CZ2012377A3 - Visutá lanová strecha - Google Patents
Visutá lanová strecha Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2012377A3 CZ2012377A3 CZ20120377A CZ2012377A CZ2012377A3 CZ 2012377 A3 CZ2012377 A3 CZ 2012377A3 CZ 20120377 A CZ20120377 A CZ 20120377A CZ 2012377 A CZ2012377 A CZ 2012377A CZ 2012377 A3 CZ2012377 A3 CZ 2012377A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- length
- oval
- axis
- suspension rope
- ellipse
- Prior art date
Links
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 16
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims description 8
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 15
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 7
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 5
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 230000000386 athletic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 210000002435 tendon Anatomy 0.000 description 1
Landscapes
- Rod-Shaped Construction Members (AREA)
Abstract
Vynález se týká visuté lanové strechy, jejímz pudorysem je oválný a/nebo eliptický pás vymezený krivkou vnitrního nosníku (22) tvaru oválu nebo elipsy a vnejsího nosníku (23) tvaru oválu nebo elipsy. Vnejsí nosník (23) je podepren a je umísten nad úrovní vnitrního nosníku (22), pricemz podélné a prícné osy vnejsího nosníku (23) a vnitrního nosníku (22) lezí v pudorysu na spolecných prímkách.
Description
(57) Anotace:
Vynález se týká visuté lanové střechy, jejímž půdorysem je oválný a/nebo eliptický pás vymezený křivkou vnitřního nosníku (22) tvaru oválu nebo elipsy a vnějšího nosníku (23) tvaru oválu nebo elipsy. Vnější nosník (23) je podepřen a je umístěn nad úrovní vnitřního nosníku (22), přičemž podélné a příčné osy vnějšího nosníku (23) a vnitřního nosníku (22) leží v půdorysu na společných přímkách.
CZ 2012-377 A3
• · *>’S3825CZ—
Visutá lanová střecha
Oblast techniky
Vynález se týká visuté lanové střechy.
jý'
Dosavadní stav techniky
Jsou známé různé typy zastřešení velkých v podstatě kruhových ploch, například rozměrných hal ve veletržním výstavnictví, nebo sportovišť pro halové sporty. Typ zastřešení je přizpůsoben využití zastřešeného prostoru. Zásadním omezením je zvláště požadavek na zachování spojitosti celé zastřešené plochy, která tak nemůže být narušena vnitřními operami střešní konstrukce.
Známé jsou skořepinové konstrukce střech, které jsou tvořeny lanovou sítí, na níž jsou zavěšeny relativně tenké betonové panely. Tuhost konstrukce je dána předpětím kabelů vedených ve spárách mezi prvky.
„í-S' Dalším řešením jsou konstrukce podporované vnějšími kabely. To obvykle poněkud snižuje možnosti splnit všechny požadavky estetické. Vlastní krytina je potom lehká, pružná a tím sama o sobě deformovatelná. To přináší problémy s údržbou, navíc bývá obtížné zajistit jednoznačný způsob svádění dešťové vody.
Zvláštní požadavky jsou kladeny zastřešení atletických a fotbalových stadionů. Zde je totiž obvykle výhodné ponechat hrací plochu bez střechy a zastřešit pouze hlediště. Vzhledem k obdélníkovému tvaru těchto sportovišť a tomu odpovídajícímu půdorysu není vhodné, aby střecha měla půdorys mezikruží, jehož vnitřní průměr opisuje obdélníkovou plochu sportoviště a jehož šířka pokryje půdorysnou plochu hlediště. Podle dosavadního stavu techniky se řeší zastřešení půdorysu oválného pásu obvykle prostřednictvím trámových nebo příhradových systémů podporovaných případně volnými kabely. Takové zastřešení je například realizováno například na moderních fotbalových stadionech Greenpoint v Kapském městě nebo na Městském stadionu ve * Wroclawi. Tyto konstrukce jsou náročné z hlediska spotřeby materiálu a ^382562
- 2 provozní údržby, což se promítá jak do ceny pořizovací, tak i do provozních nákladů. Navíc například opěrné prostředky zvláště v podhledu střechy nejsou optimální z estetického hlediska.
