КАРКАС ТЕПЛИЦЫ (ВАРИАНТЫ)

Область техники
Полезная модель относится к области сельского хозяйства и может быть использована для выращивания сельскохозяйственных культур в закрытом грунте.
Уровень техники
Известен опорный каркас теплицы, содержащий поперечные опорные элементы, выполненные в виде арочных конструкций, соединенных между собой продольными соединительными элементами, при этом продольные соединительные элементы закреплены на кронштейнах, выполненных в виде стержней, установленных в сквозных отверстиях, выполненных в поперечных опорных элементах, при этом конфигурация указанных отверстий совпадает с формой поперечного сечения стержней (Патент RU №115153 U1, МПК A01G 9/14, опубликовано 27.04.2012).
Признаки известного каркаса, совпадающие с признаками обоих вариантов заявленной полезной модели, заключаются в том, что каркас содержит поперечные опорные элементы, выполненные в виде арочных конструкций (в заявленной полезной модели это два торцевых арочных элемента и как минимум один промежуточный арочный элемент), и продольные соединенные элементами, посредством которых соединены между собой поперечные опорные элементы (в заявленной полезной модели это стяжки).
Причина, препятствующая получению в известном каркасе теплицы технического результата, который обеспечивается обоими вариантами заявленной полезной модели, заключается в том, что продольные соединительные элементы (стяжки) закреплены на кронштейнах, выполненных в виде стержней, установленных в сквозных отверстиях, выполненных в поперечных опорных элементах.
Наиболее близким аналогом (прототипом) в отношении обоих вариантов заявленной полезной модели является каркас теплицы, выполненный в виде последовательно размещенных одна за другой и связанных между собой арок таким образом, что между арками вдоль опорного каркаса размещены продольные соединительные элементы (стяжки), образующие продольные связи всех арок и соединенные с арками крепежными узлами, при этом каждая арка состоит из нескольких элементов, концы которых соединены стыковочным узлом, при этом арки и продольные соединительные элементы выполнены из металлического профиля с прямоугольным поперечным сечением, крепежный узел содержит крепежный элемент-вкладыш, один конец которого неразъемно присоединен к арке, а второй конец помещен в пространство, ограниченное стенками профиля продольного соединительного элемента, при этом форма крепежного элемента-вкладыша соответствует форме внутренней поверхности, образованной стенками профиля смежного продольного соединительного элемента (см. описание полезной модели к патенту RU №100699 U1, МПК A01G 9/14, опубликовано 27.12.2010).
Признаки известного каркаса теплицы, совпадающие с признаками обоих вариантов заявленной полезной модели, заключаются в том, что каркас содержит арки, продольные соединительные элементы (стяжки) и крепежные узлы; причем крепежный узел содержит крепежный элемент-вкладыш, один конец которого неразъемно присоединен к арке, а второй конец помещен в пространство, ограниченное стенками профиля продольного соединительного элемента, при этом форма крепежного элемента-вкладыша соответствует форме внутренней поверхности, образованной стенками профиля смежного продольного соединительного элемента.
Кроме того, признаки известного каркаса теплицы, совпадающие с признаками первого варианта заявленной полезной модели, заключаются в том, что арки и продольные соединительные элементы выполнены из металлического профиля с прямоугольным поперечным сечением.
Причина, препятствующая получению в известном каркасе теплицы технического результата, который обеспечивается обоими вариантами заявленной полезной модели, заключается, во-первых, в том, что функцию продольных элементов основания в известном каркасе выполняют стяжки (продольные соединительные элементы), которые разъемно по типу «шип-паз» соединяют близкорасположенные дуги арок и длина каждого из которых ограничена расстоянием между арками. Вследствие этого каждый продольный элемент основания выполнен составным и состоит из большого числа продольных соединительных элементов, равного n-1, где n - число арок каркаса теплицы (включая торцевые), что снижает прочность каркаса, так как число разъемных соединений на двух (левом и правом) продольных элементах основания составляет 2·[2+2·(n-2)].
