Модуль строительный

Полезная модель относится к области строительства, а именно к пространственным строительным модулям, используемым в качестве куполообразных тонкостенных покрытий.
Из существующего перечня аналогичных технических решений известен пространственный строительный модуль, имеющий плоское шестиугольное основание и составленный из трех однотипных оболочек-отсеков гиперболического параболоида (Пат. США №3354591; Шестиугольный строительный модуль; кл. 52-81; 1964). Недостаток данного технического решения, препятствующий получению технического результата, который обеспечивается полезной моделью, заключается в малой общей жесткости как самого модуля так и составных конструкций на его основе.
Известен строительный модуль, состоящий из однотипных отсеков гиперболического параболоида, соединенных по кромкам, и имеющий замкнутое многоугольное основание (Пат. США №3090162; Структурные модули и здания из них; кл. 52-80; 1963). Модуль может использоваться автономно в качестве куполообразного покрытия; вместе с тем совокупность данных модулей, соединенных по кромкам оснований, образует структурные плиты и оболочки различного пространственного очертания. К недостаткам известного решения следует отнести кинематическую деформативность модуля и геометрическую изменяемость результирующих сборных конструкций, а, следовательно, низкую общую жесткость.
Наиболее близким к заявляемому решению является модуль строительный, включающий линейчатые оболочки в виде четырехугольных отсеков гиперболического параболоида с прямыми кромками, состыкованные по кромкам с образованием замкнутого многоугольного основания, в середину каждой стороны которого установлены Г-образные ребра, радиальные стороны которых состыкованы в центральной осевой вершине, расположенной вне плоскости основания (Пат. РФ №128217; Модуль строительный; МПК E04B 1/00; 2013). Модуль может использоваться автономно в качестве куполообразного покрытия; вместе с тем совокупность данных модулей, соединенных по кромкам оснований, образует структурные плиты и оболочки различного пространственного очертания. Недостатками данного технического решения, препятствующими получению технического результата, который обеспечивается полезной моделью, являются значительные габариты гиперболических оболочек при увеличении структурной высоты, а также невысокая жесткость конструкции в серединной зоне.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является увеличение структурной высоты при уменьшении габаритов составляющих оболочек, а также повышение местной и общей жесткости модуля.
Данный технический результат достигается за счет того, что в модуле строительном, включающем линейчатые оболочки в виде четырехугольных отсеков гиперболического параболоида с прямыми кромками, состыкованные по кромкам с образованием замкнутого многоугольного основания, в середину каждой стороны которого установлены Г-образные ребра, радиальные стороны которых состыкованы в центральной осевой вершине, расположенной вне плоскости основания, середины боковых сторон Г-образных ребер, примыкающих к многоугольному основанию, последовательно соединены в замкнутое серединное многоугольное ребро, очерченное участками, имеющими промежуточные вершины, равноудаленные от близлежащих соседних Г-образных ребер и соединенные промежуточными ребрами с радиальными сторонами близлежащих соседних Г-образных ребер и многоугольным основанием.
В модуле строительном каждая промежуточная вершина замкнутого серединного многоугольного ребра может быть соединена парой промежуточных ребер с серединами радиальных сторон близлежащих соседних Г-образных ребер, а также парой промежуточных ребер с серединами участков многоугольного основания, расположенных между данными Г-образными ребрами.
В модуле строительном каждая промежуточная вершина замкнутого серединного многоугольного ребра может быть соединена парой промежуточных ребер с серединами радиальных сторон близлежащих соседних Г-образных ребер, а также промежуточным ребром с соответствующей близлежащей вершиной многоугольного основания, расположенной между данными Г-образными ребрами.
В модуле строительном каждая промежуточная вершина замкнутого серединного многоугольного ребра может быть соединена промежуточным ребром с центральной осевой вершиной, а также парой промежуточных ребер с серединами участков многоугольного основания, расположенных между близлежащими соседними Г-образными ребрами.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является увеличение структурной высоты конструкций заявляемого модуля строительного при уменьшении габаритов составляющих оболочек, а также повышение местной и общей жесткости серединной зоны конструкции за счет введения дополнительных ребер жесткости и придания результирующей объемной структуре модуля полной геометрической неизменяемости.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1-3 изображены разновидности модуля строительного с четырехугольным основанием, имеющие различное расположение промежуточных ребер.
На фиг. 4 изображены разновидности модуля строительного с треугольным основанием, имеющие различное расположение промежуточных ребер.
На фиг. 5-7 изображены разновидности модуля строительного с шестиугольным основанием, имеющие различное расположение промежуточных ребер.
Модуль строительный включает линейчатые оболочки 1,2,3 в виде четырехугольных отсеков гиперболического параболоида с прямыми кромками, состыкованные по кромкам с образованием замкнутого многоугольного основания 4, в середину каждой стороны которого установлены Г-образные ребра 5, радиальные стороны 6 которых состыкованы в центральной осевой вершине 7, расположенной вне плоскости основания 4. Середины боковых сторон 8 Г-образных ребер 5, примыкающих к многоугольному основанию 4, последовательно соединены в замкнутое серединное многоугольное ребро 9, очерченное участками, имеющими промежуточные вершины 10, равноудаленные от близлежащих соседних Г-образных ребер 5 и соединенные промежуточными ребрами 11, 12, 13, 14 с радиальными сторонами 6 близлежащих соседних Г-образных ребер 5 и многоугольным основанием 4.
В модуле строительном каждая промежуточная вершина 10 замкнутого серединного многоугольного ребра 9 может соединяться парой промежуточных ребер 11 с серединами радиальных сторон 6 близлежащих соседних Г-образных ребер 5, а также парой промежуточных ребер 12 с серединами участков многоугольного основания 4, расположенных между данными Г-образными ребрами 5.
В модуле строительном каждая промежуточная вершина 10 замкнутого серединного многоугольного ребра 9 может соединяться парой промежуточных ребер 11 с серединами радиальных сторон 6 близлежащих соседних Г-образных ребер 5, а также промежуточным ребром 13 с соответствующей близлежащей вершиной многоугольного основания, расположенной между данными Г-образными ребрами 5.
В модуле строительном каждая промежуточная вершина 10 замкнутого серединного многоугольного ребра 9 может соединяться промежуточным ребром 14 с центральной осевой вершиной 7, а также парой промежуточных ребер 12 с серединами участков многоугольного основания 4, расположенных между близлежащими соседними Г-образными ребрами 5.
Основание 4 модуля строительного может иметь очертание правильных многоугольников с различным числом сторон; при этом Г-образные ребра 5 модуля могут быть равными по величине и располагаться перпендикулярно плоскости многоугольного основания 4.
Модуль строительный может использоваться автономно в качестве покрытия куполообразной формы.
Гиперболические оболочки 1,2,3 модуля строительного изготавливаются, например, из железобетона и соединяются друг с другом по выпускам арматуры сваркой.