Cílem vynálezu je navrhnout systém skořepinové konstrukce střechy, jejíž půdorysná plocha je lépe přizpůsobena tvaru hlediště například fotbalového hřiště, přičemž mj. umožňuje zmenšit zastavěnou plochu, snížit spotřebu stavebního materiálu, což je podmíněno redukcí statického zatížení konstrukce, a dosáhnout příznivého estetického účinku.
fó Podstata vynálezu
Cíle vynálezu je dosaženo visutou lanovou střechou, jejíž podstatou je to, že jejím půdorysem je oválný a/nebo eliptický pás vymezený křivkou vnitřního nosníku tvaru oválu nebo elipsy a vnějšího nosníku tvaru oválu nebo elipsy, přičemž vnější nosník je podepřen a je umístěn nad úrovní vnitřního nosníku, ^5 přičemž podélné a příčné osy vnějšího nosníku a vnitřního nosníku leží v půdorysu na společných přímkách. V tomto uspořádání lze dosáhnout dobrého statického zatížení konstrukce vnitřními silami.
Vnitřní nosník je na vnějším nosníku zavěšen prostřednictvím radiálních lan nesoucích radiální segmenty s průvěsem střechy. To je předpokladem 2Ů k využití skořepinové konstrukce vyznačující se malou spotřebou materiálu a tím i příznivého vzhledu stavby.
Přitom je z technologických důvodů výhodné, když je radiální segment vytvořen z prefabrikovaných subsegmentů. Přitom je výhodné, když subsegmenty radiálních segmentů jsou vytvořeny z betonu, případně z kompozitního materiálu. To vede k lehké, pevné a stabilní konstrukci. Ktomu přispívá, mají-li subsegmenty radiálních segmentů na okrajích v podélném směru radiálního segmentu výztužná žebra.
Křivkou vnitřního nosníku je ovál o délce (p) vedlejší poloosy a délce (r) hlavní poloosy, přičemž křivkou vnějšího nosníku je ovál o délce (n) vedlejší ž jd poloosy a délce (m) hlavní poloosy, přičemž poměr (P22O) délky (p) vedlejší poloosy k délce (r) hlavní poloosy oválu příslušné vnitřnímu nosníku k poměru
PS3825CZ~' • · · · ♦ · · • · · ·« · · — 3 — (P23O) délky (n) vedlejší poloosy k délce (m) hlavní poloosy oválu příslušné vnějšímu nosníku leží v rozmezí daném vztahem (P22O) / (P23O) = 0,75 až 1,25. Dodržením tolerance těchto geometrických poměrů lze dosáhnout podstatné redukce momentového zatížení obvodových nosníků.
d Pokud jsou křivkami vnitřního nosníku a vnějšího nosníku elipsy, přičemž poměr (P22E) délky (p) vedlejší poloosy k délce (r) hlavní poloosy elipsy příslušné vnitřnímu nosníku (22) k poměru (P23E) délky (n) vedlejší poloosy k délce (m) hlavní poloosy elipsy příslušné vnějšímu nosníku (23) leží v rozmezí daném vztahem (P22E) / (P23E) = 0,75 až 1,25 je statické zatížení yá obvodových nosníků ohybovými momenty ještě příznivější.
K příznivému statickému zatížení konstrukce přispívá, když plocha průmětu oválného nebo eliptického pásu má proměnnou šířku, která je nejmenší ve směru vedlejší osy elips nebo největší šířky oválu. Toho lze u visuté membránové konstrukce střechy relativně snadno dosáhnout.
7% Je výhodné, když průvěs střechy je podél oválu nebo elipsy příslušné vnějšímu nosníku proměnný. Zvláště je výhodné, když je tohoto stavu dosaženo tím, že je vnější nosník vertikálně zvlněný.
Pro dosažení požadované úrovně statického zatížení střechy je výhodné, když já maximální průvěs je ve vedlejších vrcholech a minimální průvěs v hlavních vrcholech oválu nebo elipsy příslušné vnějšímu nosníku. Kromě příznivého statického zatížení konstrukce je výhodným aspektem i pozitivní estetický účinek.
V místě připojení radiálního lana k vnitřnímu a vnějšímu nosníku, je ^25* v důsledku průvěsu aktuálního radiálního lana vodorovné namáhání působící na vnitřní a vnější nosník přímo úměrné křivosti (u) nosníku v tomto místě. Tak lze prakticky dosáhnout bezmomentového namáhání obvodových nosníků střechy.
