ЭЛЕМЕНТ СТРОИТЕЛЬНЫЙ

Полезная модель относится к области строительства, а именно к пространственным составным элементам покрытий и ограждений, структурных плит, а также несущего каркаса зданий и сооружений, имеющего плоскостное, сводчатое или купольное очертание, опор, арок, портальных рам, малых архитектурных форм.
Известен пространственный каркас сооружения, имеющий шестиугольную сотовую структуру, решетчатые грани которой раскреплены диагональными элементами жесткости (1). Недостаток известного решения заключается в малой изгибной жесткости решетчатых элементов каркаса и его значительной общей деформативности.
Также известно решение пространственного двухпоясного решетчатого каркаса купольного покрытия, образованного пересекающимися пространственными стержнями из трехгранных ферм (2). Недостаток данного решения заключается в малой местной жесткости решетчатого каркаса.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемой полезной модели по совокупности признаков является строительный элемент, состоящий из однотипных отсеков гиперболического параболоида, соединенных по кромкам, и имеющий замкнутое многоугольное основание (3). Результирующие сборные покрытия могут иметь различное пространственное очертание
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, следует отнести кинематическую деформативность элемента и геометрическую изменяемость результирующих сборных конструкций, а, следовательно, низкую общую жесткость.
Сущность полезной модели заключается в том, что увеличение местной и общей жесткости достигается за счет того, что оболочки элемента строительного состыкованы по кромкам с образованием двух подобных многоугольных оснований, расположенных друг над другом, соответствующие угловые вершины которых попарно соединены угловыми ребрами, а также центральной вершины, расположенной в серединной плоскости элемента и соединенной радиальными ребрами с серединами угловых ребер; при этом центральная вершина соединена парами внутренних ребер с серединами соответствующих сторон обоих многоугольных оснований.
При осуществлении заявляемой полезной модели может быть получен следующий технический результат:
За счет введения дополнительных ребер жесткости и придания результирующей объемной структуре элемента полной геометрической неизменяемости местная и общая жесткость увеличивается на 30-35%
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, в элементе строительном, включающем состыкованные друг с другом линейчатые оболочки в виде четырехугольных отсеков гиперболического параболоида с прямыми кромками, оболочки элемента состыкованы по кромкам с образованием двух подобных многоугольных оснований, расположенных друг над другом, соответствующие угловые вершины которых попарно соединены угловыми ребрами, а также центральной вершины, расположенной в серединной плоскости элемента и соединенной радиальными ребрами с серединами угловых ребер; при этом центральная вершина соединена парами внутренних ребер с серединами соответствующих сторон обоих многоугольных оснований.
При исследовании отличительных признаков описанного сооружения не выявлено каких-либо аналогичных решений, касающихся использования традиционной конструкции данного решения.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемой полезной модели, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявляемой полезной модели. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявляемом устройстве, изложенных в формуле полезной модели.
Следовательно, заявляемая полезная модель соответствует условию «новизна».
Для проверки соответствия заявляемой полезной модели условию «изобретательский уровень» заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявляемого устройства.
Результаты показали, что заявленная полезная модель не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленной полезной модели преобразований для достижения технического результата. В частности, заявленной полезной моделью не предусматриваются следующие преобразования:
- дополнение известного устройства какой-либо известной частью, присоединяемой к нему по известным правилам для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такого дополнения;
- замена какой-либо части известного устройства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены;
- исключение какой-либо части устройства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата;
- увеличение количества однотипных элементов действий, для усиления технического результата, обусловленного наличием в устройстве именно таких элементов;
- выполнение известного устройства или его части из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами этого материала;
- создание устройства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого устройства и связей между ними.
Описываемая полезная модель не основана на изменении количественных признаков, представлении таких признаков во взаимосвязи либо изменении ее вида. Имеется в виду случай, когда известен факт влияния каждого из указанных признаков на технический результат, и новые значения этих признаков или их взаимосвязь могли быть получены исходя из известных закономерностей.
Следовательно, заявляемая полезная модель соответствует условию «изобретательский уровень».
На чертеже представлено:
На фиг.1 изображен общий вид элемента строительного с треугольными основаниями.
На фиг.2 изображен элемент строительный с треугольными основаниями, а также трехлучевыми звездчатыми основаниями (вид сверху).
На фиг.3-4 изображена компоновка элементов в однослойной плоскостной решетчатой структурной плите (общий вид и вид сверху).
На фиг.5 изображена компоновка элементов в однослойной плоскостной сплошной структурной плите (вид сверху).
На фиг.6 изображена схема компоновки элементов в многослойной (двухслойной) плоскостной структурной плите (вид сбоку).
На фиг.7 изображена схема компоновки элементов в однослойной решетчатой куполообразной структуре.
На фиг.8 изображены элементы строительные с квадратным, пяти- и шестиугольным основаниями, а также с четырех- , пяти- и шестилучевыми звездчатыми основаниями (вид сверху).
Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели с получением вышеуказанного технического результата, заключается в следующем:
Элемент строительный включает состыкованные друг с другом линейчатые оболочки 1 в виде четырехугольных отсеков гиперболического параболоида с прямыми кромками. Оболочки 1 элемента состыкованы по кромкам с образованием двух подобных многоугольных оснований 2, расположенных друг над другом, соответствующие угловые вершины 3 которых попарно соединены угловыми ребрами 4, а также центральной вершины 5, расположенной в серединной плоскости элемента и соединенной радиальными ребрами 6 с серединами угловых ребер 4; при этом центральная вершина 5 соединена парами внутренних ребер 7 с серединами соответствующих сторон обоих многоугольных оснований 2.
Многоугольные основания 2 элемента строительного могут выполняться одинаковыми, иметь вид правильных или звездчатых многоугольников, располагаться в параллельных плоскостях; при этом угловые ребра 4 элемента могут быть равными по величине и параллельными друг другу, а пары внутренних ребер 7, исходящих из центральной вершины 5 элемента к серединам сторон оснований 2, могут быть равными по величине.
Основания 2, имеющие вид звездчатых многоугольников, ограничены вогнутыми сторонами, имеющими излом в серединных вершинах, с которыми соединены пары внутренних ребер 7.
В однослойных решетчатых плоскостных структурных плитах и пространственных структурах сводчатой, куполообразной и сложной формы сквозные проемы могут закрываться плоскими многоугольными панелями.
Плоскостные структурные плиты и пространственные структуры сводчатой, куполообразной и сложной формы могут выполняться многослойными с целью увеличения структурной высоты; при этом многоугольные основания элементов одного слоя примыкают к кромкам сквозных проемов смежного слоя и жестко соединены с ними.
Гиперболические оболочки 1 элемента строительного изготавливаются, например, из железобетона и соединяются друг с другом по выпускам арматуры сваркой.
Применение заявляемого элемента строительного позволит увеличить местную и общую жесткость на 30-35% за счет введения дополнительных ребер жесткости и придания результирующей объемной структуре элемента полной геометрической неизменяемости.