода выполнено кровельными стальными оцинкованными листами 14 внахлест (см. фиг. 2), подкрепленными профилированным настилом 15. Профилированный настил 15 вырезается таким образом, чтобы заполнить всю площадь между стержнями 6 каркаса свода, тип настила подбирается расчетом. Размер листа определяется из условия перехлеста листов на стержнях каркаса не менее 50 мм.The roof is covered with galvanized
Крепление профилированного настила 15 к оцинкованным листам 14 выполняется кровельными саморезами. Получившиеся листы обшивки крепятся к стержням 6 каркаса также кровельными саморезами (на фигурах не показаны). Покрытие дополнительно выполняет роль диагональных связей в ячейках всей конструкции, придает конструкции жесткость и геометрическую неизменяемость формы.The fastening of the profiled
Сетчатый свод изготавливают следующим образом.The mesh arch is made as follows.
Собирают на земле арки 1, 2 первого направления путем соединения несущих стержней 6 первыми фасонками 7, собирают арки 3, 4 перекрестного направления путем соединения несущих стержней 6 вторыми фасонками 9, присоединяют к концам арок 1, 2, 3, 4 соответствующие концевые фасонки 8, 10, 12, отогнутые в соответствии с квадратной в плане формой свода. Далее собирают каждую из четырех сторон свода в отдельности путем соединения периметральных стержней 5 пластинами 13. Затем на земле или на высоте (в зависимости от размеров свода) устанавливают четыре стороны свода, устанавливают арки 1, 2 первого направления, арки 1 соединяют концевыми фасонками 8 с периметральными стержнями 5 собранных сторон свода. Далее арки 3, 4 перекрестного направления располагают поверх арок 1, 2 первого направления и соединяют их вырезами первых и вторых фасонок 7, 9, первых и вторых концевых фасонок 8, 10 для образования узлов соединения («надевают» арки перекрестного направления через вырезы в фасонках на арки первого направления). Далее арки 3 перекрестного направления соединяют концевыми фасонками 10 с периметральными стержнями 5 собранных сторон свода. После чего присоединяют центральные арки 2, 4 третьими концевыми фасонками 12 к периметральным стержням 5 собранных сторон свода. Готовый сетчатый свод покрывают кровельными стальными оцинкованными листами 14 внахлест, подкрепленными профилированным настилом 15, с использованием кровельных саморезов.
Сетчатый свод отличается низкой материалоемкостью, низкой трудоемкостью и простотой монтажа, обусловленной соединением в одном узле максимум четырех стержневых элементов и высокой унификацией деталей - используются стержни стандартных профилей, одного типоразмера и, по существу, одного типа фасонки - плоские прямоугольные пластины со скосами или без скосов, с вырезами или без вырезов, прямые или отогнутые, что позволяет выполнить их с высокой степенью точности. Простота узлов соединения позволяется собирать отдельные арки целиком и только затем производить сборку всего свода. Конструкция является универсальной (пролет не имеет «нижних» ограничений) и может использоваться для любых типов зданий и сооружений.The mesh vault is characterized by low material consumption, low laboriousness and ease of installation, due to the connection of a maximum of four bar elements in one node and a high unification of parts - rods of standard profiles, one frame size and essentially one type of gusset are used - flat rectangular plates with or without bevels , with cuts or without cuts, straight or bent, which allows them to be performed with a high degree of accuracy. The simplicity of the connection nodes allows you to assemble individual arches as a whole and only then assemble the entire arch. The design is universal (the span has no "lower" restrictions) and can be used for any type of building.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014122280/03A RU2558554C1 (en) | 2014-06-02 | 2014-06-02 | Single-layer net vault with double curvature |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014122280/03A RU2558554C1 (en) | 2014-06-02 | 2014-06-02 | Single-layer net vault with double curvature |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2558554C1 true RU2558554C1 (en) | 2015-08-10 |
Family
ID=53795922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014122280/03A RU2558554C1 (en) | 2014-06-02 | 2014-06-02 | Single-layer net vault with double curvature |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2558554C1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU196272A1 (en) * | В. А. Савельев | NET SPHERICAL DOME | ||
| RU2515638C1 (en) * | 2012-12-05 | 2014-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Method to manufacture polygonal arc from box-shaped profiles |
-
2014
- 2014-06-02 RU RU2014122280/03A patent/RU2558554C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU196272A1 (en) * | В. А. Савельев | NET SPHERICAL DOME | ||
| RU2515638C1 (en) * | 2012-12-05 | 2014-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Method to manufacture polygonal arc from box-shaped profiles |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8074404B2 (en) | Double-layer cable-strut roof system | |
| US8763326B2 (en) | Building structure | |
| US7143550B1 (en) | Double network reticulated frame structure | |
| CN101614052B (en) | Right hexagonal steel-concrete combined hollow double lattice floor and manufacturing method thereof | |
| KR101615565B1 (en) | Intersecting Tensegrity Structure | |
| RU202447U1 (en) | Structural slab | |
| RU202448U1 (en) | Structural slab | |
| CN106121109A (en) | Large span right hexagonal steel-concrete cellular hollow sandwich panel ceiling for storied building and manufacture method | |
| RU2558554C1 (en) | Single-layer net vault with double curvature | |
| CN109372120B (en) | Two-way regular hexagonal grid structure and construction method thereof | |
| JP2012122244A (en) | Roof structure and construction method for the same | |
| RU201655U1 (en) | Building module | |
| US20220275629A1 (en) | Triangular pyramidal structure, a system and method for fabricating same | |
| RU128226U1 (en) | DOME COMPOSITION | |
| CN209817106U (en) | Round plane large-span honeycomb type concrete space grid box type structure | |
| RU204592U1 (en) | Structural slab | |
| RU88698U1 (en) | BUILDING WITH DOME ROOF | |
| RU204910U1 (en) | Building module | |
| CN206016005U (en) | The cellular hollow sandwich panel ceiling for storied building of large span right hexagonal steel-concrete | |
| Makowski | History of development of various types of braced barrel vaults and review of recent achievements all over the world | |
| Leduc et al. | Space structure with developable shear components | |
| RU204594U1 (en) | Folded dome | |
| RU210971U1 (en) | Structural plate | |
| Biswas et al. | Metal decks used to form hypar-shell panels | |
| RU210962U1 (en) | Building module |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20160208 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200603 |