СТРОИТЕЛЬНАЯ КОНСТРУКЦИЯ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ФЕРМЫ

Строительная конструкция обеспечения устойчивости фермы, относится к отрасли строительства, а именно к усилениям строительных конструкций, и может быть использовано для предотвращения обрушения железобетонных ферм как при строительстве новых промышленных зданий и сооружений, так и при реконструкции ранее эксплуатируемых зданий особого назначения подверженным опасности взрывного воздействия.
Известна конструкция усиления подведенным металлическим порталом, включающая металлические подкосы, анкерные пластины, опорные уголки и клиновидные прокладки. Известная конструкция усиления балки реализуется путем разгрузки балки за счет установки дополнительной опоры в виде подкосов в уже существующий фундамент колонн и включение промежуточной опоры в работу. Включение опоры в работу производится путем подклинивания балки. Данной конструкцией производят усиление железобетонных балок в зоне действия максимальных моментов (см., например, учебное пособие, Баранов Т.И., Лаврова О.В. «Усиление железобетонных конструкций в зоне действия поперечных сил на основе каркасно-стержневых моделей» изд. Пенза: ПГУАС, опубликованное в 2010 г.).
Недостатки этой конструкции снижение рабочего пространства пролета. Необходимость остановки производства на предприятии при производстве монтажных работ.
Наиболее близким техническим решением, является строительная конструкция обеспечения устойчивости балок, состоящая из двух пар трех взаимосвязанных стержневых элементов и анкерных пластин, соединенные между собой болтами или сваркой (в зависимости от климатического района). Крепление стержневых элементов с колонной выполняется сваркой со стальными пластинами, снизу закрепленных анкерами к колоне у основания колонны, а сверху прикреплены болтовым соединением. Крепление стержневых элементов к подкрановой балке выполняется болтами или сваркой (в зависимости от климатического района) к стальной пластине, приваренной на подкрановую балку (см., например, типовые конструкции, изделия и узлы зданий и сооружений, серия 2.440-1 «Узлы стальных конструкций производственных зданий» выпуск 4 «Узлы тормозных конструкций и вертикальных связей по колоннам», изд. М: ЦИТП ГОССТРОЯ СССР, опубликованное в 1984 году).
Приведенное техническое решение является наиболее близким к предложенному и выбрано за прототип.
Недостатком данной конструкции является наличие жестких связей в местах соединения стержневых элементов и сложность монтажа за счет большого количества сварных соединений. При нагружении в местах жестких связей образуется максимальный момент и дополнительные напряжения, что не обеспечивает сохранение несущей способности фермы при разрушении колонны.
В основу полезной модели поставлена задача по изменению конструкции для сохранения несущей способности фермы при разрушении колоны и упрощения монтажа строительной конструкции.
Поставленная задача решается тем, что в строительной конструкции для обеспечения устойчивости фермы, состоящей из трех взаимосвязанных стержневых элементов и анкерных пластин, она снабжена опорными хомутами, причем крепления стержневых элементов между собой, к опорным хомутам, которые установлены на нижнем поясе фермы, и к анкерным пластинам, заделанным в фундаменте колонн, выполнены в виде шарнирных соединений.
Поскольку строительная конструкция снабжена опорными хомутами, причем крепления стержневых элементов между собой, к опорным хомутам, которые установлены на нижнем поясе фермы, и к анкерным пластинам, заделанным в фундаменте колонн, выполнены в виде шарнирных соединений, что обеспечивается упрощение монтажа конструкции, и обеспечивается сохранение ее несущей способности при разрушении колонн.
На графическом материале показана строительная конструкция обеспечения устойчивости фермы, вид сбоку.
Строительная конструкция обеспечения устойчивости фермы состоит из двух пар трех взаимосвязанных стержневых элементов выполненных в виде раскосов 2, 3 и 4 шарнирно закрепленных между собой шарнирами 8. Раскосы 2, 3 шарнирно закреплены на опорных хомутах 6 и 7, установленных на нижнем поясе фермы 9, раскосы 4 шарнирно закреплены к анкерным пластинам 5 шарнирами 8. Анкерные пластины 5 заделаны в фундамент колонн 1.
Сборка конструкции осуществляют следующим образом.
Раскосы 2 и 3 одними из своих концов шарнирами 8 присоединяют к опорным хомутам соответственно 6 и 7 посредством шарниров 8, а раскосы 4 через эти же шарниры 8 одним концом присоединяют к соединенным между собой раскосам 2 и 3, а другим концом раскосы 4 присоединяют через свои шарниры 8 к соответствующим анкерным пластинам 5, которые заделаны в фундамент колонн 1. После монтажа раскосы 2 и 3 с фермой 9 образуют жесткую фигуру в виде треугольника. Соответственно раскосы 2 и 4 с колонной 1 также образуют треугольник.
При разрушении одной из колонн 1 усиливаемого пролета, усилия ранее воспринимаемое разрушенной колонной 1 перераспределяется на полигональную систему, образованную стержневыми элементами, выполненными в виде раскосов 2, 3, 4 соединенных шарнирами 8. При этом во всех стержневых элементах, выполненных в виде раскосов 2, 3, 4 образуются внутренние усилия сжатия. Для обеспечения устойчивости всей конструкции необходимо обеспечение прочности и устойчивости во всех элементах усиливаемой конструкции. С этой целью выполняется подбор поперечного сечения элементов обеспечивающих функционирование конструкции при разрушении одной из колонн 1 усиливаемой конструкции.