ВИСЯЧЕЕ ПЕРЕКРЫТИЕ
HUNG CEILING

Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкциям большепролетных висячих перекрытий, монтируемых преимущественно над существующими зданиями и сооружениями, а также возводимых в труднодоступных местах.
Известно висячее покрытие (крыша), включающее мембрану и опорные элементы в виде стержневой системы, расположенной по диагоналям покрытия [патент SU 320696, 1968]. Недостатком этого покрытия является то, что оно оптимально работает только на симметричную полную нагрузку. При односторонней нагрузке покрытие неработоспособно.
Известно также висячее перекрытие, включающее тонколистовую мембрану и формообразующий слой [патент SU 973749, 1980]. Мембрана крепится на опорных конструкциях на необходимой высоте, после чего заливается бетоном. Конструкция мембраны работает только на растяжение и позволяет снизить расход металла на ее изготовление. Однако необходимость заполнения пространства между пролетной арматурой и опорными элементами в таком перекрытии значительно увеличивает материалоемкость и вес конструкции, а следовательно, снижает ее экономичность.
Наиболее близким к заявленному является висячее перекрытие, представляющее собой оболочку, которая содержит несущую часть и формообразующий слой [патент RU 2104375, 1998]. Несущая часть выполнена провисающей и снабжена деталями конусообразной формы, вершины которых обращены во внутреннюю область оболочки, а основания выполнены с возможностью шарнирного крепления к опорным элементам. Над провисающей оболочкой располагается настил, опирающийся на оболочку с помощью стоек.
Все рабочие нагрузки в таком перекрытии приходятся на провисающую оболочку. Настил и стойки в распределении нагрузок не участвуют, что является недостатком известной конструкции.
Предлагаемое изобретение позволяет оптимально распределить нагрузки, действующие на висячее перекрытие.
Согласно изобретению висячее перекрытие имеет преимущественно прямоугольную форму в плане и состоит из нижнего провисающего пояса перекрытия и верхнего пояса перекрытия. Форма, отличающаяся от прямоугольной, например многоугольная, также допустима, но встречается гораздо реже. Каждый пояс перекрытия представляет собой слой бетона, залитый на натянутых между опорами несущих стержнях и соединяющей их арматуре. Между несущими стержнями верхнего и нижнего поясов установлены раскосы.
Верхний пояс перекрытия и его несущие стержни предпочтительно выполняют с некоторым выгибом вверх. Несущие стержни обоих поясов перекрытия обычно располагают по диагоналям перекрытия, но возможно и расположение параллельно одной из сторон прямоугольника, т.е. между соседними опорами. Несущие стержни обоих поясов крепят к опорам обычно на одной высоте.
Каждый из поясов перекрытия может представлять собой сплошную плиту или иметь технологические отверстия и/или проемы. Толщина слоя бетона в одном или обоих поясах может быть постоянной или уменьшается к центру перекрытия.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, на которых для большей наглядности пояса перекрытия показаны без заливки бетоном.
На Фиг.1 изображено предлагаемое висячее перекрытие в разрезе вертикальной плоскостью. На Фиг.2 - висячее перекрытие в плане с расположением несущих стержней по диагоналям перекрытия.
Позицией 1 на чертежах обозначены опоры, между которыми устанавливают висячее перекрытие. Опорами чаще всего служат опорные колонны, возводимые на предварительно подготовленных фундаментах. В качестве опор также могут использоваться стены или колонны ранее возведенных сооружений, а также отвесные склоны гор, оврагов, берегов рек и т.д. Несущие стержни 2 нижнего пояса перекрытия и несущие стержни 3 верхнего пояса перекрытия крепятся к опорам на одной высоте. Несущие стержни 2 нижнего пояса устанавливают с провисанием, а несущие стержни 3 верхнего пояса устанавливают горизонтально или с некоторым выгибом вверх. При этом между верхним и нижним поясами перекрытия образуется пространство, которое можно использовать для технических нужд. Между верхним и нижним поясами перекрытия (или непосредственно между несущими стержнями 3 и 2) установлены раскосы 4, придающие жесткость всей конструкции перекрытия. Между несущими стержнями каждого из поясов в горизонтальном направлении производится обвязка арматурой 5 (на чертеже показана не полностью), которая затем заливается слоем бетона. Слой бетона может быть сплошным и иметь равномерную толщину или может иметь технологические отверстия или проемы (на чертежах слои бетона и возможные проемы не показаны). Кроме того, снижение нагрузок на слои бетона в центральной части поясов позволяет соответственно уменьшать толщину бетона к центру перекрытия. При этом снижаются вес, материалоемкость и стоимость висячего перекрытия.
Монтаж перекрытия производят следующим образом. Между колоннами (или другими опорами) крепят провисающие несущие стержни 2 нижнего пояса перекрытия. Крепление можно проводить со строительных лесов или с настила, уложенного на предварительно натянутых между опорами параллельных канатах (обычно три-четыре). Затем несущими стержнями 2 вяжут арматуру 5, устанавливают опалубку и заливают слой бетона. Далее монтируют несущие стержни 3 верхнего пояса перекрытия, обычно с некоторым выгибом кверху, крепят раскосы (ребра) 4 между стержнями 2 и 3 соответственно нижнего и верхнего пояса перекрытия.
Далее армируют пролетную среднюю часть верхнего пояса перекрытия и бетонируют ее, придавая форму сплошной плиты или, например, отдельных бетонных ребер, разделенных промежутками.