Во-вторых, упомянутая причина также заключается в ограниченности цилиндрической опорной поверхности, предназначенной для опирания покрытия теплицы, только дугами арок.
Раскрытие полезной модели
Задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель в обоих вариантах ее осуществления, заключается в повышении прочности теплицы при сохранении возможности изменения длины теплицы в соответствии с запросом потребителя. Кроме того, во втором варианте осуществления полезной модели задача также заключается в расширении арсенала конструкций каркасов теплицы.
Технический результат в обоих вариантах осуществления заявленной полезной модели заключается в том, что в качестве продольных элементов основания не используются стяжки (продольные соединительные элементы), длина которых ограничена расстоянием между арками, как это имеет место в прототипе, а используются продольные элементы основания, выполненные из отрезков профиля, длина которых превышает расстояние между арками и которые содержат жестко установленные и перпендикулярно ориентированные крепежные элементы-вкладыши, что позволяет существенно уменьшить число разъемных соединении продольных элементов основания. Так, если продольные элементы основания выполнены сплошными (цельными) по всей длине каркаса теплицы, то число их разъемных соединений составляет 2n (против 2·[2+2·(n-2)] в прототипе).
Кроме того, технический результат в обоих вариантах осуществления заявленной полезной модели также достигается тем, что опорная цилиндрическая поверхность для крепления покрытия теплицы определяется не только дугами арок, как это имеет место в прототипе, но также стяжками, что приводит к увеличению опорной поверхности и, тем самым, к повышению прочности теплицы.
Кроме того, технический результат во втором варианте заявленной полезной модели достигается за счет использования в конструкции каркаса круглого профиля.
1
2
3
3
4
1
4
3
2
4
4
Достигается технический результат в первом варианте заявленной полезной модели тем, что каркас теплицы содержит два торцевых арочных элемента, как минимум один промежуточный арочный элемент, два продольных элемента основания, продольные стяжки, а также крепежные элементы-вкладыши, при этом каждый торцевой арочный элемент включает дугу, выполненную из стального прямоугольного профиля с высотой h и шириной b при h=b либо h≠b, и поперечный элемент основания, который выполнен из того же профиля в виде прямолинейного отрезка и своими концами жестко соединен с концами упомянутой дуги торцевого арочного элемента, кроме того, по крайней мере один торцевой арочный элемент выполнен с дверным проемом, в котором установлена дверь, каждый промежуточный арочный элемент представляет собой дугу, выполненную из стального прямоугольного пустотелого профиля с высотой h, шириной b и толщиной стенки t при h=b либо h≠b, каждый продольный элемент основания представляет собой прямолинейный отрезок стального прямоугольного пустотелого профиля с высотой h, шириной b, длиной L и толщиной стенки t при h=b либо h≠b, каждая продольная стяжка представляет собой прямолинейный отрезок стального прямоугольного пустотелого профиля с высотой h, шириной b, длиной L и толщиной стенки t при h=b либо h≠b, a каждый крепежный элемент-вкладыш представляет собой прямолинейный отрезок стального прямоугольного профиля высотой меньшей h как минимум на величину t, шириной меньшей b как минимум на величину t и длиной L, так что L<L<L и (L-2·L)<L<L, где L - расстояние между обращенными друг к другу плоскостями профилей близкорасположенных дуг, причем указанные крепежные элементы-вкладыши жестко установлены на дуге каждого торцевого арочного элемента со стороны внутренней боковой плоскости этой дуги перпендикулярно этой плоскости, жестко установлены на дуге каждого промежуточного арочного элемента со стороны обеих боковых плоскостей этой дуги с ориентацией перпендикулярно этим плоскостям, жестко установлены на каждом продольном элементе основания со стороны верхней плоскости этого элемента перпендикулярно этой плоскости, при этом концы дуг торцевых арочных элементов соединены с концами соответствующих продольных элементов основания при помощи разъемного соединения «шип-паз», в