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 | 230020 |
| Дата регистрации | 11.11.2024 |
| 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 квадратную грань, к которой по кромкам присоединены четыре наклонные прямоугольные грани, между которыми размещены четыре равнобедренные треугольные грани; при этом к обоим девятигранным элементам по кромкам присоединены восемь одинаковых серединных прямоугольных граней, состыкованных друг с другом по параллельным продольным кромкам; причем к основному многогранному блоку присоединены дополнительные боковые пирамидальные и торцевые призматические элементы.
Настоящая 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 квадратную грань, к которой по кромкам присоединены четыре наклонные прямоугольные грани, между которыми размещены четыре равнобедренные треугольные грани; при этом к обоим девятигранным элементам по кромкам присоединены восемь одинаковых серединных прямоугольных граней, состыкованных друг с другом по параллельным продольным кромкам; причем к основному многогранному блоку присоединены дополнительные боковые пирамидальные и торцевые призматические элементы.
В модуле плотнейшей структуры к четырем равнобедренным треугольным граням одного из девятигранных блоков могут быть присоединены боковые пирамиды с соответствующим равнобедренным треугольным основанием; причем у каждой из боковых пирамид одно из ребер соединяет вершину пирамиды с соответствующей вершиной центральной квадратной грани и компланарно с ней; при этом одна из боковых треугольных граней каждой пирамиды может быть выполнена равнобедренной, примыкает к соответствующей серединной прямоугольной грани основного многогранного блока и компланарна с ней, а две другие грани пирамиды могут быть выполнены в виде зеркально равных прямоугольных треугольников.
В модуле плотнейшей структуры к двум противолежащим центральным квадратным граням основного многогранного блока могут быть присоединены торцевые прямые призмы с соответствующим квадратным основанием; причем суммарная высота обоих торцевых призм составляет длину продольной кромки серединных прямоугольных граней.
В модуле плотнейшей структуры к одной из центральных квадратных граней основного многогранного блока может быть присоединена торцевая прямая призма с соответствующим квадратным основанием; причем высота торцевой призмы равна длине продольной кромки серединных прямоугольных граней.
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 показаны общий вид основного многогранного блока, а также схема объемной компоновки фрагмента составного модуля из основного многогранного блока, двух боковых пирамид и одной торцевой призмы.
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 квадратную грань 3, к которой по кромкам присоединены четыре наклонные прямоугольные грани 4, между которыми размещены четыре равнобедренные треугольные грани 5; при этом к обоим девятигранным элементам 2 по кромкам присоединены восемь одинаковых серединных прямоугольных граней 6, состыкованных друг с другом по параллельным продольным кромкам 7; причем к основному многогранному блоку 1 присоединены дополнительные боковые пирамидальные и торцевые призматические элементы 8,9,10.
В модуле плотнейшей структуры к четырем равнобедренным треугольным граням 5 одного из девятигранных блоков 2 присоединены боковые пирамиды 8 с соответствующим равнобедренным треугольным основанием; причем у каждой из боковых пирамид 8 ребро 11 соединяет вершину пирамиды с соответствующей вершиной центральной квадратной грани 3 и компланарно с ней; при этом боковая треугольная грань 12 каждой пирамиды выполнена равнобедренной, примыкает к соответствующей серединной прямоугольной грани 6 основного многогранного блока 1 и компланарна с ней, а две другие грани 13 пирамиды выполнены в виде зеркально равных прямоугольных треугольников.
В модуле плотнейшей структуры к двум противолежащим центральным квадратным граням 3 основного многогранного блока 1 могут быть присоединены торцевые прямые призмы 9 с соответствующим квадратным основанием; причем суммарная высота обоих торцевых призм 9 составляет длину продольной кромки 7 серединных прямоугольных граней 6.
В модуле плотнейшей структуры к одной из центральных квадратных граней 3 основного многогранного блока 1 может быть присоединена торцевая прямая призма 10 с соответствующим квадратным основанием; причем высота торцевой призмы 10 равна длине продольной кромки 7 серединных прямоугольных граней 6.
В частном случае основной многогранный блок 1 модуля может выполняться в виде многогранника, у которого все грани 3,4,6 выполнены в виде одинаковых квадратов, а треугольные грани 5 выполнены правильными.
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.
Многогранная оболочка заявляемого модуля плотнейшей структуры выполняется, например, из многослойных композитных материалов с внутренним напененным изолирующим утеплителем. Возможно конструктивное выполнение сборной оболочки модуля из плит типа «сэндвич».
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 квадратную грань, к которой по кромкам присоединены четыре наклонные прямоугольные грани, между которыми размещены четыре равнобедренные треугольные грани, при этом к обоим девятигранным элементам по кромкам присоединены восемь одинаковых серединных прямоугольных граней, состыкованных друг с другом по параллельным продольным кромкам, причем к основному многогранному блоку присоединены дополнительные боковые пирамидальные и торцевые призматические элементы.
2. Модуль плотнейшей структуры по п. 1, отличающийся тем, что к четырем равнобедренным треугольным граням одного из девятигранных блоков присоединены боковые пирамиды с соответствующим равнобедренным треугольным основанием, причем у каждой из боковых пирамид одно из ребер соединяет вершину пирамиды с соответствующей вершиной центральной квадратной грани и компланарно с ней, при этом одна из боковых треугольных граней каждой пирамиды выполнена равнобедренной, примыкает к соответствующей серединной прямоугольной грани основного многогранного блока и компланарна с ней, а две другие грани пирамиды выполнены в виде зеркально равных прямоугольных треугольников.
3. Модуль плотнейшей структуры по любому из пп. 1, 2, отличающийся тем, что к двум противолежащим центральным квадратным граням основного многогранного блока присоединены торцевые прямые призмы с соответствующим квадратным основанием, причем суммарная высота обоих торцевых призм составляет длину продольной кромки серединных прямоугольных граней.
4. Модуль плотнейшей структуры по любому из пп. 1, 2, отличающийся тем, что к одной из центральных квадратных граней основного многогранного блока присоединена торцевая прямая призма с соответствующим квадратным основанием, причем высота торцевой призмы равна длине продольной кромки серединных прямоугольных граней.
Медаль Альфреда Нобеля