L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий
Модуль составной
| Название | Модуль составной |
|---|---|
| Разработчик (Авторы) | Коротич Андрей Владимирович |
| Вид объекта патентного права | Полезная модель |
| Регистрационный номер | 234550 |
| Дата регистрации | 02.06.2025 |
| Правообладатель | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ) |
| Область применения (класс МПК) | E04B 7/08 (2006.01) |
| Медаль имени А.Нобеля |  |
Описание изобретения
Полезная модель относится к области строительства, а именно к составным тонкостенным модулям, используемым в качестве пространственных оболочек купольных покрытий промышленных, гражданских и сельскохозяйственных зданий и сооружений, малых архитектурных форм, а также сборных элементов структурных плит и акустических звукорассеивающих потолков. Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является увеличение структурной высоты и внутреннего объема при сокращении числа типоразмеров и фиксированных габаритах линейчатых оболочек составного модуля, имеющего многолучевую конфигурацию многоугольного основания. Данный технический результат достигается тем, что в модуле составном, имеющем конфигурацию основания в виде равностороннего двенадцатиугольного невыпуклого трилистника, очерчивающего три составленных вплотную равносторонних шестиугольника, и включающем четырехугольные линейчатые оболочки, состыкованные по кромкам, модуль выполнен двухъярусным и содержит одинаковые шестиугольные элементы из двух зеркально симметрично расположенных однотипных линейчатых оболочек; при этом каждый элемент очерчен двумя равными параллельными боковыми контурными кромками, соответствующие крайние вершины которых попарно соединены противолежащими Л-образными кромками, ориентированными вершинами в разные стороны и составленными из двух равных участков, ортогональных боковым и состыкованных между собой под углом 120°, а вершины обоих Л-образных кромок соединены центральным ребром; причем первый ярус модуля выполнен кольцеобразным и содержит шесть шестиугольных элементов, сгруппированных тремя парами, где соответствующие Л-образные кромки очерчивают контур основания в форме равностороннего двенадцатиугольного невыпуклого трилистника, а противолежащие им Л-образные кромки шестиугольных элементов в совокупности очерчивают контур правильного шестиугольного основания; при этом второй ярус модуля выполнен сплошным и содержит три шестиугольных элемента, состыкованных вплотную по трем соответствующим Л-образным и боковым кромкам с образованием центральной осевой вершины, а противолежащие им три Л-образные кромки в совокупности очерчивают правильный шестиугольный контур его основания; причем ярусы соединены друг с другом по кромкам одинаковых правильных шестиугольных контуров соответствующих оснований так, что боковые контурные кромки соответствующих шестиугольных элементов обоих ярусов выполнены коллинеарными.
Полезная модель относится к области строительства, а именно к составным тонкостенным модулям, используемым в качестве пространственных оболочек купольных покрытий промышленных, гражданских и сельскохозяйственных зданий и сооружений, малых архитектурных форм, а также сборных элементов структурных плит и акустических звукорассеивающих потолков.
Из существующего перечня аналогичных технических решений известно составное купольное покрытие, имеющее многоугольный контур основания и образованное однотипными пирамидальными складчатыми элементами из треугольных панелей (а.с. СССР №185039; Складчатое покрытие; МКИ Е04В 7/10; 1966). Недостаток данного технического решения, препятствующий получению технического результата, который обеспечивается полезной моделью, заключается в малой местной жесткости покрытия.
Известно покрытие в форме пирамидообразного купола, имеющее прямоугольное основание и образованное четырьмя гиперболическими оболочками, состыкованными в центральной осевой вершине (пат. США №3206895; Куполообразное покрытие; кл. 52-15; 1961). Недостаток данного решения заключается в малой местной жесткости покрытия.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является строительный модуль, основание которого имеет конфигурацию в виде равностороннего двенадцатиугольного невыпуклого трилистника, очерчивающего три составленных вплотную равносторонних шестиугольника; при этом модуль состоит из 12 разнотипных четырехугольных оболочек типа гиперболического параболоида, состыкованных в центральной вершине (Трущев А.Г. Формообразование и конструирование пространственных покрытий в архитектурном проектировании: Учеб. пособие. - М.: Изд. МАРХИ, 1987. - стр. 38; рис. 1.26-д).
