ДВУХШАРНИРНАЯ РАМА СО СТАЛЬНОЙ ЗАТЯЖКОЙ

Полезная модель относится к строительству и предназначена для применения в качестве несущих конструкций покрытий, в частности конно-спортивных манежей и других подобных сооружений.
Уровень техники.
Из патентной литературы известны арочные рычажные несущие конструкции с вертикальными рычажными опорами (см. заявку Jp №2000282579 (А) опубл. 2000; патенты Jp №6129047 (А), 1994; 4250267 (А), 1992; 6229053 (А). 1994; 7286393 (А), 1995; патенты GB №382138 (А), 1932; 535471 (А), 1941; 523571 (А), 1940; заявку №WO 2009101515 (А), 2009).
Известны строительные арки, включающие криволинейный верхний пояс, затяжку, прикрепленную к его опорным концам (см. авторские свидетельства №522311, 1975; 863788, 1979; и 1756485, 1990).
Известна треугольная арка со стальной затяжкой с элементами крепления и натяжения с упорными элементами и крепления затяжки, рассматриваемая в качестве прототипа (см. авторское свидетельство №1733584 (А1), 1990).
Недостатком известных строительных конструкций является невозможность использования их на строительных участках со слабыми грунтами и обводненными слоями, что не обеспечивает их надежность и прочность.
Сущность заявляемой полезной модели.
Двухшарнирная рама со стальной затяжкой содержит треугольный решетчатый верхний пояс с решетчатыми опорами по концам рамы, шарниры вертикальных опор, расположенные в точке пересечения вертикальных и наклонных поясов решетчатых опор, размещены в стальных стаканах, к которым прикреплена стальная затяжка. Стальные стаканы установлены на свайных ростверках и закреплены на них, а стальная затяжка, воспринимающая распорные усилия двухшарнирной рамы, крепится к стакану на уровне нулевой точки шарниров.
Стальная затяжка расположена ниже уровня пола (+0.000).
Стальная затяжка выполнена в виде двутавра с антикоррозионным покрытием.
Антикоррозионное покрытие стальной затяжки выполнено из стеклоизола покрытого битумом.
Достигаемый технический результат заявляемой полезной модели заключается в возможности использования конструкции двухшарнирной рамы со стальной затяжкой на строительных площадках со слабыми и обводненными грунтами, в стесненных условиях и обеспечении надежности, прочности строительных конструкций и долговечности, а также в необходимой экологичности объекта.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами, где на:
Фиг.1 - представлен общий вид двухшарнирной рамы со стальной стяжкой;
Фиг.2 - то же, увеличенное сечение;
Фиг.3 - стальной стакан на ростверке с креплением стальной затяжки (увеличено);
Фиг.4 - сечение по А-А (увеличено) на фиг.3;
Фиг.5 - сечение по Б-Б (увеличено) на фиг.3;
Фиг.6 - место В (увеличено) на фиг.1;
Фиг.7 - схема расположения плит под стальные затяжки;
Фиг.8 - сечение по Г-Г (увеличено) на фиг.7
Полезная модель содержит следующие конструктивные элементы: треугольный решетчатый верхний пояс 1 с решетчатыми опорами 2 с шарнирами 3 в нулевой точке по концам рамы, стальные стаканы 4, стальная затяжка 5, ростверк 6, уровень пола 7 (+0.000), двутавр 8 стальной затяжки 5, антикоррозионное покрытие 9, плита 10 под стальной затяжкой 5, утрамбованный грунт 11 (гравийно-песчаный), подливка из бетона 12 на мелком наполнителе и сваи 13.