котором функцию шипа выполняет соответствующий крепежный элемент-вкладыш, а функцию паза выполняет внутреннее пространство, ограниченное стенками профиля соответствующего продольного элемента основания, соединенного с крепежным элементом-вкладышем при помощи поперечного винта, концы дуги каждого промежуточного арочного элемента соединены с продольными элементами основания в соответствующих точках расположения на этих продольных элементах крепежных элементов-вкладышей при помощи разъемного соединения «шип-паз», в котором функцию шипа выполняет соответствующий крепежный элемент-вкладыш, а функцию паза выполняет внутреннее пространство, ограниченное стенками профиля дуги промежуточного арочного элемента, соединенного с крепежным элементом-вкладышем при помощи поперечного винта, а две близкорасположенные дуги соединены между собой продольными стяжками так, что каждая стяжка одним своим концом соединена с одной дугой в точке расположения на этой дуге крепежного элемента-вкладыша при помощи разъемного соединения «шип-паз», в котором функцию шипа выполняет соответствующий крепежный элемент-вкладыш, а функцию паза выполняет внутреннее пространство, ограниченное стенками профиля продольной стяжки, соединенного с крепежным элементом-вкладышем при помощи поперечного винта, причем дуги, продольные стяжки и продольные элементы основания установлены так, что наружные поверхности всех дуг, наружные плоскости всех продольных стяжек и наружные плоскости всех продольных элементов основания образуют единую цилиндрическую поверхность, предназначенную для опирания на нее покрытия теплицы.
1
2
3
3
4
1
4
3
2
4
4
Достигается технический результат во втором варианте заявленной полезной модели тем, что каркас теплицы содержит два торцевых арочных элемента, как минимум один промежуточный арочный элемент, два продольных элемента основания, продольные стяжки, а также крепежные элементы-вкладыши, при этом каждый торцевой арочный элемент включает дугу, выполненную из стального круглого профиля диаметром d, и поперечный элемент основания, который выполнен из того же профиля в виде прямолинейного отрезка и своими концами жестко соединен с концами упомянутой дуги торцевого арочного элемента, кроме того, по крайней мере один торцевой арочный элемент выполнен с дверным проемом, в котором установлена дверь, каждый промежуточный арочный элемент представляет собой дугу, выполненную из стального круглого пустотелого профиля диаметром d и толщиной стенки t, каждый продольный элемента основания представляет собой прямолинейный отрезок стального круглого пустотелого профиля диаметром d, длиной L и толщиной стенки t, каждая продольная стяжка представляет собой прямолинейный отрезок стального круглого пустотелого профиля диаметром d, длиной L и толщиной стенки t, а каждый крепежный элемент-вкладыш представляет собой прямолинейный отрезок стального круглого профиля диаметром меньшим d как минимум на величину t и длиной L, так что L<L<L и (L-2·L)<L<L, где L - расстояние между обращенными друг к другу образующими профилей близкорасположенных дуг, причем указанные крепежные элементы-вкладыши жестко установлены на дуге каждого торцевого арочного элемента со стороны внутренней боковой плоскости этой дуги перпендикулярно этой плоскости, жестко установлены на дуге каждого промежуточного арочного элемента со стороны обеих боковых плоскостей этой дуги с ориентацией перпендикулярно этим плоскостям, жестко установлены на каждом продольном элементе основания со стороны верхней образующей этого элемента перпендикулярно его оси, при этом концы дуг торцевых арочных элементов соединены с концами соответствующих продольных элементов основания при помощи разъемного соединения «шип-паз», в котором функцию шипа выполняет соответствующий крепежный элемент-вкладыш, а функцию паза выполняет внутреннее пространство, ограниченное стенками профиля соответствующего продольного элемента основания, соединенного с крепежным элементом-вкладышем при помощи поперечного винта, концы дуги каждого промежуточного арочного элемента соединены с продольными элементами основания в соответствующих точках расположения на этих продольных элементах крепежных элементов-вкладышей при помощи