Недостатками известного решения являются невозможность увеличения структурной высоты и внутреннего объема модуля при фиксированных габаритах линейчатых оболочек, а также расширенная номенклатура их типоразмеров.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является увеличение структурной высоты и внутреннего объема при сокращении числа типоразмеров и фиксированных габаритах линейчатых оболочек составного модуля, имеющего многолучевую конфигурацию многоугольного основания.
Данная задача решается за счет того, что в модуле составном, имеющем конфигурацию основания в виде равностороннего двенадцатиугольного невыпуклого трилистника, очерчивающего три составленных вплотную равносторонних шестиугольника, и включающем четырехугольные линейчатые оболочки, состыкованные по кромкам, модуль выполнен двухъярусным и содержит одинаковые шестиугольные элементы из двух зеркально симметрично расположенных однотипных линейчатых оболочек; при этом каждый элемент очерчен двумя равными параллельными боковыми контурными кромками, соответствующие крайние вершины которых попарно соединены противолежащими Л-образными кромками, ориентированными вершинами в разные стороны и составленными из двух равных участков, ортогональных боковым и состыкованных между собой под углом 120°, а вершины обоих Л-образных кромок соединены центральным ребром; причем первый ярус модуля выполнен кольцеобразным и содержит шесть шестиугольных элементов, сгруппированных тремя парами, где соответствующие Л-образные кромки очерчивают контур основания в форме равностороннего двенадцатиугольного невыпуклого трилистника, а противолежащие им Л-образные кромки шестиугольных элементов в совокупности очерчивают контур правильного шестиугольного основания; при этом второй ярус модуля выполнен сплошным и содержит три шестиугольных элемента, состыкованных вплотную по трем соответствующим Л-образным и боковым кромкам с образованием центральной осевой вершины, а противолежащие им три Л-образные кромки в совокупности очерчивают правильный шестиугольный контур его основания; причем ярусы соединены друг с другом по кромкам одинаковых правильных шестиугольных контуров соответствующих оснований так, что боковые контурные кромки соответствующих шестиугольных элементов обоих ярусов выполнены коллинеарными.
В модуле составном в каждом из шестиугольных элементов центральное ребро может быть выполнено прямым; при этом составляющие линейчатые оболочки могут быть выполнены в виде отсеков гиперболического параболоида.
В модуле составном в каждом из шестиугольных элементов центральное ребро может быть выполнено в виде плоской дуги; при этом составляющие линейчатые оболочки могут быть выполнены в виде отсеков коноида.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является увеличение структурной высоты и внутреннего объема при сокращении числа типоразмеров и фиксированных габаритах линейчатых оболочек составного модуля, имеющего многолучевую конфигурацию многоугольного основания.
Сущность полезной модели поясняется фигурами.
На фиг. 1 изображен общий вид модуля составного, включающего зеркально симметричные отсеки гиперболического параболоида.
На фиг. 2 изображен общий вид шестиугольного элемента модуля составного.
На фиг. 3 показан вид модуля составного сверху.
На фиг. 4 показана схема возможной компоновки модуля составного в комбинированных структурах.
На фиг. 5 изображен общий вид модуля составного, включающего зеркально симметричные отсеки коноида.
На фиг. 6 изображена аксонометрическая схема модуля составного с отделенными друг от друга двумя ярусами (взрыв-схема).
Модуль составной имеет конфигурацию основания в виде равностороннего двенадцатиугольного невыпуклого трилистника, очерчивающего три составленных вплотную правильных шестиугольника, и включает четырехугольные линейчатые оболочки, состыкованные по кромкам.
Модуль выполнен двухъярусным и содержит одинаковые шестиугольные элементы 1 из двух зеркально симметрично расположенных однотипных линейчатых оболочек 2 и 3. Каждый шестиугольный элемент 1 очерчен двумя равными параллельными боковыми контурными кромками 4, соответствующие крайние вершины 5 и 6 которых попарно соединены противолежащими Л-образными кромками, ориентированными вершинами 7 в разные стороны и составленными из двух равных участков 8, ортогональных боковым кромкам 4 и состыкованных между собой под углом 120°, а вершины 7 обоих Л-образных кромок соединены центральным ребром 9.
