L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий
Купол пирамидообразный
| Название | Купол пирамидообразный |
|---|---|
| Разработчик (Авторы) | Коротич Андрей Владимирович |
| Вид объекта патентного права | Полезная модель |
| Регистрационный номер | 210934 |
| Дата регистрации | 13.05.2022 |
| 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 пространственным купольным составным покрытиям промышленных, гражданских и сельскохозяйственных зданий и сооружений, а также малых архитектурных форм.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является увеличение общей и местной жесткости при уменьшении габаритов составляющих оболочек за счет введения во внутреннюю структуру заявляемого купола пирамидообразного дополнительных сборных элементов-складок и ребер жесткости.
Данная задача решается за счет того, что в куполе пирамидообразном, включающем однотипные элементы, составленные из четырехугольных оболочек двоякой кривизны с прямыми кромками, образующими контурные участки плоского многоугольного основания, а также ребра, наклоненные к основанию и стыкующиеся в центральной осевой вершине, каждый элемент составлен из двух боковых и центральной оболочек, состыкованных с образованием внутренней вершины, расположенной в уровне между плоским многоугольным основанием и центральной осевой вершиной и соединенной парой внутренних ребер с его наклонными боковыми кромками, а также радиальным ребром с близлежащей угловой вершиной многоугольного основания.
Полезная модель относится к области строительства, а именно к пространственным купольным составным покрытиям промышленных, гражданских и сельскохозяйственных зданий и сооружений, а также малых архитектурных форм.
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 составное купольное покрытие, включающее однотипные элементы, составленные из оболочек в виде четырехугольных отсеков гиперболического параболоида с прямыми кромками и имеющие пространственный четырехугольный контур; причем у каждого из элементов по две смежные прямые кромки выполнены горизонтальными, образуют участки плоского многоугольного основания и стыкуются в его угловой вершине, а две другие смежные прямые кромки выполнены наклонными и стыкуются в центральной осевой вершине (пат. США №3090162; Куполообразное покрытие; кл. 52-80; 1953). Между гиперболическими оболочками могут быть введены дополнительные элементы треугольной или прямоугольной конфигурации. Недостатками данного технического решения, препятствующими получению технического результата, который обеспечивается полезной моделью, следует считать малую местную жесткость, а также значительные габариты составляющих гиперболических оболочек.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является увеличение общей и местной жесткости при уменьшении габаритов составляющих оболочек.
Данная задача решается за счет того, что в куполе пирамидообразном, включающем однотипные элементы, составленные из четырехугольных оболочек двоякой кривизны с прямыми кромками, образующими контурные участки плоского многоугольного основания, а также ребра, наклоненные к основанию и стыкующиеся в центральной осевой вершине, каждый элемент составлен из двух боковых и центральной оболочек, состыкованных с образованием внутренней вершины, расположенной в уровне между плоским многоугольным основанием и центральной осевой вершиной и соединенной парой внутренних ребер с его наклонными боковыми кромками, а также радиальным ребром с близлежащей угловой вершиной многоугольного основания.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является увеличение общей и местной жесткости при уменьшении габаритов составляющих оболочек за счет введения во внутреннюю структуру заявляемого купола пирамидообразного дополнительных сборных элементов - складок и ребер жесткости.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен общий вид купола пирамидообразного, имеющего четырехугольное плоское основание, а также его вид сверху.
На фиг. 2 изображены возможные компоновочные схемы купола пирамидообразного с треугольным, пятиугольным, шестиугольным, восьмиугольным и десятиугольным основанием, в т.ч. правильным, выпуклыми или звездчатым (виды сверху).
Купол пирамидообразный включает однотипные элементы 1, составленные из четырехугольных оболочек 2, 3 двоякой кривизны с прямыми кромками. Каждый элемент 1 составлен из двух боковых оболочек 2 и центральной оболочки 3; при этом контурные кромки 4 каждой из боковых оболочек 2 элемента 1 образуют угловые участки многоугольного основания купола, а их кромки 5 выполнены наклонными к многоугольному основанию и образуют участки ребер, стыкующихся в центральной осевой вершине 6 купола. Смежные контурные кромки 7 каждой из центральных оболочек 3 составляют верхние участки боковых наклонных ребер, сходящихся в центральной осевой вершине 6. Боковые и центральная оболочки 2, 3 каждого элемента 1 состыкованы с образованием внутренней вершины 8, расположенной в уровне между плоским многоугольным основанием и центральной осевой вершиной 6 и соединенной парой внутренних ребер 9 с его наклонными боковыми кромками, а также радиальным ребром 10 с близлежащей угловой вершиной 11 многоугольного основания.
Основание купола пирамидообразного может выполняться в виде выпуклого, правильного или звездчатого многоугольника с любым количеством сторон.
Оболочки 2, 3 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
Купол пирамидообразный, включающий однотипные элементы, составленные из четырехугольных оболочек двоякой кривизны с прямыми кромками, образующими контурные участки плоского многоугольного основания, а также ребра, наклоненные к основанию и стыкующиеся в центральной осевой вершине, отличающийся тем, что каждый элемент составлен из двух боковых и центральной оболочек, состыкованных с образованием внутренней вершины, расположенной в уровне между плоским многоугольным основанием и центральной осевой вершиной и соединенной парой внутренних ребер с его наклонными боковыми кромками, а также радиальным ребром с близлежащей угловой вершиной многоугольного основания.
Медаль Альфреда Нобеля