RU2740506C1

RU2740506C1 - Long-span building with dome-slab-cable (dsc) coating

Info

Publication number: RU2740506C1
Application number: RU2019139141A
Authority: RU
Inventors: Эльвира Рафаэльевна Кужахметова
Priority date: 2019-11-29
Filing date: 2019-11-29
Publication date: 2021-01-14

Abstract

FIELD: construction.SUBSTANCE: invention relates to construction, namely, to large-span buildings. Span building with dome-slab-cable coating includes a frame in the form of columns and support wall stiffening diaphragms, carcass-coated coating comprising a single complex structure, in its central part there is a dome-slab coating of flat dome-slab structure in the form of a ring with longitudinal and end ribs in the form of beams and a dome structure installed on internal closed longitudinal rib with diameter d, and on circle of outer longitudinal rib of diameter D are located rooms with cable-coated different-round shape, ends of each support contour are rigidly connected with outer rib of flat coating and with stiffness diaphragm in form of monolithic wall.EFFECT: technical result of the invention consists in decrease of material content.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к строительству, а именно к строительству общественных большепролетных зданий и сооружений с разной архитектурной формой и конфигурацией.The invention relates to construction, namely to the construction of public large-span buildings and structures with different architectural forms and configurations.

Известны решения с отдельными конструкциями покрытий, такие как купольные и вантовые, перекрывающие большие пролеты и создающие архитектурную выразительность здания (сооружения) (см. Металлические конструкции. Общий курс: Учебник для вузов / Е.И. Беленя, В.А. Балдин, Г.С. Ведеников и др.; Под общ. ред. Е.И. Беленя - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1986. - 560 с., ил. - Рис. 18.12. «Схемы куполов», стр. 432 и Кирсанов Н.М. Висячие и вантовые конструкции. М.: Стройиздат, 1981. - 158 с.).Known solutions with separate structures of coatings, such as dome and cable-stayed, overlapping large spans and creating architectural expressiveness of the building (structure) (see. Metal structures. General course: Textbook for universities / EI Belenya, VA Baldin, G S. Vedenikov and others; Under the general editorship of E.I.Belen - 6th ed., Revised and enlarged - M .: Stroyizdat, 1986. - 560 p., Ill. - Fig. 18.12. "Schemes of domes", p. 432 and Kirsanov NM Hanging and cable-stayed structures. M .: Stroyizdat, 1981. - 158 p.).

Недостатком известных решений является возникновение в несущих конструкциях покрытия значительных усилий и большой расход материалов, а также ограниченная возможность наращивания перекрываемых площадей при сохранении разнообразия конструктивной формы и архитектурного образа зданий и сооружений.The disadvantage of the known solutions is the occurrence of significant efforts in the bearing structures of the coating and a large consumption of materials, as well as the limited possibility of increasing the overlapping areas while maintaining a variety of structural forms and architectural images of buildings and structures.

Наиболее близким техническим решением является большепролетное здание, включающее опирающиеся на колонны центральную часть покрытия, вантовые покрытия с криволинейными незамкнутыми опорными контурами и плоское покрытие, расположенное между центральной частью покрытия и Байтовыми покрытиями (см. Кужахметова Э.Р. и Сапожников А.И. Архитектурная выразительность и физиологическая целесообразность зданий с криволинейными поверхностями // Строительные материалы оборудование технологии XXI века. - М.: ООО "Композит XXI век", 2012. - №11, - стр. 42-45).The closest technical solution is a large-span building, which includes the central part of the cover resting on columns, cable-stayed coverings with curvilinear open support contours and a flat cover located between the central part of the cover and Byte coverings (see E.R. Kuzhakhmetova and A.I.Sapozhnikov, Architectural expressiveness and physiological feasibility of buildings with curved surfaces // Building materials equipment of technology of the XXI century. - Moscow: OOO "Kompozit XXI century", 2012. - No. 11, - pp. 42-45).