3ď
Objasnění výkresů
Příkladná provedení vynálezu jsou znázorněna na výkrese, kde značí obr. 1 obdélník fotbalového hřiště s hledištěm krytým střechou o obvyklém y půdorysu tvaru kruhového mezikruží, obr. 2 obdélník fotbalového hřiště s hledištěm krytým oválným pásem podle technického řešení, obr. 3 svislé řezy konstrukcí střechy z obr. 2, obr. 4 průběh výškového zvlnění části oválného nosníku vymezené středovým úhlem 3,14 [rad], obr. 5 průřez vnějším oválným nosníkem střechy, obr. 6 průřez vnitřním oválným nosníkem střechy, obr. 7 Jď příčný řez prefabrikovaným segmentem střechy s naznačenými předpínacími prostředky, obr. 8 průběh křivosti elipsy mezi hlavními vrcholy, obr. 9 průběh zatížení lineárně závislého na křivosti elipsy, obr. 10 výslednice zatížení podle křivosti (osové síly v lánech) a obr. 11 průvěsové křivky lan v rámci jednoho kvadrantu.
X
Příklady uskutečnění vynálezu
Konstrukční systém visuté lanové střechy vychází ze známého půdorysu, kterým je podle dosavadního stavu techniky mezikruží 1 podle obr. 1. Radiálně uspořádaná nosná lana 11 jsou zakotvena do kruhového vnitřního nosníku 12 a většího kruhového vnějšího nosníku 13, přičemž kruhový vnější nosník 13 je uložen na opěrných pilířích a kruhový vnitřní nosník 12 je na něm zavěšen nosnými lany 11 tak, že nosníky 12, 13 jsou souosé. Výškový rozdíl mezi kruhovým vnějším nosníkem 13 a zavěšeným kruhovým vnitřním nosníkem 12 je po celém obvodu konstantní. Na nosných lánech 11 jsou zavěšeny radiální 2S‘ segmenty 14, každý radiální segment 14 je v uvedeném provedení tvořen řadou například šestnácti subsegmentů 141. Subsegmenty 141 mají ve směru délky a' radiálního segmentu 14 šířku b' = 3m (pro názornost jsou dva sousední radiální segmenty 14 vyznačeny tmavě). Radiální segmenty 14 jsou vyrobeny z lehkého konstrukčního betonu. Po vyplnění spár vznikne celistvá skořepina, 30 která je v konečné fázi stavby předepnuta předpínacími lany 15 vedenými rovněž v radiálním směru mezi souosými kruhovými nosníky 12 a 13. Všechny použité radiální prvky, tedy nosná lana 11, radiální betonové segmenty 14 a • · · · • · · · «·* ······ · · • * · ···· · ·
....... JPsSSŽsez·-- 5 předpínaci lana 15 jsou vzhledem ke konstrukci mezikruží shodné. Konstrukce přirozeně tvoří tzv. samokotvený systém, kdy vodorovné složky kotevních sil z nosných lan 11 jsou zachyceny kruhovými nosníky 12, 13, přičemž vyvolávají v kruhovém vnitřním nosníku 12 tahové namáhání a v kruhovém vnějším / nosníku 13 tlakové namáhání.
Z půdorysných ploch zastřešení hlediště tvaru mezikruží 1 a rozměru obdélníku fotbalové hrací plochy 10 vyplývají nevýhody zastřešení. Poměrně velké plochy v rozích fotbalové hrací plochy 10 jsou kryty střechou, což je například z hlediska přírodního trávníku nevýhodou, stejně jako je nevýhodná jp* velká vzdálenost hlediště od hrací plochy v oblasti středu hřiště, i velká šířka zastavěné plochy vzhledem k podélnému směru hřiště.
Vynález navrhuje modifikovat zastřešení o půdorysu ve tvaru mezikruží na půdorys ve tvaru oválného nebo eliptického pásu 2 podle obr. 2 až 9. Radiálně uspořádaná nosná lana 21 jsou zakotvena do oválného nebo JÁ eliptického vnitřního nosníku 22 a do oválného nebo eliptického vnějšího nosníku 23, přičemž vnější nosník 23 je uložen na opěrných pilířích 24. V dalším textu, nejedná-li se konkrétně o elipsu, je vzhledem k podobnosti oválu a elipsy používán u nosníků 22, 23 obecně termín „oválný“ nosník a ve smyslu hlavní a vedlejší osy elipsy termín „podélná“ a „příčná“ osa oválného jď nosníku. Na nosných lánech 21 jsou zavěšeny prefabrikované radiální segmenty 25 (pro názornost jsou dva sousední vyznačeny tmavě) z lehkého konstrukčního betonu tak, že podélné osy nosníků 22, 23 leží na společné přímce a vedlejší osy nosníků 22, 23 leží také na společné přímce. Každý radiální segment je ve směru své délky sestaven z řady subsegmentů 251, 25 jejichž rozměr ve směru délky radiálního segmentu 25 je v podstatě stejný.