разъемного соединения «шип-паз», в котором функцию шипа выполняет соответствующий крепежный элемент-вкладыш, а функцию паза выполняет внутреннее пространство, ограниченное стенками профиля дуги промежуточного арочного элемента, соединенного с крепежным элементом-вкладышем при помощи поперечного винта, а две близкорасположенные дуги соединены между собой продольными стяжками так, что каждая стяжка одним своим концом соединена с одной дугой в точке расположения на этой дуге крепежного элемента-вкладыша при помощи разъемного соединения «шип-паз», в котором функцию шипа выполняет соответствующий крепежный элемент-вкладыш, а функцию паза выполняет внутреннее пространство, ограниченное стенками профиля продольной стяжки, соединенного с крепежным элементом-вкладышем при помощи поперечного винта, причем дуги, продольные стяжки и продольные элементы основания установлены так, что наружные образующие поверхности профилей всех дуг, наружные образующие поверхности профилей всех продольных стяжек и наружные образующие поверхности всех продольных элементов основания образуют единую цилиндрическую поверхность, предназначенную для опирания на нее покрытия теплицы.
12
3
4
12
В обоих вариантах заявленной полезной модели технический результат также достигается тем, что каждый продольный элемент основания выполнен либо цельным, либо составленным из как минимум двух отдельных отрезков, длина каждого из которых составляет L, так что L<L<L, при этом указанные отдельные отрезки соединены между собой при помощи разъемного соединения.
В обоих вариантах заявленной полезной модели технический результат также достигается тем, что в дверном проеме дополнительно установлена форточка, при этом высота форточки составляет 35-45% от высоты дверного проема, а высота двери составляет 55-65% от высоты дверного проема.
1
Признаки заявленной полезной модели по первому варианту заявленной полезной модели, отличительные от прототипа, заключаются в следующем: 1) каркас содержит два продольных элемента основания, каждый из которых представляет собой прямолинейный отрезок стального прямоугольного пустотелого профиля с высотой h, шириной b, длиной L и толщиной стенки t при h=b либо h≠b; 2) крепежные элементы-вкладыши жестко установлены на каждом продольном элементе основания со стороны верхней плоскости этого элемента перпендикулярно этой плоскости, при этом концы дуг торцевых арочных элементов соединены с концами соответствующих продольных элементов основания при помощи разъемного соединения «шип-паз», в котором функцию шипа выполняет соответствующий крепежный элемент-вкладыш, а функцию паза выполняет внутреннее пространство, ограниченное стенками профиля соответствующего продольного элемента основания, соединенного с крепежным элементом-вкладышем при помощи поперечного винта; 3) концы дуги каждого промежуточного арочного элемента соединены с продольными элементами основания в соответствующих точках расположения на этих продольных элементах крепежных элементов-вкладышей при помощи разъемного соединения «шип-паз», в котором функцию шипа выполняет соответствующий крепежный элемент-вкладыш, а функцию паза выполняет внутреннее пространство, ограниченное стенками профиля дуги промежуточного арочного элемента, соединенного с крепежным элементом-вкладышем при помощи поперечного винта; 4) дуги, продольные стяжки и продольные элементы основания установлены так, что наружные поверхности всех дуг, наружные плоскости всех продольных стяжек и наружные плоскости всех продольных элементов основания образуют единую цилиндрическую поверхность, предназначенную для опирания на нее покрытия теплицы.
Второй вариант дополнительно отличается выполнением элементов каркаса из стального круглого профиля.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 в аксонометрии показан каркас теплицы; на фиг. 2 - узел разъемного соединения по типу «шип-паз» конца дуги торцевого арочного элемента с концом продольного элементаоснования; на фиг. 3 - узел разъемного соединения по типу «шип-паз» конца дуги промежуточного арочного элемента с продольным элементом основания; на фиг. 4 - узлы разъемного соединения по типу «шип-паз» концов стяжки с близкорасположенными дугами.
