Купол складчатый

Настоящая полезная модель относится к области строительства, а именно к пространственным строительным конструкциям, используемым в качестве куполообразных тонкостенных покрытий общественных и промышленных зданий, а также малых архитектурных форм.
Из существующего перечня аналогичных технических решений известно пространственное покрытие вспарушенной куполообразной формы, имеющее прямоугольный опорный контур и составленное из оболочек гиперболического параболоида, состыкованных по кромкам, ориентированным ортогонально по отношению к сторонам контура (а.с. СССР №747954; Пространственное покрытие; Е04В 7/08; 1980). Недостатками данного технического решения, препятствующими получению технического результата, который обеспечивается полезной моделью, являются малая изгибная жесткость покрытия и незначительный подкупольный объем в его угловых зонах.
Известна купольная структура, имеющая многоугольный опорный контур и вспарушенную поверхность, образованную состыкованными по кромкам четырехугольными оболочками формы гиперболического параболоида, ориентированными диагонально по отношению к сторонам опорного контура (пат. США №3916589; Купольная структура; кл. 52-81; 1975).
Недостатки данного технического решения аналогичны вышеприведенному.
Также известно куполообразное складчатое покрытие, имеющее замкнутое многоугольное основание и составленное из однотипных структурных модулей в форме четырехугольного гиперболического параболоида, соединенных по кромкам (пат. США №2891491; Структурный модуль и здания из него; кл. 108-1; 1959).
К недостаткам известного решения следует отнести кинематическую деформативность модуля в угловых опорных участках и незначительный подкупольный объем в периферийных зонах.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является куполообразный модуль, составленный из четырехугольных оболочек двоякой кривизны с прямыми кромками и имеющий замкнутое шестиугольное основание, в угловые вершины которого через одну установлены Г-образные ребра, состыкованные в центральной осевой вершине и чередующиеся с наклонными ребрами, соединяющими центральную осевую вершину с промежуточными вершинами многоугольного основания (Трущев А.Г. Формообразование и конструирование пространственных покрытий зданий в архитектурном проектировании: Учеб. пособие. - М.: Изд. МАРХИ, 1987. - с. 38, рис. 1.26-г). Недостатками данного технического решения, препятствующими получению технического результата, который обеспечивается полезной моделью, следует считать деформативность модуля в его серединной зоне, а также пропорциональное увеличение габаритов всех составляющих оболочек при необходимости увеличения конструктивной высоты модуля.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение жесткости составной конструкции модуля в его серединной зоне, а также увеличение его конструктивной высоты при сохранении либо уменьшении габаритов составляющих оболочек.
Данная задача решается за счет того, что в куполе складчатом, включающем четырехугольные оболочки двоякой кривизны с прямыми кромками, состыкованные друг с другом по кромкам с образованием замкнутого многоугольного основания, где в контур многоугольного основания через одну его угловую вершину установлены Г-образные ребра, радиальные участки которых состыкованы в центральной осевой вершине купола вне уровня многоугольного основания, между каждой парой соседних Г-образных ребер и расположенным между ними угловым участком многоугольного основания оболочки состыкованы с образованием внутренней вершины, расположенной в уровне между центральной осевой вершиной и многоугольным основанием и соединенной наклонными внутренними ребрами с вершинами близлежащих Г-образных ребер на контуре многоугольного основания и их радиальными участками.
В куполе складчатом каждая внутренняя вершина может быть соединена двумя парами наклонных внутренних ребер с вершинами Г-образных ребер на контуре многоугольного основания и радиальными участками близлежащих Г-образных ребер.
В куполе складчатом каждая внутренняя вершина может быть соединена парой наклонных внутренних ребер с вершинами Г-образных ребер на контуре многоугольного основания, и одним ребром- с радиальным участком какого-либо из близлежащих Г-образных ребер.
В куполе складчатом каждая внутренняя вершина может быть соединена парой наклонных внутренних ребер с вершинами Г-образных ребер на контуре многоугольного основания, и одним радиальным ребром- с пересечением радиальных участков Г-образных ребер в центральной осевой вершине.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является повышение жесткости составной конструкции модуля в его серединной зоне, а также увеличение его конструктивной высоты при сохранении либо уменьшении габаритов составляющих оболочек.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1-2 изображен общий вид купола складчатого с правильным шестиугольным основанием и различным расположением наклонных внутренних ребер.
На фиг. 3-4 изображен общий вид купола складчатого с шестилучевым звездчатым основанием и различным расположением наклонных внутренних ребер.
На фиг. 5-6 изображен общий вид купола складчатого с правильным шестиугольным и шестилучевым звездчатым основанием, где внутренние вершины соединены радиальными ребрами с центральной осевой вершиной.
Купол складчатый включает четырехугольные оболочки 1, 2, 3, 4, 14 двоякой кривизны с прямыми кромками, состыкованные друг с другом по кромкам с образованием замкнутого многоугольного основания 5. В контур многоугольного основания 5 через одну его угловую вершину установлены Г-образные ребра 6, радиальные участки 7 которых состыкованы в центральной осевой вершине 8 купола вне уровня многоугольного основания 5; при этом между каждой парой соседних Г-образных ребер 6 и расположенным между ними угловым участком многоугольного основания 5 оболочки 1, 2, 3, 4, 14 состыкованы с образованием внутренней вершины 9, расположенной в уровне между центральной осевой вершиной 8 и многоугольным основанием 5 и соединенной наклонными внутренними ребрами 10, 11 с вершинами 12 Г-образных ребер 6 на контуре многоугольного основания 5 и радиальными участками 7 близлежащих Г-образных ребер 6.
В куполе складчатом каждая внутренняя вершина 9 соединена парой наклонных внутренних ребер 10 с вершинами 12 Г-образных ребер 6 на контуре многоугольного основания 5 и парой ребер 11 с радиальными участками 7 близлежащих Г-образных ребер 6.
В куполе складчатом каждая внутренняя вершина 9 соединена парой наклонных внутренних ребер 10 с вершинами 12 Г-образных ребер 6 на контуре многоугольного основания 5, и одним ребром 11 с радиальным участком 7 какого-либо из близлежащих Г-образных ребер 6.
В куполе складчатом каждая внутренняя вершина 9 соединена парой наклонных внутренних ребер 10 с вершинами 12 Г-образных ребер 6 на контуре многоугольного основания 5, и одним радиальным ребром 13- с пересечением радиальных участков 7 Г-образных ребер 6 в центральной осевой вершине 8.
Многоугольное основание 5 купола складчатого может иметь очертание правильных многоугольников с различным числом сторон или звездчатых многоугольников с различным числом лучей; при этом Г-образные ребра 6 могут выполняться равными по величине и располагаться перпендикулярно плоскости многоугольного основания 5.
Оболочки 1, 2, 3, 4, 14 купола складчатого изготавливаются, например, из железобетона, стыкуются друг с другом прямолинейными кромками и соединяются по выпускам арматуры сваркой.