ПОЛИГОНАЛЬНАЯ РАМНО-АРОЧНАЯ КОНСТРУКЦИЯ
POLYGONAL FRAME-ARC STRUCTURE

Изобретение относится к области строительства и касается рамных конструкций, близких по очертанию к арочным конструкциям, панели и узлы которых изготавливаются из прокатных профилей.
Известны арочные конструкции с панелями из прокатных профилей криволинейного очертания (см. Справочник проектировщика. Металлические конструкции. Т. 3, М., 1998, стр.229, рис.11.12). Такие арки трудоемки в изготовлении.
Известны решетчатые арочные конструкции, панели которых изготавливаются из прокатных профилей (см. там же, стр.231, рис.11.14). Арка выполняется решетчатой, имеет стрельчатое очертание с разными углами сопряжения прямых панелей между собой. Указанные конструкции также трудоемки в изготовлении.
Известна решетчатая полигональная рамная конструкция, состоящая из 6 прямых панелей, изготовленных из прокатных профилей, типа уголков, собираемая на листовых фасонках. (см. Металлические конструкции. Беленя Е.И. М., 1973, стр.466, рис.XVII.10).
Указанная полигональная шестипанельная рамная конструкция ввиду большого количества фасонок и стержней в ней трудоемка в изготовлении.
В настоящее время с внедрением в строительство тонкостенных, оцинкованных швеллерных профилей появились рамные конструкции, в которых панели рамы содержат два швеллера или С-образных профиля, соединенных стенками, между которыми размещена узловая листовая фасонка, при этом рама собирается на болтах (см. ЦНИИПСК им. Мельникова. Стандарт организации. СТО 0066-2011 (02494680, 56881834) стр.8, рис.5).
Панели упомянутой полигональной рамной конструкции менее трудоемки в изготовлении, чем изготовление рам решетчатых конструкций. Однако ввиду того, что стыки узлов конструкции выполняются различными, трудоемкость изготовления конструкции увеличивается. Выполнение стыков на листовых фасонках не обеспечивает достаточной устойчивости рамной конструкции из своей плоскости и требует установки узловых связей, что также повышает трудоемкость изготовления конструкции.
Изобретение направлено на упрощение изготовления и повышение устойчивости рамно-арочной конструкции.
Результат достигается тем, что в полигональной рамно-арочной конструкции, содержащей панели из двух спаренных швеллеров на параллельных планках, между которыми размещены узловые элементы, соединенные в узлах перелома конструкции нахлестом стенок, согласно изобретению, углы перелома панелей в конструкции приняты одинаковыми и равными β=(180-α)/(N-1), где α - угол наклона прифундаментной панели конструкции, N - число панелей в конструкции, а узловые элементы конструкции выполнены объемными, в форме отрезка коробчатого или шляпного профиля.
Изобретение поясняется чертежами, где на Фиг.1 представлена схема полигональной рамно-арочной конструкции, состоящей из шести прямых панелей (количество панелей может быть различным), изготовленной из двух швеллерных профилей на параллельных планках; на Фиг.2 - аксонометрия узлового соединения конструкции с узловым элементом в форме отрезка прокатного коробчатого профиля (второй швеллер справа условно не показан); на Фиг.3 - аксонометрия узлового соединения конструкции с узловым элементом в форме отрезка шляпного профиля (второй швеллер справа условно не показан).
Полигональная рамно-арочная конструкция (Фиг.1) содержит панели из спаренных швеллеров 1 на параллельных планках 2. Углы перелома панелей в конструкции приняты одинаковыми и равными β=(180-α)/(N-1), где α - угол наклона прифундаментной панели конструкции, N - число панелей в конструкции. В узлах перелома стыка панелей 1 конструкция сварена или присоединена с помощью болтов нахлестом стенок швеллеров 1 на объемный узловой элемент 3, который может быть выполнен в форме отрезка коробчатого профиля (Фиг.2) или отрезка шляпного профиля (Фиг.3). Отрезки коробчатого или шляпного профилей 3 крепят внахлест к стенкам швеллеров 1, с помощью сварных швов 4 (Фиг.2) или болтов 5 (Фиг.3).
Размеры отрезков профилей 3 подбирают расчетом таким образом, чтобы их моменты сопротивления в плоскости и из плоскости конструкции были больше, чем у панелей из швеллеров 1.
Конструкция работает следующим образом: момент и продольные силы, действующие на панели конструкции, передаются на узловой элемент 3, а затем через него на соседние панели конструкции и т.д.
Выполнение узлового элемента в форме отрезка коробчатого или шляпного профилей 3 (т.е. объемными) (Фиг.2, Фиг.3) способствует повышению устойчивости конструкции как из плоскости, так и в плоскости рамы, что полезно для конструкции.
Благодаря тому, что угол β перелома панелей одинаковый, все узловые элементы рамно-арочной конструкции выполняют одинаковыми, что приводит к упрощению изготовления конструкции.
Изобретение может быть наиболее эффективно использовано как при изготовлении сварных конструкций, так и при изготовлении конструкций на болтах пролетами до 36.