Осуществление полезной модели
1
2
3
3
4
1
4
3
2
4
4
Каркас теплицы по первому варианту полезной модели (фиг. 1) содержит два торцевых арочных элемента 1, как минимум один промежуточный арочный элемент 2, два продольных элемента основания 3 (правый и левый; на фиг. 1 виден только правый), продольные стяжки 4, а также крепежные элементы-вкладыши 5 (фиг. 2-4). Каждый торцевой арочный элемент 1 включает дугу 6, выполненную из стального прямоугольного профиля с высотой h и шириной b при h=b либо h≠b, и поперечный элемент 7 основания, который выполнен из того же профиля в виде прямолинейного отрезка и своими концами жестко соединен с концами упомянутой дуги торцевого арочного элемента (понятия высоты h и ширины b взяты из Межгосударственного стандарта ГОСТ 30245-2003 «Профили стальные гнутые замкнутые сварные квадратные и прямоугольные для строительных конструкций», принятый 22 октября 2003 г.). Кроме того, по крайней мере один торцевой арочный элемент выполнен с дверным проемом, в котором установлена дверь и форточка, при этом высота форточки составляет 35-45% от высоты дверного проема, а высота двери составляет 55-65% от высоты дверного проема. Каждый промежуточный арочный элемент 2 представляет собой дугу, выполненную из стального прямоугольного пустотелого профиля с высотой h, шириной b и толщиной стенки t при h=b либо h≠b. Каждый продольный элемент 3 основания представляет собой прямолинейный отрезок стального прямоугольного пустотелого профиля с высотой h, шириной b, длиной L и толщиной стенки t при h=b либо h≠b. Каждая продольная стяжка 4 представляет собой прямолинейный отрезок стального прямоугольного пустотелого профиля с высотой h, шириной b, длиной L и толщиной стенки t при h=b либо h≠b. Каждый крепежный элемент-вкладыш 5 представляет собой прямолинейный отрезок стального прямоугольного профиля высотой меньшей h как минимум на величину t, шириной меньшей b как минимум на величину t и длиной L. При этом L<L<L и (L-2·L)<L<L, где L - расстояние между обращенными друг к другу плоскостями профилей близкорасположенных дуг, например, между дугой 6 торцевого арочного элемента 1 и близкорасположенной к ней дугой промежуточного арочного элемента 2 или между дугами двух близкорасположенных арочных элементов 2. Крепежные элементы-вкладыши 5 жестко установлены преимущественно при помощи сварки: 1) на дуге 6 каждого торцевого арочного элемента 1 со стороны внутренней боковой плоскости этой дуги перпендикулярно этой плоскости, - фиг. 2; 2) на дуге каждого промежуточного арочного элемента 2 со стороны обеих боковых плоскостей этой дуги с ориентацией перпендикулярно этим плоскостям, - фиг. 4; 3) на каждом продольном элементе 3 основания со стороны верхней плоскости этого элемента перпендикулярно этой плоскости, - фиг. 3. Концы дуг 6 торцевых арочных элементов 1 соединены с концами соответствующих продольных элементов 3 основания при помощи разъемного соединения «шип-паз» (фиг. 2), в котором функцию шипа выполняет соответствующий крепежный элемент-вкладыш 5, а функцию паза выполняет внутреннее пространство, ограниченное стенками профиля соответствующего продольного элемента основания 3, соединенного с крепежным элементом-вкладышем при помощи поперечного винта 8. Концы дуги каждого промежуточного арочного элемента 2 соединены с продольными элементами 3 основания в соответствующих точках расположения на этих продольных элементах крепежных элементов-вкладышей 5 при помощи разъемного соединения «шип-паз» (фиг. 3), в котором функцию шипа выполняет соответствующий крепежный элемент-вкладыш 5, а функцию паза выполняет внутреннее пространство, ограниченное стенками профиля дуги промежуточного арочного элемента 2, соединенного с крепежным элементом-вкладышем при помощи поперечного винта 8. Две близкорасположенные дуги (например, дуги близкорасположенных промежуточных арочных элементов 2) соединены между собой продольными стяжками 4 так, что каждая стяжка одним своим концом соединена с одной дугой в точке расположения на этой дуге крепежного элемента-вкладыша 5 при помощи разъемного соединения «шип-паз», в котором функцию шипа выполняет соответствующий крепежный элемент-вкладыш 5, а функцию паза выполняет внутреннее пространство, ограниченное стенками профиля продольной стяжки 4, соединенного с крепежным элементом-вкладышем при помощи поперечного винта (фиг. 4). Дуги 6 торцевых арочных элементов 1, дуги промежуточных арочных элементов 2, продольные стяжки 4 и продольные элементы 3 основания установлены так, что наружные поверхности всех дуг, наружные плоскости всех продольных стяжек и наружные плоскости всех продольных элементов основания образуют единую цилиндрическую поверхность, предназначенную для опирания на нее покрытия теплицы.