Subsegmenty 251 mají v podstatě tvar lichoběžníků, přičemž se jejich rozměr ve směru kolmém na radiální osu segmentu 25 směrem od vnějšího nosníku 23 k vnitřnímu nosníku 22 zmenšuje. Po vyplnění spár mezi prefabrikovanými radiálními segmenty 25 a subsegmenty 251 a spár mezi prefabrikovanými radiálními segmenty 25 a oválnými nosníky 22, 23 vznikne celistvá skořepina, která je v konečné fázi stavby předepnuta předpínacími lany 26 vedenými • · ·· · ··· ···· • · · ····· * · ··· ······ · · • · · · · · · · · ·· · ’* ** IPs^ežse-Z“
-- 6 — rovněž v radiálním směru mezi oválnými nosníky 22 a 23. K předepnutí konstrukce lze využít alternativně nebo doplňkově radiálních nosných lan 21.
Protože hlavním nosným prvkem jsou nosná lana 21, má betonová skořepina velmi malou tloušťku. V příkladném provedení je tloušťka c desky j/ prefabrikovaných betonových segmentů 25, resp. subsegmentů 251, jen 100 mm. Podélné okraje sousedících prefabrikovaných betonových segmentů 25 jsou v příkladném provedení tvarovány do výztužného žebra 252 o výšce d = 300 mm a šířce e = 300 mm, které tvoří kanál pro nosná lana 21 a předpínací lana 26. Lana 21, 26 tak rozdělují skořepinu na 108 prefabrikovaných radiálních ld segmentů 25. Šířka f jednotlivých radiálních segmentů 25 se směrem od elipsovitého vnějšího nosníku 23 k oválnému vnitřnímu nosníku 22 plynule mění cca z 6000 mm do 900 mm. Každý radiální segment 25 obsahuje v příkladném provedení řadu šestnácti subsegmentů 251. Šířka b subsegmentů 251 ve směru délky a radiálního segmentu 25 je vzhledem k proměnné šířce oválného pásu rovněž proměnná, a mění se v rozmezí od 3,0 m (ve směru podélných os oválů) do 2,45 m (ve směru příčných os oblouků). V neznázorněném provedení mohou být nosná lana 21, případně a předpínací lana 26 uložena přímo v okrajích subsegmentů 251, přičemž subsegmenty 251 nemají výztužná žebra 252.
jo Železobetonový oválný vnější nosník 23, který je zatížen tlakovým namáháním, má přibližně obdélníkový průřez o výšce g = 1500 mm a šířce h = 3000 mm. Oválný vnitřní nosník 22, který je zatížen tahovým namáháním, je tvořen ocelovou trubkou o vnějším průměru i = 1200 mm s tloušťkou stěny k = 100 mm.
jš Půdorysný tvar oválného vnitřního nosníku 22 a oválného vnějšího nosníku 23 je dán požadavkem na zastřešení hlediště obklopujícího obdélníkovou fotbalovou hrací plochu o rozměru 105 x 68 m, který odpovídá středu standardního rozměru podle hracích pravidel.
V příkladném provedení jsou obvodové nosníky 22, 23 eliptické. To je .30 předpokladem vytvoření ideálních statických podmínek konstrukce, při kterém, jak je dále uvedeno, je dosaženo bezmomentového namáhání obvodových nosníků 22, 23. Rozměry elips jsou uvedeny v obr. 3 s odkazem na řezy A-A a «· · · · · ·· · · • · · · ·
- 7 B-B z obr. 2, vertikální zvlnění elipsy eliptického vnějšího nosníku 23 je uvedeno na obr. 4, který znázorňuje průběh průvěsu £ [m] lan v závislosti na středovém úhlu [rad].
Hlavní osa elipsy eliptického vnějšího nosníku 23 vychází z vnějších rozměrů hlediště. Délka m její hlavní poloosy je tedy 110 m, její vedlejší poloosa má délku n = 90. Elipsa eliptického vnitřního nosníku 22 je navržena tak, aby poměr délky p její vedlejší poloosy k délce r její hlavní poloosy byl stejný, jako je poměr délky n vedlejší poloosy elipsy eliptického vnějšího nosníku 23 k délce m hlavní poloosy elipsy eliptického vnějšího nosníku 23. yš Toto je jeden ze dvou zásadních požadavků návrhu eliptické střechy, kterým je podmíněno vyloučení vodorovných deformací eliptických nosníků 22, 23 od působení kotevních sil v nosných lánech 21, resp. v předpínacích lánech 26.
