L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий
Модуль строительный
| Название | Модуль строительный |
|---|---|
| Разработчик (Авторы) | Коротич Андрей Владимирович |
| Вид объекта патентного права | Полезная модель |
| Регистрационный номер | 229168 |
| 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 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 фиксированных габаритах составляющих оболочек модуля, имеющего правильное треугольное основание. Данный технический результат достигается тем, что в модуле строительном, имеющем равностороннее треугольное основание и включающем состыкованные по прямолинейным кромкам однотипные четырехугольные линейчатые оболочки с прямыми кромками, модуль выполнен трехъярусным и содержит одинаковые пятиугольные элементы из двух зеркально симметрично расположенных линейчатых оболочек; причем каждый пятиугольный элемент очерчен П-образной контурной кромкой из взаимно ортогональных центрального и двух равных параллельных боковых кромочных участков, крайние вершины которых соединены Л-образной кромкой из двух равных участков, ортогональных боковым и состыкованных между собой под углом 120°; при этом вершина этого угла соединена внутренним наклонным ребром с серединой центрального участка П-образной кромки; причем первый ярус модуля выполнен кольцеобразным и содержит шесть пятиугольных элементов, сгруппированных тремя парами, где центральные участки П-образных кромок у каждой пары выполнены коллинеарными и образуют сторону равностороннего треугольного контура одного основания, а Л-образные кромки пятиугольных элементов трех пар в совокупности очерчивают правильный шестиугольный контур противолежащего основания; при этом второй ярус модуля также выполнен кольцеобразным и содержит три пятиугольных элемента, соединенных друг с другом в перевернутом состоянии так, что их Л-образные кромки образуют аналогичный правильный шестиугольный контур одного основания, а центральные участки П-образных кромок очерчивают правильный треугольный контур противолежащего основания; причем третий ярус модуля выполнен сплошным и содержит три пятиугольных элемента, состыкованных вплотную по Л-образным кромкам и боковым участкам с образованием центральной осевой вершины, а центральные участки П-образных кромок очерчивают правильный треугольный контур его основания; при этом первый и второй ярусы соединены друг с другом по кромкам одинаковых правильных шестиугольных контуров соответствующих оснований, а второй и третий ярусы соединены по кромкам одинаковых правильных треугольных контуров соответствующих оснований; причем соответствующие боковые кромочные участки у пятиугольных элементов трех состыкованных 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, имеющий равностороннее треугольное основание и включающий шесть состыкованных по прямолинейным кромкам однотипных оболочек в виде четырехугольных отсеков гиперболического параболоида (Трущев А.Г. Формообразование и конструирование пространственных покрытий в архитектурном проектировании: Учеб. пособие. - М.: Изд. МАРХИ, 1987. - стр. 38; рис. 1.26-а).
Недостаток известного решения, препятствующий получению технического результата, который обеспечивается полезной моделью, заключается в невозможности увеличения структурной высоты и внутреннего объема модуля при фиксированных габаритах составляющих линейчатых оболочек.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является увеличение структурной высоты и внутреннего объема при фиксированных габаритах составляющих оболочек модуля, имеющего правильное треугольное основание.
Данный технический результат достигается тем, что в модуле строительном, имеющем равностороннее треугольное основание и включающим состыкованные по прямолинейным кромкам однотипные четырехугольные линейчатые оболочки с прямыми кромками, модуль выполнен трехъярусным и содержит одинаковые пятиугольные элементы из двух зеркально симметрично расположенных линейчатых оболочек; причем каждый пятиугольный элемент очерчен П-образной контурной кромкой из взаимно ортогональных центрального и двух равных параллельных боковых кромочных участков, крайние вершины которых соединены Л-образной кромкой из двух равных участков, ортогональных боковым и состыкованных между собой под углом 120°; при этом вершина этого угла соединена внутренним наклонным ребром с серединой центрального участка П-образной кромки; причем первый ярус модуля выполнен кольцеобразным и содержит шесть пятиугольных элементов, сгруппированных тремя парами, где центральные участки П-образных кромок у каждой пары выполнены коллинеарными и образуют сторону равностороннего треугольного контура одного основания, а Л-образные кромки пятиугольных элементов трех пар в совокупности очерчивают правильный шестиугольный контур противолежащего основания; при этом второй ярус модуля также выполнен кольцеобразным и содержит три пятиугольных элемента, соединенных друг с другом в перевернутом состоянии так, что их Л-образные кромки образуют аналогичный правильный шестиугольный контур одного основания, а центральные участки П-образных кромок очерчивают правильный треугольный контур противолежащего основания; причем третий ярус модуля выполнен сплошным и содержит три пятиугольных элемента, состыкованных вплотную по Л-образным кромкам и боковым участкам с образованием центральной осевой вершины, а центральные участки П-образных кромок очерчивают правильный треугольный контур его основания; при этом первый и второй ярусы соединены друг с другом по кромкам одинаковых правильных шестиугольных контуров соответствующих оснований, а второй и третий ярусы соединены по кромкам одинаковых правильных треугольных контуров соответствующих оснований; причем соответствующие боковые кромочные участки у пятиугольных элементов трех состыкованных ярусов выполнены коллинеарными.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является увеличение структурной высоты и внутреннего объема при фиксированных габаритах составляющих оболочек модуля, имеющего правильное треугольное основание.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен общий вид модуля строительного (аксонометрия).