Двухшарнирная рама со стальной затяжкой 5 содержит треугольный решетчатый верхний пояс 1 с решетчатыми опорами 2 по концам рамы. Шарниры 3 вертикальных опор 2, расположенные в точке пересечения вертикальных и наклонных поясов решетчатых опор, размещены в стальных стаканах 4, к которым прикреплена стальная затяжка 5. Стальные стаканы 4 установлены на свайные ростверки 6 и закреплены на них, а стальная затяжка 5, воспринимающая распорные усилия двухшарнирной 3 рамы, крепится к стальному стакану 4 на уровне нулевой точки шарниров 3.
Стальная затяжка 5 расположена ниже уровня пола (+0.000).
Стальная затяжка 5 выполнена в виде двутавра 8 с антикоррозионным покрытием 9.
Стальной затяжки 5 с антикоррозионным покрытием дополнительно изолирована стеклоизолом и битумом. Стальная затяжка 5 по длине расположена на плитах 10, уложенных на утрамбованный грунт 11 (гравийно-песчаный).
Заявляемая строительная конструкция обеспечивает восприятие всех полезных нагрузок от собственного веса и временных - ветровых, снеговых и др. Подобная конструкция позволяет применять ее в слабых обводненных грунтах на свайных 13 фундаментах и обеспечивает надежность конструкции в целом.
Стальной стакан 4 при применении свайных 13 фундаментов устанавливается на ростверк 6 и закрепляется на нем, например резьбовыми соединениями. Двухшарнирная рама со стальной затяжкой 5 воспринимает распорные усилия не опорами 2, а стальной затяжкой 5. Это позволяет раме со стальной затяжкой 5 иметь опоры 2, как у простой балки, которые не чувствительны к смещению опор 2 и к равномерному температурному, например нагреву, т.к. коэффициенты линейного расширения материала стальной рамы и стальной затяжки 5 одинаковы.
Предлагаемая строительная конструкция обеспечивает возможность строительства объектов с рамными конструкциями, например типа конно-спортивного манежа, на грунтах с неблагоприятными факторами, в частности: неглубокое залегание уровня подземных вод, с залеганием на поверхности насыпных грунтов, представленные песками, суглинками и супесями и пр. Сложные подобные гидрологические условия строительной площадки требуют применения свайных фундаментов, в частности буро набивных свай и свай, погружаемых методом вдавливания.
Наличие значительных усилий распора в двухшарнирной раме конно-спортивного манежа с пролетом, например в 39,0 метров, осложняет применение свайных фундаментов, а использование наклонных свай для восприятия усилий распора (в случае применения буро набивных свай) делает применение свайных фундаментов неэкономичным.
Это потребовало для данной конструкции - двухшарнирной рамы применения стальной затяжки 5, которая воспринимает распорные усилия и освобождает от них опорные шарниры. Таким образом, двухшарнирная рама со стальной затяжкой 5 становится нечувствительной к смещению опор и к температурным перепадам, т.к. коэффициенты линейного расширения материала рамы и стальной затяжки 5 одинаковы. Поэтому в качестве фундаментов под опоры заявляемых рамных конструкций приняты свайные фундаменты, представляющие собой кусты из железобетонных свай 13, например сечением 30×30 см. длинной 7,0; 9,0; и 10.0 м., погружаемые в грунт вдавливанием.
Погружение свай 13 вдавливанием позволяет выполнять строительные работы в стесненных условиях, являются практически бесшумными, экологичными и экономичными. Кроме того, изготовление свай в заводских условиях значительно повышает качество этих изделий.
По верху свайных фундаментов установлены монолитные железобетонные ростверки 6 с закладными деталями под шарниры опорных рам. По верху монолитных ростверков 6 выполнены выпуски арматуры.
Стальная затяжка 5 расположена ниже уровня пола (+0.000), что делает возможным создание многослойной специальной конструкции пола. Таким образом, конструкция рамы со стальной затяжкой 5 выбрана с учетом конструкции фундамента как единое целое.
Применение сквозной (решетчатой) двухшарнирной рамы обеспечивает также максимальную скрытность воздуховодов приточной вентиляции (на чертежах не показаны) и защиту от коррозии и огнезащиту.