Первый ярус А модуля выполнен кольцеобразным и содержит шесть шестиугольных элементов 1, сгруппированных тремя парами, где соответствующие Л-образные кромки очерчивают контур 10 основания в форме равностороннего двенадцатиугольного невыпуклого трилистника, а противолежащие им Л-образные кромки шестиугольных элементов 1 в совокупности очерчивают контур 11 правильного шестиугольного основания.
Второй ярус Б модуля выполнен сплошным и содержит три шестиугольных элемента 1, состыкованных вплотную по трем соответствующим Л-образным и боковым кромкам 4 с образованием центральной осевой вершины 12, а противолежащие им три Л-образные кромки в совокупности очерчивают правильный шестиугольный контур 13 его основания.
Ярусы А и Б соединены друг с другом по кромкам одинаковых правильных шестиугольных контуров 11 и 13 соответствующих оснований так, что боковые контурные кромки 4 соответствующих шестиугольных элементов 1 обоих ярусов выполнены коллинеарными.
В модуле составном в каждом из шестиугольных элементов 1 центральное ребро 9 может быть выполнено прямым; при этом составляющие линейчатые оболочки 2 выполнены в виде отсеков гиперболического параболоида.
В модуле составном в каждом из шестиугольных элементов 1 центральное ребро 9 может быть выполнено в виде плоской дуги; при этом составляющие линейчатые оболочки 3 выполнены в виде отсеков коноида.
Линейчатые оболочки 2 и 3 шестиугольных элементов 1 выполняются в виде отсеков поверхностей двоякой кривизны, изготавливаются, например, из железобетона, стыкуются друг с другом по прямолинейным кромкам и соединяются по выпускам арматуры сваркой с последующим бетонированием стыков.
Формула полезной модели
1. Модуль составной, имеющий конфигурацию основания в виде равностороннего двенадцатиугольного невыпуклого трилистника, очерчивающего три составленных вплотную равносторонних шестиугольника, и включающий четырехугольные линейчатые оболочки, состыкованные по кромкам, отличающийся тем, что модуль выполнен двухъярусным и содержит одинаковые шестиугольные элементы из двух зеркально симметрично расположенных однотипных линейчатых оболочек; при этом каждый элемент очерчен двумя равными параллельными боковыми контурными кромками, соответствующие крайние вершины которых попарно соединены противолежащими Л-образными кромками, ориентированными вершинами в разные стороны и составленными из двух равных участков, ортогональных боковым и состыкованных между собой под углом 120°, а вершины обоих Л-образных кромок соединены центральным ребром; причем первый ярус модуля выполнен кольцеобразным и содержит шесть шестиугольных элементов, сгруппированных тремя парами, где соответствующие Л-образные кромки очерчивают контур основания в форме равностороннего двенадцатиугольного невыпуклого трилистника, а противолежащие им Л-образные кромки шестиугольных элементов в совокупности очерчивают контур правильного шестиугольного основания; при этом второй ярус модуля выполнен сплошным и содержит три шестиугольных элемента, состыкованных вплотную по трем соответствующим Л-образным и боковым кромкам с образованием центральной осевой вершины, а противолежащие им три Л-образные кромки в совокупности очерчивают правильный шестиугольный контур его основания; причем ярусы соединены друг с другом по кромкам одинаковых правильных шестиугольных контуров соответствующих оснований так, что боковые контурные кромки соответствующих шестиугольных элементов обоих ярусов выполнены коллинеарными.
2. Модуль составной по п. 1, отличающийся тем, что в каждом из шестиугольных элементов центральное ребро выполнено прямым, при этом составляющие линейчатые оболочки выполнены в виде отсеков гиперболического параболоида.
3. Модуль составной по п. 1, отличающийся тем, что в каждом из шестиугольных элементов центральное ребро выполнено в виде плоской дуги, при этом составляющие линейчатые оболочки выполнены в виде отсеков коноида.
Медаль Альфреда Нобеля