Délka r hlavní poloosy elipsy eliptického vnitřního nosníku 22 je volena s ohledem na podélný vnitřní rozměr hlediště, tedy r ^62 m.
Potom z výše uvedené podmínky rovnosti poměrů poloos dané vztahem vyplývá délka jo vedlejší poloosy elipsy vnitřního eliptického nosníku 23
.r =
ΪΪ0 = 50,7
Vedlejší poloosa elipsy eliptického vnitřního nosníku 22 má tedy v příkladném provedení délku jo = 50,7 m.
^20 Půdorysná šířka pásu střechy se mění v rozmezí od 48 m (ve směru hlavních os elips, tedy ve směru řezu A-A) do 39,3 m (ve směru vedlejších os elips, tedy ve směru řezu B-B). Proto se mění i délka jednotlivých nosných lan 21 i předpínacích lan 26.
Z důvodu vyloučen! ohybového namáhání eliptických nosníků 22, 23 ve vodorovném směru, a tím k vyloučení vodorovných posunů elips působících značné svislé deformace, jsou síly v nosných lánech 21 navrženy tak, aby vodorovné zatížení eliptických nosníků 22, 23 bylo lineárně závislé na křivosti • · · · ·· ··
-PS3825CZ--* 8 “* příslušných elips (obr. 8, 9). Vtom případě platí následující vztah mezi průběhem křivosti a zatížením křivky u i s = t - = t U, kde v
f s je vodorovné radiální zatížení křivky [N.m'1], t je normálová síla v křivce od působícího zatížení [N], u je křivost křivky [m‘1], resp.
v je poloměr křivosti křivky [m].
Dodržení uvedeného vztahu je druhým zásadním požadavkem pro návrh eliptické střechy. Z diferenciálních podmínek rovnováhy na zakřiveném prutu vyplývá, že pokud normálové síly t jsou konstantní, pak vodorovné ohybové momenty w budou nulové a vodorovné deformace budou způsobeny pouze osovým stlačením, resp. roztažením obvodových elips. Z uvedeného vzorce vyplývá, že t = konst. právě tehdy, když vodorovné radiální zatížení s je lineárně závislé na křivosti u křivky.
Křivost elipsy není po její délce konstantní, tedy ani síly, resp. napětí, nemohou být v jednotlivých lánech 21, 26 stejné. Protože je eliptický pás symetrický kolem ortogonálních os, síly v lánech 21, 26 (šipky znázorňují jejich velikost a smysl) se liší pouze v rámci jednoho kvadrantu (obr. 10). Všechny čtyři kvadranty jsou shodné a v příkladném provedení obsahuje jeden kvadrant 27 prefabrikovaných segmentů 25 a podle konstrukčního provedení příslušný počet lan 21, resp. 26. Průvěs £ lan 21, 26 je vertikální vzdáleností bodů elips vnitřního nosníku 22 a vnějšího nosníku 23 ležících na společném průvodiči (obr. 3 a 11). Nestejného napětí v jednotlivých lánech je dosaženo pomocí fy různých průvěsů £ jednotlivých lan. To potom vede k proměnné vertikální vzdálenosti elips po délce konstrukce, tedy k dosažení proměnného průvěsu £ střechy svislým zvlněním eliptického vnějšího nosníku 23 (obr. 4). Vzájemná vertikální vzdálenost eliptického vnějšího nosníku 23 a eliptického vnitřního nosníku 22 se plynule mění z průvěsu f^in = 8,0 m v místě hlavních vrcholů .30 elips (na obr. 4 tyto body odpovídají středovým úhlům = 0 [rad] a ¢ = 3,14 • · · ·
• * • · · · · ♦ ♦
-PS3825CZ—
- 9 [rad]) do hodnoty průvěsu Emax = 8,8 m (na obr. 4 tyto body odpovídají středovým úhlům φ = 1,57 [rad], resp. φ = 4,71 [rad] mimo znázorněnou oblast křivky). Eliptická střecha tvoří stejně jako kruhová konstrukce samokotvený systém.
