Результат интеллектуальной деятельности: ЗДАНИЕ-МОСТ

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано там, где необходима транспортная связь через реки, транспортные магистрали и другие протяженные препятствия.

Известен мост, включающий опоры с проезжей и пешеходными частями, а также боковыми ответвлениями (патент на изобретение РФ №2397288, E01D 1/00, 23.11.2007). Однако в известной конструкции моста не предусмотрены помещения жилищного, гражданского или производственного назначения.

Наиболее близким к предложенному решению является мост Понте Веккьо через реку Арно во Флоренции постройки 1345 года, несущий по обеим сторонам проезжей части трехэтажные дома (Флоренция. Город и его шедевры. Изд. BONECHI, 1996, с.66-69 или http://bestbridge.net/Eu/ponte-vekko.html).

Достоинством этого сооружения является то, что оно выполняет сразу две функции: транспортную связь разделенных рекой частей города и размещение полезных для жителей города помещений. Такое удачное сочетание функций позволило ему без каких либо существенных изменений просуществовать более шести с половиной веков, вплоть до нашего времени. Недостатком сооружения является то, что конструктивно здания и мост работают раздельно: здания являются пассивной нагрузкой на мост. Это привело к нерациональному расходу большого количества строительных материалов, ставшему одной из причин весьма малого числа случаев, возведения подобных сооружений.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в значительном снижении расхода строительных материалов за счет создания единой конструкции здания-моста, вмещающей в пределах ее строительной высоты проезжую часть и помещения, а также в замене значительного количества дорогостоящего металла более дешевым бетоном. В предложенном решении в качестве остова наружных стен используется железобетонная арка с передачей нагрузки на нее от перекрытий через стойки сверху и через подвески снизу. Поэтажные усилия распора арки воспринимаются арматурой перекрытий, уложенной вдоль основного пролета. Для передачи усилий распора от арки на плиты междуэтажных перекрытий, последние в местах пересечения с аркой имеют канты из металлического профиля, например, швеллера, снабженного арматурными петлями, заливаемыми бетоном в процессе устройства перекрытий. При этом удельный расход (приведенного к 1 м² полезной площади) конструкционных строительных материалов снижается с увеличением количества этажей. Предложенное решение позволяет также значительно снизить площадь застройки.

Технический результат достигается тем, что в здании-мосте, содержащем проезжую часть и помещения, проезжая часть и помещения находятся внутри главной пролетной несущей конструкции коробчатого сечения, полки и стенки которой являются внешними ограждениями расположенных внутри помещений. При этом в качестве несущего каркаса (остова) стенок используются арки, внутренний объем здания-моста разделен на два или более уровней, один из которых занимает проезжая часть, а другие уровни занимают помещения различного назначения. Снизу к аркам прикрепляются подвески, а сверху - стойки, служащие опорами для конструкций междуэтажных перекрытий. Внутренние стены и перекрытия помещений одновременно являются элементами жесткости главной пролетной конструкции моста. Монолитные железобетонные плиты междуэтажных перекрытий армируются в поперечном направлении для восприятия поэтажной нагрузки и в продольном направлении - для восприятия распора арки. Плиты перекрытий в местах крепления к аркам имеют канты из металлического профиля, например, швеллера, снабженного арматурными петлями, заливаемыми бетоном при устройстве перекрытия. Отношение высоты здания-моста к пролету составляет не менее 1/2,5.

На фигуре 1 представлен общий вид здания-моста с проезжей частью в нижнем уровне. Плита верхнего перекрытия 1, нижнего перекрытия 6 и наружная стена с остовом, состоящим из арки 2, стоек 3 и подвесок 4, являются верхней и нижней полками и стенкой главной пролетной конструкции коробчатого сечения. Междуэтажные перекрытия 5, выполняя несущие и ограждающие функции в пределах своих помещений, одновременно являются элементами жесткости, обеспечивающими устойчивость главной пролетной конструкции. Помещения, содержащиеся в здании-мосте, могут быть самого разного назначения: жилищного, гражданского, производственного. Отношение высоты (Н) здания-моста к пролету (L) составляет не менее 1/2,5.

На фигуре 2 показан кант 7 плиты перекрытия 5 с арматурными петлями 8 в месте пересечения плиты с аркой.

Главная пролетная конструкция здания-моста в поперечном сечении имеет коробчатую форму, где полки и стенки, выполняя несущую функцию, одновременно являются ограждениями помещений. Для этого все внешние их поверхности закрываются теплоизоляционными слоями.

При возведении здания-моста площадь застройки ограничивается площадью опорных частей, которые не превышают 20% площади первого этажа (пятна застройки). Оставшиеся 80% территории используются на другие нужды города.

С увеличением этажности здания снижается доля расхода материалов на транспортную (мостовую) часть конструкции. При достижении отношения высоты здания-моста к пролету 1/2,5 и более доля расхода конструкционных материалов на мостовую часть сокращается до 10%, а полный удельный расход этих материалов может сравняться с расходом на равное по объему (и полезной площади) здание с одинаковой площадью застройки, стоящее целиком на земле.