Конструкция покрытия состоит из цилиндрической оболочки и ее продольных и торцевых бортовых элементов. По краям (справа и слева) от продольных бортовых элементов оболочки расположены плоские покрытия прямоугольной формы. Длина плиты плоского покрытия зависит от параметров (ширины) наружного опорного контура Байтового покрытия, поскольку концы наружного опорного контура жестко соединены с плитой плоского покрытия и торцевой диафрагмой.The structure of the cover consists of a cylindrical shell and its longitudinal and end side elements. Along the edges (to the right and to the left) of the longitudinal side elements of the shell, there are flat rectangular coatings. The length of the flat cover plate depends on the parameters (width) of the outer support contour of the Byte cover, since the ends of the outer support contour are rigidly connected to the flat cover plate and the end diaphragm.

Недостатком известного решения является то, что в покрытии возникают значительные деформации и внутренние усилия от вертикальных и горизонтальных (ветровых) и сейсмических воздействий, а также из-за прямоугольной формы в плане цилиндрической оболочки образуются только два (справа и слева) блока - помещения с вантовым покрытием. Отсюда, уменьшается общая полезная площадь большепролетного здания.The disadvantage of the known solution is that significant deformations and internal forces occur in the coating from vertical and horizontal (wind) and seismic effects, as well as due to the rectangular shape in terms of the cylindrical shell, only two (right and left) blocks are formed - rooms with cable-stayed coated. Hence, the total usable area of the large-span building is reduced.

Цель изобретения - снижение материалоемкости и повышение несущей способности покрытия большепролетного общественного здания за счет конструктивного единства разных видов покрытия.The purpose of the invention is to reduce the consumption of materials and increase the bearing capacity of the covering of a large-span public building due to the structural unity of different types of covering.

Поставленная цель достигается тем, что в большепролетном здании с комплексным покрытием, включающем опирающиеся на колонны центральную часть покрытия, вантовые покрытия с криволинейными незамкнутыми опорными контурами и плоское покрытие, расположенное между центральной частью покрытия и Байтовыми покрытиями, согласно изобретению центральная часть покрытия выполнена в виде ребристого купола с радиально расположенными ребрами и кольцевыми прогонами, плоское покрытие имеет форму кольца в плане, опирающееся на радиально расположенные стеновые диафрагмы жесткости, снабженное кольцевыми ребрами, размещенными по внутреннему и наружному периметрам кольца, и радиальными ребрами, при этом радиально расположенные ребра купола опираются на кольцевые ребра внутреннего периметра плоского покрытия в зоне расположения его радиальных ребер, а концы каждого криволинейного контура Байтового покрытия жестко соединены с кольцевыми ребрами внешнего периметра плоского покрытия и стеновыми диафрагмами жесткости, причем кольцевые ребра внешнего периметра плоского покрытия и криволинейные контуры Байтового покрытия снабжены закладными деталями для крепления вант.This goal is achieved by the fact that in a large-span building with a complex covering, including the central part of the covering resting on columns, cable-stayed coverings with curved open support contours and a flat covering located between the central part of the cover and Byte coverings, according to the invention, the central part of the cover is made in the form of a ribbed domes with radially located ribs and circular girders, the flat covering has the shape of a ring in plan, resting on radially located wall stiffening diaphragms, equipped with annular ribs located along the inner and outer perimeters of the ring, and radial ribs, while the radially located ribs of the dome rest on the circular the edges of the inner perimeter of the flat cover in the area of the location of its radial ribs, and the ends of each curvilinear contour of the Byte cover are rigidly connected to the annular edges of the outer perimeter of the flat cover and wall diaphragms are rigidly ty, and the annular edges of the outer perimeter of the flat cover and the curved contours of the Byte cover are provided with embedded parts for fastening the cables.

На фиг. 1 представлен план большепролетного здания с комплексным покрытием.FIG. 1 shows a plan of a large-span building with a complex coverage.