Popsané ideální příkladné provedení střechy tedy používá obvodové nosníky 22, 23 ve tvaru elips, přičemž poměry délek vnější a vnitřní poloosy elips obou nosníků jsou stejné. Navíc popsaným zvlněním vnějšího eliptického nosníku 23 je dosaženo průvěsu nosných, resp. předpinacích lan 21, 26, které vyvolává takové namáhání vnějšího a vnitřního nosníku 22. 23, při kterém bude yf po celé délce elips vnitřního a vnějšího eliptického nosníku 22, 23 v jejich průřezu pouze normálová síla t. V tom případě je vodorovné radiální zatížení s křivky vnitřního eliptického nosníku 22 přímo úměrné křivosti u křivky. Vodorovné ohybové momenty w budou nulové a vodorovné deformace eliptických nosníků 22, 23 budou způsobeny pouze jejich osovým stlačením, resp. roztažením.
Je zřejmé, že v praxi je dosažení ideálních geometrických poměrů nereálné. Uvedené poměry délek poloos elips nebudou exaktně odpovídat výše uvedenému vztahu mezi nimi, nebo obvodové křivky nosníků 22, 23 nebudou vůbec elipsami ale ovály. Nebude zřejmě dosaženo ani stanoveného .20“ vertikálního zvlnění vnějšího nosníku 23, tedy ideálního průvěsu £ a tím i konstantní normálové síly t v průřezu nosníků 22, 23 a tedy bezmomentového namáhání nosníků 22, 23 ve vodorovném směru. Nevelké odchýlení od ideálních parametrů konstrukce je zřejmě nutné z hlediska výrobních nákladů.
Čím budou odchylky od ideálního stavu menší, tím bude konstrukce méně namáhána působením vnitřních sil, což umožní optimalizovat její dimenzování. Otázka přiblížení se ideálnímu stavu se projeví snížením materiálových nákladů a nákladů s nimi spojených. Přiblížení se výše uvedeným ideálním rozměrům konstrukce uvedeným v příkladném provedení je potom otázkou kompromisu mezi vynaloženými nemateriálovými a 30 materiálovými stavebními náklady, a samozřejmě užitnou hodnotou stavby.
Výhodné provedení konstrukce se projeví již při nepřekročení limitních odchylek od ideálního stavu. Ty jsou podle vynálezu dány příkladnými
·
»>“10* provedeními. V nich je vzhledem k analogii tvaru elipsy a oválu (symetrického podle podélné a příčné osy) používán pro podélnou osu výraz „hlavní osa“ a pro příčnou osu výraz „vedlejší osa“.
Příklad 1:
ý Křivkou vnitřního nosníku 22 je ovál o délce £ vedlejší poloosy a délce r hlavní poloosy, a křivkou vnějšího nosníku 23 je ovál o délce n vedlejší poloosy a délce m hlavní poloosy. Potom
P22O = - a P23O = r m přičemž platí, že
P22O
P23O ±0,25
10* Příklad 2:
&
Křivkou vnitřního nosníku 22 je elipsa o délce £ vedlejší poloosy a délce r hlavní poloosy, a křivkou vnějšího nosníku 23 je elipsa o délce n vedlejší poloosy a délce m hlavní poloosy. Potom
P22E = - a P23E =— r m přičemž platí, že
P22E
P23E ± 0,25
Za předpokladu dodržení tolerancí uvedených v příkladných provedeních lze podstatně redukovat ohybové momenty působící na obvodové nosníky 22, 23, což je zásadní výhodou konstrukce střechy podle vynálezu. Střecha je navíc 20‘ dobře přizpůsobena ploše, kterou má zakrývat, přičemž je úsporná z hlediska spotřeby materiálu. Její tvar se spojitým zvlněním vnějšího obvodového nosníku 23 vyvolává příznivý estetický účinek.