На фиг. 2 изображен общий вид пятиугольного элемента из двух состыкованных линейчатых оболочек.
На фиг. 3 показана схема компоновки модуля строительного в трехслойную структурную плиту, а также вид модуля строительного сверху.
На фиг. 4 изображена аксонометрическая схема модуля строительного с отделенными друг от друга тремя ярусами (взрыв-схема).
Модуль строительный имеет равностороннее треугольное основание и включает состыкованные по прямолинейным кромкам однотипные четырехугольные линейчатые оболочки с прямыми кромками.
Модуль строительный выполнен трехъярусным и содержит одинаковые пятиугольные элементы 1 из двух зеркально симметрично расположенных линейчатых оболочек 2; причем каждый пятиугольный элемент 1 очерчен П-образной контурной кромкой из взаимно ортогональных центрального кромочного участка 3 и двух равных параллельных боковых кромочных участков 4, крайние вершины 5 которых соединены Л-образной кромкой из двух равных участков 6, ортогональных боковым кромочным участкам 4 и состыкованных между собой под углом 120°; при этом вершина 7 этого угла соединена внутренним наклонным ребром 8 с серединой центрального участка 3 П-образной кромки.
Первый ярус А модуля выполнен кольцеобразным и содержит шесть пятиугольных элементов 1, сгруппированных тремя парами, где центральные участки 3 П-образных кромок у каждой пары выполнены коллинеарными и образуют сторону 9 равностороннего треугольного контура одного основания, а Л-образные кромки пятиугольных элементов 1 трех пар в совокупности очерчивают правильный шестиугольный контур 10 противолежащего основания.
Второй ярус Б модуля также выполнен кольцеобразным и содержит три пятиугольных элемента 1, соединенных друг с другом в перевернутом состоянии так, что их Л-образные кромки образуют аналогичный правильный шестиугольный контур 11 одного основания, а центральные участки 3 П-образных кромок очерчивают правильный треугольный контур 12 противолежащего основания.
Третий ярус В модуля выполнен сплошным и содержит три пятиугольных элемента 1, состыкованных вплотную по Л-образным кромкам и боковым участкам 4 с образованием центральной осевой вершины 13, а центральные участки 3 П-образных кромок очерчивают правильный треугольный контур 14 его основания.
Первый и второй ярусы А и Б соединены друг с другом по кромкам одинаковых правильных шестиугольных контуров 10 и 11 соответствующих оснований.
Второй и третий ярусы Б и В соединены по кромкам одинаковых правильных треугольных контуров 12 и 14 соответствующих оснований; причем соответствующие боковые кромочные участки 4 у пятиугольных элементов 1 трех состыкованных ярусов выполнены коллинеарными.
Линейчатые оболочки 2 пятиугольных элементов 1 выполняются в виде отсеков поверхностей двоякой отрицательной кривизны, изготавливаются, например, из железобетона, стыкуются друг с другом по прямолинейным кромкам и соединяются по выпускам арматуры сваркой с последующим бетонированием стыков.
Модуль строительный может использоваться в качестве куполообразного покрытия, составного пирамидообразного элемента звукорассеивающих подвесных потолков, а также трехслойных структурных плит значительной конструктивной высоты из однотипных линейчатых оболочек небольших фиксированных габаритов.
Формула полезной модели
Модуль строительный, имеющий равностороннее треугольное основание и включающий состыкованные по прямолинейным кромкам однотипные четырехугольные линейчатые оболочки с прямыми кромками, отличающийся тем, что модуль выполнен трехъярусным и содержит одинаковые пятиугольные элементы из двух зеркально симметрично расположенных линейчатых оболочек, причем каждый пятиугольный элемент очерчен П-образной контурной кромкой из взаимно ортогональных центрального и двух равных параллельных боковых кромочных участков, крайние вершины которых соединены Л-образной кромкой из двух равных участков, ортогональных боковым и состыкованных между собой под углом 120°, при этом вершина этого угла соединена внутренним наклонным ребром с серединой центрального участка П-образной кромки, причем первый ярус модуля выполнен кольцеобразным и содержит шесть пятиугольных элементов, сгруппированных тремя парами, где центральные участки П-образных кромок у каждой пары выполнены коллинеарными и образуют сторону равностороннего треугольного контура одного основания, а Л-образные кромки пятиугольных элементов трех пар в совокупности очерчивают правильный шестиугольный контур противолежащего основания; при этом второй ярус модуля также выполнен кольцеобразным и содержит три пятиугольных элемента, соединенных друг с другом в перевернутом состоянии так, что их Л-образные кромки образуют аналогичный правильный шестиугольный контур одного основания, а центральные участки П-образных кромок очерчивают правильный треугольный контур противолежащего основания, причем третий ярус модуля выполнен сплошным и содержит три пятиугольных элемента, состыкованных вплотную по Л-образным кромкам и боковым участкам с образованием центральной осевой вершины, а центральные участки П-образных кромок очерчивают правильный треугольный контур его основания, при этом первый и второй ярусы соединены друг с другом по кромкам одинаковых правильных шестиугольных контуров соответствующих оснований, а второй и третий ярусы соединены по кромкам одинаковых правильных треугольных контуров соответствующих оснований, причем соответствующие боковые кромочные участки у пятиугольных элементов трех состыкованных ярусов выполнены коллинеарными.
Медаль Альфреда Нобеля