L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий
Модуль плотнейшей структуры
| Название | Модуль плотнейшей структуры |
|---|---|
| Разработчик (Авторы) | Коротич Андрей Владимирович |
| Вид объекта патентного права | Полезная модель |
| Регистрационный номер | 229169 |
| Дата регистрации | 24.09.2024 |
| Правообладатель | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ) |
| Область применения (класс МПК) | E04B 1/19 (2006.01) E04H 1/02 (2006.01) |
| Медаль имени А.Нобеля |  |
Описание изобретения
Полезная модель относится к области строительства, а именно к пространственным конструктивным модулям, используемым в качестве полносборных жилых блоков поселений на труднодоступных территориях и в зонах экстремальных природно-климатических условий, в т.ч. жилых отсеков орбитальных космических многомодульных станций. Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является повышение функциональной эффективности формы модуля за счет создания в его структуре специальных стыковочных блоков, а также расширения комбинаторных возможностей образования вариабельных пространственных составных структур различного очертания. Данная задача решается за счет того, что в модуле плотнейшей структуры, имеющем общую конфигурацию замкнутого многогранника, данный многогранник выполнен в виде основного многогранного блока, содержащего два зеркально симметричных противолежащих девятигранных элемента, каждый из которых включает центральную правильную восьмиугольную грань, к которой по кромкам присоединены по четыре наклонных равнобедренных шестиугольных и прямоугольных грани, чередующихся друг с другом; при этом к обоим девятигранным элементам по кромкам присоединены четыре серединных восьмиугольных грани, чередующихся с четырьмя серединными прямоугольными гранями, состыкованные друг с другом по параллельным продольным кромкам; причем к основному многогранному блоку присоединены дополнительные боковые и торцевые призматические элементы.
Полезная модель относится к области строительства, а именно к пространственным конструктивным модулям, используемым в качестве полносборных жилых блоков поселений на труднодоступных территориях и в зонах экстремальных природно-климатических условий, в т.ч. жилых отсеков орбитальных космических многомодульных станций.
Из существующего перечня аналогичных технических решений известен пространственный модуль, представляющий собой отсек многогранника, составленного из треугольных граней (патент США №4115963; Строительный модуль; Е04В 1/32; 1978). Недостатком данного технического решения, препятствующим получению технического результата, который обеспечивается полезной моделью, является невозможность образовывать разнообразные пространственные составные структуры плотнейшей компоновки.
Известна ограждающая конструкция в виде многогранного замкнутого модуля, составленного из равносторонних шестиугольных и пятиугольных граней, а также трапецеидальных пластин, примыкающих к плоскому основанию (заявка ФРГ №2829301; Ограждающая конструкция; Е04В 1/00; 1980). Недостаток данного технического решения аналогичен вышеописанному.
Известна составная структура из многогранных модулей, каждый из которых включает центральную квадратную панель, окруженную четырьмя серединными треугольными гранями, между которыми размещены четыре боковых треугольных пластины, примыкающие к квадратному основанию (патент США №3230673; Модульное здание; кл. 52-79; 1966). Недостатки данного решения - незначительный внутренний объем модуля, а также невозможность образовывать разнообразные пространственные составные структуры плотнейшей компоновки.
Известен строительный многогранный модуль, включающий центральные радиальные ромбовидные панели, к которым по контуру присоединены боковые четырехугольные грани, примыкающие к многоугольному основанию (заявка Великобритании №1513781; Строительный элемент; Е04В 1/32; 1978). Недостатком данного технического решения, препятствующим получению технического результата, который обеспечивается полезной моделью, является невозможность образовывать разнообразные пространственные составные структуры плотнейшей компоновки.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой полезной модели является многомодульная структура, составленная из выпуклых многогранных модулей, каждый из которых включает центральную пирамиду из трех ромбовидных граней, окруженных шестью боковыми трапецеидальными гранями, установленными на шестиугольное плоское основание (заявка Франции №2414104; Изменяемый архитектурный комплекс; Е04В 1/00, Е04Н 1/00; 1979). Модули способны плотнейшим образом стыковаться на плоской поверхности. Недостатком данного технического решения, препятствующим получению технического результата, который обеспечивается полезной моделью, является отсутствие в структуре модуля специальных стыковочных блоков, которые служат защитными шлюзовыми камерами при переходе из одного модуля в другой. Кроме того, модули не способны образовывать многообразные пространственные структуры различного очертания.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение функциональной эффективности формы модуля.
Данная задача решается за счет того, что в модуле плотнейшей структуры, имеющем общую конфигурацию замкнутого многогранника, данный многогранник выполнен в виде основного многогранного блока, содержащего два зеркально симметричных противолежащих девятигранных элемента, каждый из которых включает центральную правильную восьмиугольную грань, к которой по кромкам присоединены по четыре наклонных равнобедренных шестиугольных и прямоугольных грани, чередующихся друг с другом; при этом к обоим девятигранным элементам по кромкам присоединены четыре серединных восьмиугольных грани, чередующихся с четырьмя серединными прямоугольными гранями, состыкованные друг с другом по параллельным продольным кромкам; причем к основному многогранному блоку присоединены дополнительные боковые и торцевые призматические элементы.