• · ‘VáSšSscz-—
- n Seznam vztahových značek mezikruží (střecha podle stavu techniky) fotbalová hrací plocha y 11 nosné lano kruhový vnitřní nosník kruhový vnější nosník radiální segment
141 prvek radiálního segmentu předpínací lano eliptický pás (nový stav) nosné lano eliptický (oválný) vnitřní nosník eliptický (oválný) vnější nosník
15* 24 opěrný pilíř (eliptického vnějšího nosníku) ' 25 prefabrikované radiální segmenty
251 subsegment radiálního segmentu předpínací lano a, a' délka radiálního segmentu ?ó b, b' šířka prvku radiálního segmentu c tloušťka desky (radiálního segmentu) d výška žebra (radiálního segmentu) e šířka žebra (tvořeného přivrácenými okraji sousedních radiálních segmentů)
X f šířka (radiálního segmentu) g výška (průřezu vnějšího eliptického nosníku) h šířka (průřezu vnějšího eliptického nosníku) i průměr trubky (vnějšího eliptického nosníku) k tloušťka stěny trubky (vnějšího eliptického nosníku) m délka hlavní poloosy (vnějšího eliptického osníku) n délka vedlejší poloosy (vnějšího eliptického nosníku) p délka vedlejší poloosy (vnitřního eliptického nosníku) r délka hlavní poloosy (vnitřního eliptického nosníku)
P22O poměr délky (p) vedlejší poloosy k délce (r) hlavní poloosy elipsy 35 příslušné vnitřnímu oválnému nosníku ' P23O poměr délky (n) vedlejší poloosy k délce (m) hlavní poloosy elipsy příslušné vnějšímu oválnému nosníku
P22E poměr délky (p) vedlejší poloosy k délce (r) hlavní poloosy elipsy příslušné vnitřnímu eliptickému nosníku
40* P23E poměr délky (n) vedlejší poloosy k délce (m) hlavní poloosy elipsy příslušné vnějšímu eliptickému nosníku průvěs střechy
Claims (13)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Visutá lanová střecha, vyznačující se tím, že jejím půdorysem je oválný a/nebo eliptický pás vymezený křivkou vnitřního nosníku (22) tvaru oválu nebo elipsy a vnějšího nosníku (23) tvaru oválu nebo elipsy, přičemž vnější nosník (23) je podepřen a je umístěn nad úrovní vnitřního nosníku (22), přičemž podélné a příčné osy vnějšího nosníku (23) a vnitřního nosníku (22) leží v půdorysu na společných přímkách.
- 2. Visutá lanová střecha podle nároku 1, vyznačující se tím, že vnitřní -ib nosník (22) je na vnějším nosníku (23) zavěšen prostřednictvím radiálních lan nesoucích radiální segmenty (25) s průvěsem (£) střechy.
- 3. Visutá lanová střecha podle nároku 2, vyznačující se tím, že radiální segment (25) je vytvořen z prefabrikovaných subsegmentů (251).
- 4. Visutá lanová střecha podle nároku 3, vyznačující se tím, že yi subsegmenty (251) radiálních segmentů (25) jsou vytvořeny z betonu.
- 5. Visutá lanová střecha podle nároku 3, vyznačující se tím, že subsegmenty (251) radiálních segmentů (25) jsou vytvořeny z kompozitního materiálu.
- 6. Visutá lanová střecha podle kteréhokoliv z nároků 3 až 5, vyznačující .20' se tím, že subsegmenty (251) radiálních segmentů (25) mají na okrajích v podélném směru radiálního segmentu (251) výztužná žebra (252).
- 7. Visutá lanová střecha podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že křivkou vnitřního nosníku (22) je ovál o délce (p) vedlejší poloosy a délce (r) hlavní poloosy, přičemž křivkou vnějšího nosníku (23) je ovál25 o délce (n) vedlejší poloosy a délce (m) hlavní poloosy, přičemž poměr (P22O) délky (p) vedlejší poloosy k délce (r) hlavní poloosy oválu příslušné vnitřnímu nosníku (22) k poměru (P23O) délky (n) vedlejší poloosy k délce (m) hlavní4 · · · · · * · · • · · · ···· • · · · · · ♦ · • ·- 13poloosy oválu příslušné vnějšímu nosníku (23) leží v rozmezí daném vztahem (P22O) / (P23O) = 0,75 až 1,25.
- 8. Visutá lanová střecha podle kteréhokoliv z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že křivkami vnitřního nosníku (22) a vnějšího nosníku (23) jsou elipsy, přičemž poměr (P22E) délky (p) vedlejší poloosy k délce (r) hlavní poloosy elipsy příslušné vnitřnímu nosníku (22) k poměru (P23E) délky (n) vedlejší poloosy k délce (m) hlavní poloosy elipsy příslušné vnějšímu nosníku (23) leží v rozmezí daném vztahem (P22E) / (P23E) = 0,75 až 1,25.
- 9. Visutá lanová střecha podle kteréhokoliv z předchozích nároků, yf vyznačující se tím, že plocha průmětu oválného nebo eliptického pásu má proměnnou šířku, která je nejmenší ve směru vedlejší osy elips nebo největší šířky oválu.
- 10. Visutá lanová střecha podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že průvěs (8) střechy je podél oválu nebo elipsy příslušné vnějšímu nosníku (23) proměnný.
