ВАНТОВОЕ ПЕРЕКРЫТИЕ ДЛЯ СООРУЖЕНИЯ С БОЛЬШИМИ ПРОЛЕТАМИ

Полезная модель относится к строительству, в частности к вантовой конструкции перекрытий и может быть использовано для перекрытия значительной территории.
Известно вантовое перекрытие, включающее несущий и стабилизирующий пояса, образующие собой вантовые сети с четырехугольными ячейками, смещенными в плане относительно друг друга, и объединенные зигзагообразными раскосами в пересекающиеся наклонные вантовые фермы с треугольной геометрически неизменяемой решеткой, отличающееся тем, что несущий и стабилизирующий пояса, а также соединяющая их раскосная решетка выполнены непрерывными зигзагообразными вантами, которые пропущены через установленные в углах ячеек вантовых сетей соединительные элементы замкнутого профиля с криволинейной внутренней поверхностью, с образованием между ними участков взаимно пересекающихся наклонных вантовых ферм (RU №2099485, 1997).
Недостатками данного вантового перекрытия является сложность конструкции зигзагообразных вант, большой расход строительных материалов, трудоемкость монтажа с необходимостью формирования взаимно пересекающихся ферм и устройства большого количества деформационных швов, недостаточная эффективность использования площади.
Известно также вантовое перекрытие, содержащее подвешенные к пилону на вантах блоки, собранные из ферм (US № D270570, "Dual unit cable stay building", 1983, прототип).
Недостатками данного вантового перекрытия является сложность установки блоков, большой расход строительных материалов для распределенных по периметру опор блоков, трудоемкость монтажа с необходимостью формирования большого количества деформационных швов, недостаточная эффективность использования площади.
Технической задачей полезной модели является создание эффективного вантового перекрытия и расширение арсенала вантовых перекрытий.
Технический результат, обеспечивающий решение задачи состоит в том, что упрощена установка блоков, сокращен расход строительных материалов на
конструкцию опоры блоков, сокращена трудоемкость устройства деформационных швов минимальной протяженности, увеличена эффективность использования площади.
Сущность полезной модели состоит в том, что вантовое перекрытие содержит подвешенные к пилону на вантах блоки, собранные из ферм, причем блоки расположены радиально пилону, который выполнен полым и установлен за пределами перекрываемого помещения, а каждый блок концом, обращенным в сторону пилона, консольно оперт на неподвижно закрепленный каркас перекрываемого помещения.
Предпочтительно, пилон выполнен в виде полой предварительно напряженной башни, блоки жестко скреплены с каркасом, а фермы блоков выполнены из стальных трубчатых элементов.
На чертеже фиг.1 изображена конструктивная схема вантового перекрытия по обе стороны пилона, на фиг.2 - вид в плане по фиг.1, на фиг.3 - схема деформационных швов в перекрытии, на фиг.4 - принципиальная схема опирания блока.
Вантовое перекрытие содержит подвешенные к опорному пилону 1 на вантах 3 блоки 2, собранные из ферм (не обозначены) и конструктивно выполняющие функции балок жесткости (т.е. балка жесткости - блок, собранный из двух ферм). Блоки 2 расположены радиально пилону 1, который выполнен полым и установлен за пределами перекрываемого помещения. Каждый блок 2 концом, обращенным в сторону пилона 1, консольно оперт на неподвижно закрепленный каркас 4 перекрываемого помещения. Швы между блоками 2 обозначены двойным пунктиром на фиг.3 и расположены между спаренными блоками - обычный классический прием устройства швов. Сооружение разрезается указанными деформационными швами в соответствии с техническими требованиями: сейсмичность, климатические условия, подработка территории строительства и пр. Соответственно, объем сооружения связан с площадью перекрытия.
Пилон 1 выполнен в виде полой предварительно напряженной башни типа телевизионной.
Блоки 2 жестко скреплены с каркасом 4.
Фермы пространственных блоков 2 выполнены из стальных трубчатых элементов (не изображены), типа стрелы башенного крана. Ограждающие
конструкции (каркас) ограничивают территорию и могут частично служить в качестве несущих элементов до 30% своего периметра.
Вантовое перекрытие эксплуатируется следующим образом.
Практически вся площадь под перекрытием полезно используется в качестве территории общественных зданий, терминалов аэропортов, ангаров, сборочных цехов крупногабаритных конструкций (аэробусов, космических кораблей, сухих доков), съемочных павильонов киностудий, арен, спортивных сооружений, вокзалов, ж/д станций с подъездными путями, промышленных и сельскохозяйственных предприятий, ботанических садов.
Выполнение пилона 1 полым позволяет полезно использовать его объем, например, в качестве помещения вспомогательных служб.
Для данной конструкции достаточно, как правило, одного, но не более двух, пилонов 1. Блоки 2 опираются одним концом на каркас 4 и горизонтальные усилия сжатия, возникающие в блоке 2 передаются на основание каркаса 4. Радиальное расположение блоков 2 обеспечивает возможность устройства необходимого количества деформационных швов и как следствие - перекрытие с большой площадью. Блок - пространственная конструкция, рассчитываемая помимо вертикальных нагрузок на дополнительные осевые усилия, возникающие исходя из конструктивной схемы вантового перекрытия.
Ограждающие конструкции сооружения служат в качестве несущих частично до 30% своего периметра, т.е. каркас 4 части периметра сооружения, обращенного в сторону пилона 1, несет нагрузку от опорного конца блоков 2.
Оставшиеся свободными площади фасада сооружения архитектор использует для своей творческой фантазии.
Таким образом, создано эффективное вантовое перекрытие и расширен арсенал вантовых перекрытий.
При этом упрощена установка блоков, сокращен расход строительных материалов на конструкцию опоры блоков, сокращена трудоемкость устройства деформационных швов минимальной протяженности, увеличена эффективность использования площади.