Большепролетное здание с комплексным покрытием содержит наружные и внутренние колонны 1, стеновые диафрагмы жесткости 2, плоское покрытие в форме кольца в плане 3, радиальные ребра 4, кольцевые ребра, размещенные по внутреннему 5 и наружному 6 периметрам кольца 3, ребристый купол 7, с ребрами 8 и связанные между собой кольцевыми прогонами 9, наружные опорные криволинейные контуры вантового покрытия 10, ванты 11 и закладные детали 12.A large-span building with a complex covering contains external and internal columns 1, wall diaphragms of stiffness 2, a flat covering in the form of a ring in plan 3, radial ribs 4, annular ribs located along the internal 5 and external 6 perimeters of the ring 3, ribbed dome 7, with ribs 8 and interconnected by circular girders 9, outer supporting curved contours of cable-stayed coating 10, cables 11 and embedded parts 12.

Длина заделки арматурных выпусков наружных опорных криволинейных контуров 10 вантового покрытия определяется расчетом в зависимости от величины внутренних усилий, возникающих от вант при действии на них вертикальных и горизонтальных (весовых, ветровых, сейсмических) нагрузок.The length of the embedment of the reinforcement outlets of the outer supporting curvilinear contours of the cable-stayed covering is determined by calculation depending on the magnitude of the internal forces arising from the cables under the action of vertical and horizontal (weight, wind, seismic) loads on them.

Кроме того, расположение вант 11 рационально применять веерным или параллельно друг к другу. Одним концом шарнирно крепятся к закладным деталям 12 в виде петли с шагом s наружного опорного криволинейного контура 10, а другим концом - к закладным деталям 12 кольцевого ребра внешнего периметра плоского покрытия.In addition, it is rational to use the arrangement of cables 11 as fan-shaped or parallel to each other. One end is pivotally attached to the embedded parts 12 in the form of a loop with a pitch s of the outer supporting curvilinear contour 10, and the other end to the embedded parts 12 of the annular rib of the outer perimeter of the flat coating.

Данное конструктивное решение позволяет равномерно распределять внутренние усилия и напряжения от вант в плоском покрытии с ребрами, тем самым благоприятно влияя на напряженно-деформированное состояние купольной конструкции при действии на нее вертикальных и горизонтальных нагрузок.This constructive solution allows to evenly distribute internal forces and stresses from cables in a flat covering with ribs, thereby favorably influencing the stress-strain state of the dome structure when it is subjected to vertical and horizontal loads.

Объединение в одной конструкции трех видов покрытий: круглого купольного, кольцевого плоского и криволинейного вантового в указанном варианте, обеспечивает конструктивное единство покрытия большепролетного здания, позволяет решить задачу снижения материалоемкости и наращивать перекрываемые площади в различных направлениях, обеспечивая при этом необходимую прочность и жесткость большепролетного общественного здания при действии на него вертикальных, горизонтальных и эксплуатационных нагрузок.The combination in one structure of three types of coverings: round domed, circular flat and curved cable-stayed in the indicated version, ensures the structural unity of the cover of a large-span building, allows solving the problem of reducing material consumption and increasing the overlapping areas in various directions, while ensuring the necessary strength and rigidity of a large-span public building when exposed to vertical, horizontal and operational loads.

Claims

A large-span building with a complex covering, including the central part of the cover resting on columns, cable-stayed coverings with curvilinear open support contours and a flat cover located between the central part of the cover and Byte coverings, characterized in that the central part of the cover is made in the form of a ribbed dome with radially located ribs and ring girders, the flat covering has the shape of a ring in plan, resting on radially located wall stiffening diaphragms, equipped with annular ribs located along the inner and outer perimeters of the ring, and radial ribs, while the radially located ribs of the dome rest on the circular ribs of the inner perimeter of the flat covering in the area of the location of its radial ribs, and the ends of each curved contour of the Byte covering are rigidly connected to the annular ribs of the outer perimeter of the flat coating and wall stiffening diaphragms, and the annular ribs of the outer perimeter meters of flat cover and the curved contours of the Byte cover are equipped with embedded parts for fixing the cables.