Пространственный блок покрытия

Полезная модель относится к строительству, а именно к покрытию зданий и сооружений с большими пролетами, и может быть использована в промышленном и сельскохозяйственном строительстве.
Известна пространственная плита покрытия, включающая верхний и нижний пояса выпуклого криволинейного очертания, выполненные из профилированного листа с продольным расположением гофр, в опорных торцах плиты гофры верхнего пояса размещены в гофрах нижнего пояса и соединены между собой, а между поясами размещены промежуточные элементы, выполненные из профилированных тонколистовых полос, присоединенных полками к полкам гофр поясов (авторское свидетельство СССР №1479584 А1, дата приоритета 03.06.1987, дата публикации 15.05.1989, авторы: Григорьев В.П. и Григорьев С.В., RU).
Недостатками известного аналога являются: во-первых, высокая материалоемкость в связи с выполнением поясов и промежуточных элементов из профлиста; во-вторых, сложная и трудоемкая технология изготовления из-за большой номенклатуры элементов конструкции; в-третьих, ограниченная область применения, обусловленная преимущественным использованием в пролетах малой и средней величины, в связи с недостаточной несущей способностью для большепролетной плиты.
В качестве прототипа принята пространственная плита покрытия разреженной структуры, включающая верхний и нижний пояса выпуклого криволинейного очертания, изогнутые в продольном направлении, образованные из длинномерных элементов, снабженных на концах наконечниками с отверстиями и соединенных на опорных торцах стержнем, пропущенным через отверстия в наконечниках, а между поясами жестко закреплены промежуточные поперечные стойки. При этом верхний пояс выполнен из полосовых деревянных элементов прямоугольного сечения, снабженных наконечниками, а нижний пояс выполнен из стержневой арматуры в виде металлической конструкции, снабженной центральным длинномерным арматурным стержнем и разветвленной стержневой арматурой меньшего диаметра, соединенной разветвленными концами с наконечниками в виде втулки и объединенной с центральным длинномерным стержнем сварными соединениями. Промежуточные поперечные стойки выполнены решетчатого типа треугольной формы из верхнего горизонтального, среднего вертикального и двух боковых наклонных элементов в виде стальных уголков, жестко скрепленных между собой посредством сварных соединений (патент РФ №213869 U1, дата приоритета 04.05.2022, дата публикации 04.10.2022, авторы: Григорьев С.В. и др., RU, прототип).
Недостатком прототипа является ограниченная область применения в связи с недостаточной несущей способностью для больших пролетов и отсутствием возможности регулирования предварительного напряжения конструкции.
Технической проблемой, решаемой полезной моделью, является создание конструкции пространственного блока покрытия с вариативной длиной пролета и возможностью регулирования предварительного напряжения во всей конструкции.
Для решения технической проблемы предложен пространственный блок покрытия, включающий верхний и нижний пояса выпуклого криволинейного очертания, изогнутые в продольном направлении и соединенные между собой на концах, а между поясами расположены жестко соединенные с ними промежуточные поперечные стойки, при этом нижний пояс выполнен из стержневой арматуры в виде металлической конструкции, снабженной центральным длинномерным арматурным стержнем и разветвленной стержневой арматурой меньшего диаметра, объединенной с центральным длинномерным стержнем сварными соединениями, а промежуточные поперечные стойки выполнены решетчатого типа треугольной формы из верхнего горизонтального, среднего вертикального и двух боковых наклонных элементов в виде стальных уголков, жестко скрепленных между собой посредством сварных соединений. Новым является то, что верхний пояс образован из профилированных листов с продольным расположением гофр, причем на концах верхнего пояса установлены поперечные опорные элементы в виде швеллера, охватывающего профилированный лист и жестко соединенного с ним посредством сварки, между полками опорного швеллера в его вертикальной части равномерно по длине выполнены отверстия, через которые пропущены концы указанной разветвленной стержневой арматуры нижнего пояса, выполненные с резьбой и снабженные гайками с косой шайбой, опирающейся скошенной гранью на поверхность швеллера, которые предназначены для соединения верхнего и нижнего поясов и для регулирования предварительного напряжения во всей конструкции, а между промежуточными поперечными стойками расположены закрепленные к ним посредством сварки раскосные элементы в виде стальных уголков.
