RU2619621C1

RU2619621C1 - Method of erecting buildings and structures from thin-walled steel and plate elements with high strength and operating characteristics

Info

Publication number: RU2619621C1
Application number: RU2016111791A
Authority: RU
Inventors: Сергей Валерьевич Серёгин
Original assignee: Сергей Валерьевич Серёгин
Priority date: 2016-03-29
Filing date: 2016-03-29
Publication date: 2017-05-17

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: several adjacent trusses made of hot-rolled or cold-bent steel are connected together and in the plane of one truss by the welding, screw or rivet method with plate elements that can be continuous or discontinuous along the rod length and have perforations.

EFFECT: improving the truss performance.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам строительства зданий и сооружений из металлических конструкций.The invention relates to the field of construction, and in particular to methods for the construction of buildings and structures from metal structures.

Актуальность разработок в данной области обусловлена необходимостью строительства объектов с высокими прочностными и эксплуатационными характеристиками не только на территории суши, но и на ледовых образованиях Арктической зоны Российской Федерации (постановление Правительства Российской Федерации от 21 апреля 2014 г. N 366 г. Москва "Об утверждении государственной программы Российской Федерации "Социально-экономическое развитие Арктической зоны Российской Федерации на период до 2020 года").The relevance of development in this area is due to the need to build facilities with high strength and operational characteristics not only on land, but also on ice formations in the Arctic zone of the Russian Federation (Decree of the Government of the Russian Federation of April 21, 2014 N 366 Moscow "On approval of the state programs of the Russian Federation "Socio-economic development of the Arctic zone of the Russian Federation for the period until 2020").

Из уровня техники известны способы возведения зданий и сооружений (Беленя Е.И. и др. Металлические конструкции. Специальный курс, издание 2-е. – М.: Стройиздат, 1982; Беленя Е.И., Балдин В.А., Ведеников Г.С. и др. Металлические конструкции. Общий курс, 600 с.The prior art methods for the construction of buildings and structures (Belena E.I. et al. Metal structures. Special course, 2nd edition. - M .: Stroyizdat, 1982; Belenya E.I., Baldin V.A., Vedenikov G.S. et al. Metal Structures General Course, 600 p.

Представленные способы имеют относительно небольшие показатели несущей способности, жесткости и устойчивости.The presented methods have relatively small indicators of bearing capacity, rigidity and stability.

За прототип принято техническое решение RU 2531980, в котором предварительно-напряженная ферма оболочечного типа из легких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК) состоит из нескольких предварительно напряженных верхних поясов ферм, соединенных между собой пластинчатыми элементами и выполненных из легких стальных тонкостенных стержней, раскосов, соединенных между собой пластинчатыми элементами и выполненных из легких стальных тонкостенных стержней, и нижних поясов ферм, соединенных между собой пластинчатыми элементами и выполненных из легких стальных тонкостенных стержней.The technical solution RU 2531980, in which a prestressed shell-type truss of light steel thin-walled structures (LSTK) consists of several prestressed upper truss belts connected by plate elements and made of light steel thin-walled rods, braces connected between lamellar elements and made of light steel thin-walled rods, and lower truss belts, interconnected by lamellar elements and made and lung precision steel rods.

Задачей изобретения является создание способа возведения зданий и сооружений из тонкостенных стержневых и пластинчатых элементов, обеспечивающего высокие прочностные и эксплуатационные характеристики для широких областей их использования, в том числе на территории Арктической зоны Российской Федерации.The objective of the invention is to provide a method of construction of buildings and structures from thin-walled rod and plate elements, providing high strength and operational characteristics for wide areas of their use, including in the Arctic zone of the Russian Federation.

Технический результат заключается в снижении стоимости, веса, материальных затрат и трудоемкости изготовления конструкции фермы, повышении ее прочностных и эксплуатационных характеристик, а именно уменьшении кручения в тонкостенных стержнях, увеличение несущей способности, геометрической неизменяемости и устойчивости, как отдельных элементов, так и всей пространственной конструкции фермы в целом, а также в расширении области их использования.The technical result consists in reducing the cost, weight, material costs and the complexity of manufacturing a truss structure, increasing its strength and operational characteristics, namely, reducing torsion in thin-walled rods, increasing bearing capacity, geometric immutability and stability, both of individual elements and of the entire spatial structure farms in general, as well as expanding the scope of their use.

Способ возведения зданий и сооружений из тонкостенных стержневых и пластинчатых элементов с высокими прочностными и эксплуатационными характеристиками включает использование пространственной конструкции фермы, состоящей из нескольких, рядом расположенных ферм, соединенных пластинчатыми элементами не только между собой, как в прототипе, но и в плоскости одной фермы. Таким образом, вертикально расположенные пластинчатые элементы воспринимают значительные усилия, передаваемые на конструкцию фермы, что позволяет получить высокие механические характеристики, заявленные в техническом результате.A method of erecting buildings and structures from thin-walled rod and plate elements with high strength and operational characteristics involves the use of a spatial truss structure consisting of several adjacent trusses connected by plate elements not only among themselves, as in the prototype, but also in the plane of one truss. Thus, vertically arranged plate elements absorb significant forces transferred to the truss structure, which allows to obtain high mechanical characteristics claimed in the technical result.

Снижению стоимости и трудоемкости изготовления конструкции фермы, а также расширению области их использования способствует применение в качестве стержневых элементов фермы профилей из горячекатаной или холодногнутой стали, а также пренебрежение предварительно-напряженными элементами в конструкции прототипа.The cost and laboriousness of the manufacture of the truss structure is reduced, as well as the area of their use is expanded by the use of profiles of hot-rolled or cold-rolled steel as the core elements of the truss, as well as the neglect of prestressed elements in the prototype design.