- 11. Visutá lanová střecha podle nároku 10, vyznačující se tím, že vnější nosník (23) je vertikálně zvlněný.
- 12. Visutá lanová střecha podle nároku 10, vyznačující se tím, že maximální průvěs (8max) je ve vedlejších vrcholech a minimální průvěs (Emin) je v2(/ hlavních vrcholech oválu nebo elipsy příslušné vnějšímu nosníku (23).
- 13. Visutá lanová střecha podle nároku 10, vyznačující se tím, že v místě připojení radiálního lana k vnitřnímu a vnějšímu nosníku (22, 23), je v důsledku průvěsu (8) aktuálního radiálního lana vodorovné namáhání (s) působící na vnitřní a vnější nosník (22, 23) přímo úměrné křivosti (u) nosníku25 (22, 23) v tomto místě.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20120377A CZ2012377A3 (cs) | 2012-06-07 | 2012-06-07 | Visutá lanová strecha |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20120377A CZ2012377A3 (cs) | 2012-06-07 | 2012-06-07 | Visutá lanová strecha |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ303990B6 CZ303990B6 (cs) | 2013-07-31 |
| CZ2012377A3 true CZ2012377A3 (cs) | 2013-07-31 |
Family
ID=48856435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20120377A CZ2012377A3 (cs) | 2012-06-07 | 2012-06-07 | Visutá lanová strecha |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2012377A3 (cs) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2146029B1 (de) * | 1971-09-15 | 1973-05-17 | Dachkonstruktion fuer hallen, stadien od. dgl | |
| JPS60238556A (ja) * | 1984-05-04 | 1985-11-27 | デ−ビツト エイチ.ガイガ− | 屋根構造及びケーブルトラス構造 |
| US5440840A (en) * | 1990-11-02 | 1995-08-15 | Weidlinger Associates, Inc. | Triangulated roof structure |
| JP2612800B2 (ja) * | 1992-12-21 | 1997-05-21 | 株式会社松田平田 | 競技場構造物 |
| US5857294A (en) * | 1994-08-05 | 1999-01-12 | Castro; Gerardo | Dome roof structure and method of designing and constructing same |
-
2012
- 2012-06-07 CZ CZ20120377A patent/CZ2012377A3/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ303990B6 (cs) | 2013-07-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102713071A (zh) | 利用了架设索的无张力斜拉索状态的斜拉桥施工方法及用于其的架设索 | |
| CA2053429C (en) | Bridge comprising a deck and at least two towers and process for the construction thereof | |
| KR101618787B1 (ko) | 방사형 행어 및 타정식 케이블을 이용한 복합케이블 구조 및 이의 시공방법 | |
| RU2578401C1 (ru) | Вантовый мост | |
| Krivoshapko | Thin sheet metal suspended roof structures | |
| CN102199931B (zh) | 环向索弦支网格梁结构及对其施加预应力的方法 | |
| KR20190119715A (ko) | 서포트블록과 인장재가 보강된 강합성거더교의 구조, 이의 시공방법 | |
| JPS60238556A (ja) | 屋根構造及びケーブルトラス構造 | |
| JP2004324164A (ja) | 波形鋼板ウエブpc橋閉合部の施工方法 | |
| CZ2012377A3 (cs) | Visutá lanová strecha | |
| JP2004353169A (ja) | 橋梁及びその架設方法 | |
| JP2022144489A (ja) | 屋根支持構造 | |
| US5150556A (en) | Chord truss roof structure | |
| CN107419849B (zh) | 一种马鞍形空间预应力环梁 | |
| JP4493245B2 (ja) | 吊床版橋及び吊床版の補強方法 | |
| RU160422U1 (ru) | Гибридный купол | |
| RU164019U1 (ru) | Гибридная конструкция покрытия | |
| US6493895B1 (en) | Truss enhanced bridge girder | |
| US2577581A (en) | Roof construction | |
| KR20080087250A (ko) | 연속교의 프리스트레싱 장치 | |
| KR102633919B1 (ko) | 다방향 케이블 현수교 | |
| Monjo-Carrió et al. | The use of textile materials for architectural membranes | |
| RU130333U1 (ru) | Шпренгель для усиления и обеспечения живучести изгибаемого железобетонного элемента | |
| RU169612U1 (ru) | Вантовая конструкция покрытия | |
| SU876910A1 (ru) | Вис чее мембранное шатровое покрытие зданий и сооружений |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20220607 |