Согласно полезной модели, верхний пояс образован из профилированных листов, закрепленных в поперечных стыках на промежуточных поперечных стойках по длине пролета с помощью крепежных элементов.
Согласно полезной модели, в металлической конструкции нижнего пояса использована горячекатаная стержневая арматура класса А240С.
На фиг. 1 схематично изображен пространственный блок покрытия, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид снизу; на фиг. 3 - то же, общий вид 3D; на фиг. 4 показано сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 5 изображен узел I на фиг. 1; на фиг. 6 показан разрез Б-Б на фиг. 4.
Заявляемый пространственный блок покрытия, имеющий линзообразную форму продольного сечения, содержит верхний 1 и нижний 2 пояса выпуклого криволинейного очертания, изогнутые в продольном направлении и соединенные между собой на концах. Между поясами 1, 2 равномерно по величине пролета расположены промежуточные поперечные стойки 3 решетчатого типа, соединенные с верхним 1 и нижним 2 поясами (фиг. 1). Верхний пояс 1 выполнен из профилированных листов с продольным расположением гофр (https://krasnoyarsk.spk.ru/catalog/krovlya/profnastil/ns35/0-6/profnastil-ots-ns35-0-6-1000-1060/, дата просмотра 09.10.2022). Нижний пояс 2 выполнен в виде металлической конструкции из стержневой арматуры, в частности, горячекатаной арматуры класса А240С (https://shop.optorg.ru/catalog/?cat_id=1188. дата просмотра 09.10.2022) (фиг. 2).
Металлоконструкция нижнего пояса 2 содержит доминирующий центральный длинномерный арматурный стержень 4 и разветвленную на его концах стержневую арматуру 5 меньшего диаметра, объединенную с центральным длинномерным стержнем 4 сварными соединениями. Концы разветвленной стержневой арматуры 5 нижнего пояса 2 выполнены с резьбой для их соединения с концами верхнего пояса 1. При этом на концах верхнего пояса 1 установлены и закреплены поперечные опорные элементы в виде швеллеров 6, объединенных с профилированными листами верхнего пояса 1 с помощью точечной контактной сварки (фиг. 3; фиг. 5). Между полками опорного швеллера 6 в его вертикальной средней части равномерно по длине и с наклоном к поверхности, соответствующим распределению и количеству разветвлений, выполнены отверстия, через которые пропущены резьбовые концы разветвленной стержневой арматуры 5 нижнего пояса 2, снабженные гайками 7 с косой шайбой 8, опирающейся скошенной гранью на поверхность швеллера 6, предназначенными для соединения концов верхнего и нижнего поясов и для регулирования предварительного напряжения во всей конструкции. В приведенном примере выполнения разветвленная стержневая арматура 5 состоит из пяти стержней (фиг. 2, 3)
Промежуточные поперечные стойки 3 выполнены решетчатого типа треугольной формы и состоят из верхнего горизонтального 9, среднего вертикального 10 и двух боковых наклонных элементов 11 из стальных уголков, скрепленных между собой посредством сварных соединений (фиг. 4). Причем в объединенной нижней части скрепленных уголков выполнено отверстие для пропуска через него и фиксации с помощью сварного соединения поперечной стойки 3 с длинномерным арматурным стержнем 4 нижнего пояса 2.
Верхний пояс 1 пространственного блока покрытия, предназначенного для больших пролетов, образован из профилированных листов, закрепленных в поперечных стыках на верхних горизонтальных стальных уголках 9 промежуточных поперечных стоек 3 с помощью самонарезающих винтов 12 (фиг. 4).
Для обеспечения пространственной жесткости между промежуточными поперечными стойками 3 расположены закрепленные к ним посредством сварки раскосные элементы 13 в виде стальных уголков (фиг. 1, 3).
Монтаж пространственного блока покрытия производится при помощи стендовой технологии.
Таким образом, технический результат, достигаемый полезной моделью, заключается в расширении арсенала большепролетных конструкций пространственных покрытий путем повышения несущей способности и за счет возможности регулирования предварительного напряжения во всей конструкции.