В модуле плотнейшей структуры к четырем серединным восьмиугольным граням основного многогранного блока могут быть присоединены боковые прямые призмы с соответствующим восьмиугольным основанием, а к его противолежащим центральным правильным восьмиугольным граням могут быть присоединены торцевые прямые призмы с соответствующим правильным восьмиугольным основанием; при этом высота каждой из боковых призм равна половине стороны центральной правильной восьмиугольной грани, а суммарная высота торцевых призм составляет длину продольной кромки серединной прямоугольной грани.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является повышение функциональной эффективности формы модуля за счет создания в его структуре специальных стыковочных блоков, а также расширения комбинаторных возможностей образования вариабельных пространственных составных структур различного очертания.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен общий вид модуля плотнейшей структуры.
На фиг. 2 изображена схема объемной компоновки фрагмента составного модуля из центрального многогранного блока, одной боковой и одной торцевой призм.
Модуль плотнейшей структуры имеет общую конфигурацию замкнутого многогранника. Данный многогранник выполнен в виде основного многогранного блока 1, содержащего два зеркально симметричных противолежащих девятигранных элемента 2, каждый из которых включает центральную правильную восьмиугольную грань 3, к которой по кромкам присоединены по четыре наклонных равнобедренных шестиугольных и прямоугольных грани 4 и 5, чередующихся друг с другом; при этом к обоим девятигранным элементам 2 по кромкам присоединены четыре серединных восьмиугольных грани 6, чередующихся с четырьмя серединными прямоугольными гранями 7, состыкованные друг с другом по параллельным продольным кромкам 8; причем к основному многогранному блоку 1 присоединены дополнительные боковые и торцевые призматические элементы 9, 10.
В модуле плотнейшей структуры к четырем серединным восьмиугольным граням 6 основного многогранного блока 1 присоединены боковые прямые призмы 9 с соответствующим восьмиугольным основанием, а к его противолежащим центральным правильным восьмиугольным граням 3 присоединены торцевые прямые призмы 10 с соответствующим правильным восьмиугольным основанием; при этом высота каждой из боковых призм 9 равна половине стороны центральной правильной восьмиугольной грани 3, а суммарная высота торцевых призм 10 составляет длину продольной кромки 8 серединной прямоугольной грани 7.
В частном случае основной многогранный блок 1 модуля может выполняться в виде многогранника, у которого все прямоугольные грани выполнены в виде одинаковых квадратов; при этом все соответствующие восьмиугольные и шестиугольные грани также выполнены правильными и одинаковыми. В этом случае в модуле все боковые и торцевые призмы с правильным восьмиугольным основанием выполнены одинаковыми и имеют равную высоту в половину длины стороны правильной восьмиугольной грани.
Многогранная оболочка заявляемого модуля плотнейшей структуры выполняется, например, из многослойных композитных материалов с внутренним напененным изолирующим утеплителем. Возможно конструктивное изготовление сборной оболочки модуля из плит типа «сэндвич».
Боковые и торцевые призмы 9, 10 модуля могут служить переходными стыковочными шлюзами между основными многогранными блоками 1 в общей системе составной пространственной структуры.
Модули могут в совокупности образовывать объемные многомодульные объекты различной пространственной конфигурации с плотнейшей составной структурой, последовательно присоединяясь друг к другу известными способами.
Заявленная конфигурация и полносборная конструкция модуля могут обеспечивать его полностью автономное, изолированное жизнеобеспечение в качестве объемного компонента составной многомодульной структуры плотнейшей компоновки.
Формула полезной модели
1. Модуль плотнейшей структуры, имеющий общую конфигурацию замкнутого многогранника, отличающийся тем, что данный многогранник выполнен в виде основного многогранного блока, содержащего два зеркально симметричных противолежащих девятигранных элемента, каждый из которых включает центральную правильную восьмиугольную грань, к которой по кромкам присоединены по четыре наклонных равнобедренных шестиугольных и прямоугольных грани, чередующихся друг с другом, при этом к обоим девятигранным элементам по кромкам присоединены четыре серединных восьмиугольных грани, чередующихся с четырьмя серединными прямоугольными гранями, состыкованные друг с другом по параллельным продольным кромкам, причем к основному многогранному блоку присоединены дополнительные боковые и торцевые призматические элементы.
2. Модуль плотнейшей структуры по п. 1, отличающийся тем, что к четырем серединным восьмиугольным граням основного многогранного блока присоединены боковые прямые призмы с соответствующим восьмиугольным основанием, а к его противолежащим центральным правильным восьмиугольным граням присоединены торцевые прямые призмы с соответствующим правильным восьмиугольным основанием, при этом высота каждой из боковых призм равна половине стороны центральной правильной восьмиугольной грани, а суммарная высота торцевых призм составляет длину продольной кромки серединной прямоугольной грани.
Медаль Альфреда Нобеля