Снижение стоимости изготовления, веса конструкции и материальных затрат достигается также за счет того, что пластинчатые элементы могут иметь перфорацию и/или быть прерывистыми вдоль длины стержня, то есть на ограниченной стержнями площади может быть расположено несколько пластинчатых элементов в одной плоскости.The reduction in manufacturing cost, structural weight and material costs is also achieved due to the fact that the plate elements can be perforated and / or be intermittent along the length of the rod, that is, several plate elements can be located in the same plane on the area limited by the rods.

Общая композиция фермы, состоящая из перечисленных отличительных признаков, обеспечивает синергетический эффект - взаимное усиление действия, направленное на достижение технического результата, то есть комбинация отличительных признаков в отдельности и совместно с известным техническим решением дает больший эффект, чем сумма признаков фермы по отдельности. Данный эффект обусловлен спецификой работы конструкции и ее отдельных элементов. Когда ресурс несущей способности еще не исчерпан, конструктивные элементы или общая конструкция фермы теряет устойчивость. Вертикальные и горизонтальные пластинчатые элементы совместно обеспечивают геометрическую неизменяемость фермы, позволяя использовать максимальный ресурс несущей способности ее элементов.The overall composition of the farm, consisting of the above distinguishing features, provides a synergistic effect - mutual reinforcement of the action aimed at achieving a technical result, that is, a combination of distinctive features separately and together with the known technical solution gives a greater effect than the sum of the characteristics of the farm individually. This effect is due to the specifics of the design and its individual elements. When the bearing capacity resource has not yet been exhausted, structural elements or the general structure of the truss lose stability. Vertical and horizontal plate elements together provide geometric immutability of the truss, allowing you to use the maximum resource of the bearing capacity of its elements.

На эксплуатационные характеристики рассматриваемой конструкции влияет также и способ соединения пластинчатых и стержневых элементов фермы. В изобретении предусмотрен сварной, и/или винтовой, и/или заклепочный способы соединения элементов.The operational characteristics of the design in question are also affected by the method of connecting the plate and rod elements of the truss. The invention provides for welded and / or screw and / or riveted methods for connecting elements.

Конструкция изобретения представлена на чертеже, где:The design of the invention is presented in the drawing, where:

1 - стержневой элемент фермы;1 - the core element of the farm;

2 - горизонтальный пластинчатый элемент;2 - horizontal plate element;

3 - вертикальный пластинчатый элемент.3 - vertical plate element.

Способ возведения зданий и сооружений из тонкостенных стержневых и пластинчатых элементов с высокими прочностными и эксплуатационными характеристиками, включающий применение конструкции фермы, которая состоит из нескольких, например, двух, рядом расположенных конструкций ферм, состоящих из стержневых элементов 1, выполненных из горячекатаной или холодногнутой стали. Рядом расположенные фермы соединены горизонтальными пластинчатыми элементами 2 через стержневые элементы. Сечение и вид профилей подбирается расчетом. Стержневые элементы соединяются также и вертикальными пластинчатыми элементами 3 в плоскости одной фермы.A method of erecting buildings and structures from thin-walled rod and plate elements with high strength and operational characteristics, including the use of a truss structure, which consists of several, for example, two, adjacent truss structures consisting of rod elements 1 made of hot-rolled or cold-rolled steel. Nearby located trusses are connected by horizontal plate elements 2 through rod elements. The section and type of profiles is selected by calculation. The rod elements are also connected by vertical plate elements 3 in the plane of one truss.

Пластинчатые элементы 2, 3 могут иметь различные геометрические и физические параметры, которые подбираются расчетом. Пластинчатые элементы соединяются со стержневыми элементами, например, сварным, винтовым или заклепочным способами. Пластинчатые элементы могут быть сплошными или прерывистыми вдоль длины стержня, то есть на ограниченной стержнями площади могут быть расположены несколько пластинчатых элементов в одной плоскости. Для экономии материала и снижения веса пространственной конструкция пластинчатые элементы 2, 3 могут иметь перфорацию.Plate elements 2, 3 can have various geometric and physical parameters, which are selected by calculation. The plate elements are connected to the rod elements, for example, by welding, screw or riveting methods. The plate elements can be continuous or discontinuous along the length of the rod, that is, several plate elements can be located in the same plane on the area bounded by the rods. To save material and reduce the spatial weight of the design, the plate elements 2, 3 may have perforation.

Способ возведения зданий и сооружений из тонкостенных стержневых и пластинчатых элементов с высокими прочностными и эксплуатационными характеристиками может применяться в промышленном и гражданском строительстве, при строительстве зданий и сооружений различного назначения в том числе на ледовых образованиях Арктической зоны Российской Федерации.The method of erecting buildings and structures from thin-walled rod and plate elements with high strength and operational characteristics can be used in industrial and civil engineering, in the construction of buildings and structures for various purposes, including on ice formations in the Arctic zone of the Russian Federation.

Claims

A method of erecting buildings and structures from thin-walled rod and plate elements with high strength and operational characteristics, including the use of a truss structure consisting of several adjacent trusses interconnected by plate elements, characterized in that several adjacent trusses are made of hot-rolled or cold-rolled steel, are interconnected and in the plane of one truss by a welded, screw or rivet method, vertical and horizontal layers nchatymi elements which may be continuous or discontinuous along the length of the rod and have perforations.