12
3
4
12
Каждый продольный элемент 3 основания может быть выполнен либо цельным, либо составленным из как минимум двух отдельных отрезков, длина каждого из которых составляет L, так что L<L<L(фиг. 1). При этом указанные отдельные отрезки соединены между собой при помощи двух сопряженных разъемных соединений «шип-паз», в каждом из которых функцию шипа выполняет часть упомянутого крепежного элемента-вкладыша, а функцию паза выполняет внутреннее пространство, ограниченное стенками профиля упомянутого отдельного отрезка продольного элемента основания, соединенного с крепежным элементом-вкладышем при помощи поперечного винта (соединение на фигурах не показано).
Каркас теплицы по второму варианту полезной модели отличается от первого варианта только выполнением элементов конструкции (кроме крепежных элементов-вкладышей) из стального круглого профиля диаметром d, и толщиной стенки t и выполнением каждого крепежного элемента-вкладыша в виде прямолинейного отрезка стального круглого профиля диаметром меньшим d как минимум на величину t.
Изготовление каркаса теплицы заключается в следующем.
Каркас изготавливают в условиях цеха с формированием 4-х упаковочных единиц: 1) пакета с продольными элементами основания и стяжками - 1 шт.; 2) пакета с торцевыми арочными элементами в сборе - 1 шт.; 3) пакета с промежуточными арочными элементами - 1 шт.; 4) пакета с комплектующими крепежными элементами и фурнитурой с паспортом и инструкцией по сборке - 1 шт.
В случае поставки каркаса теплицы в комплекте с покрытием из сотового поликарбоната дополнительно в комплект поставки включаются листы сотового поликарбоната толщиной 4 мм размерами 2,1×6 м, свернутые в рулон диаметром 1,0-1,4 м в зависимости от количества материала, необходимого для покрытия каркаса.
Перед сборкой каркаса необходимо закрыть торцевые арочные элементы сотовым поликарбонатом. После этого устанавливают продольные элементы 3 основания в проектное положение на предварительно выровненную и утрамбованную поверхность. Если каждый продольный элемент основания является составным, то осуществляют соединение составляющих отрезков. Затем устанавливают в проектное положение и соединяют при помощи соответствующих крепежных элементов-вкладышей 5 и винтов 8 с продольными элементами 3 основания один торцевой арочный элемент 1 и первую дугу ближайшего промежуточного арочного элемента 2; при этом дугу 6 элемента 1 и дугу элемента 2 соединяют между собой при помощи стяжек 4, также при помощи соответствующих крепежных элементов-вкладышей 5 и винтов 8. Далее, повторяя эти операции, устанавливают и соединяют с продольными элементами 3 основания следующие по порядку дуги промежуточных арочных элементов 2 и в завершают сборку каркаса установкой и закреплением второго торцевого арочного элемента.