ТЕПЛИЦА

Полезная модель относится к области строительства, а именно к временно возводимым конструкциям для выращивания растений в закрытом грунте [A01G 9/14, A01G 9/16].
Из уровня техники известна ТЕПЛИЦА [RU 116312 (U1), опубл.: 27.05.2012], содержащая торцевые стенки, каркасные дуги, жестоко скрепленные с ребрами жесткости, гибкое светопрозрачное покрытие, выполненное из поликарбоната в виде торцовых листов, неподвижно закрепленных на каркасных дугах, и боковых листов, причем каркасные дуги прикреплены к основанию с образованием арочной конструкции теплицы и имеют профиль, по меньшей мере, с двумя продольными пазами, отличающаяся тем, что теплица снабжена усилителями каркаса теплицы, содержащими усилители арки, снабженные жестко прикрепленным к изогнутой части каркасных дуг, горизонтально расположенным усиливающим профилем с примыкающими к его краям расположенными с обеих сторон арки наклонными усиливающими профилями, а также снабженные дополнительными усиливающими профилями, два из которых жестко прикреплены с одной стороны к нижней части упомянутых наклонных усиливающих профилей, а с другой стороны - к удлинителям каркасной дуги, а также другие два жестко прикреплены с одной стороны к верхней части упомянутых наклонных усиливающих профилей, а с другой стороны - к нижней плоскости упомянутого горизонтально расположенного усиливающего профиля, и содержащими перегородку-усилитель, расположенную в центральной части каркаса теплицы, причем упомянутая перегородка-усилитель и каждый торец теплицы выполнены в виде жестких каркасных конструкций, содержащих соединенный с арочной частью теплицы дверной проем, включающий стойки, соединенные перемычками, и содержащих две поперечины средние, одним концом соединенные к стойкам упомянутого дверного проема, а другим концом закрепленные с каждой стороны арки посредством уголка на каркасной дуге, и две поперечины нижние, одним концом соединенные к стойкам упомянутого дверного проема напротив нижней перемычки, а другим концом соединенные с каждой стороны арки с нижней частью удлинителей каркасной дуги, а также две укосины, верхним концом закрепленные с каждой стороны арки посредством упомянутого уголка на каркасной дуге, а нижним концом закрепленные к стойкам дверного проема напротив нижней перемычки, при этом с каждой стороны арок на каждом торце теплицы смонтированы кронштейны, на которых закреплено упомянутое гибкое светопрозрачное покрытие, выполненное из поликарбоната, причем теплица снабжена прижимными стяжными лентами, посредством которых светопрозрачное покрытие закреплено на каркасных дугах каркаса теплицы, при этом прижимная стяжная лента выполнена из двух частей, один конец которой через отверстия жестко закреплен к каркасу теплицы, а противоположный конец каждой из частей стяжной ленты загнут под углом 90° и через отверстия соединен между собой винтом или болтом с образованием соединения в виде хомута.
Недостатком аналога является низкая несущая способность теплицы, обеспечивающая сопротивление нагрузке в вертикальной плоскости на теплицу в зимнее время года во время снегопада, а также сложность изготовления и сборки теплицы, что приводит к увеличению трудозатрат и, соответственно, себестоимости ее.
Также известна КОНСТРУКЦИЯ ТЕПЛИЦЫ [KR 20110046755 (A), опубл.: 06.05.2011], состоящая из дугообразной опорной рамы, стальной проволоки, соединяющей концы дугообразной опорной рамы, S-образные кольца, расположенные через равные промежутки времени для увеличения прочности за счет соединения и фиксации дугообразной опорной рамы и стальной проволоки, и талрепы на обоих концах стальной проволоки для регулирования прочности на растяжение и сжатие.
Недостатком аналога является сложность его сборки, обусловленная наличием в конструкции колец, проволоки, талрепов, что ведет к увеличению материалоемкости и стоимости теплицы.
Наиболее близким по технической сущности является САДОВАЯ ТЕПЛИЦА [CN 208016472 (U), опубл.: 30.10.2018], состоящая из ряда первых арок и боковых тяг, первые арки закреплены на земле, а боковые стороны первых арок соединены между собой боковыми тягами, отличающиеся тем, что вторая арка предусмотрена под первой аркой и закреплена на земле так же, как и первая арка, первая арка и вторая арка соединены между собой опорными узлами для усиления опорной прочности теплицы.
Основной технической проблемой прототипа является высокая материалоемкость и трудоемкость изготовления и совмещения между собой арок, а также монтажа арочных конструкций, образованных первыми и вторыми арками и укрытии их укрывным материалом, преимущественно листовым, требуется, чтобы упомянутые арочные конструкции соответствовали друг другу по размерам с небольшим допуском, чтобы не допустить перекоса укрывного материала. Кроме того, данные арочные конструкции сложны в транспортировке, так как характеризуются большими габаритными размерами, что затрудняет их монтаж изготовителем при возведении садовых теплиц на значительном удалении от места производства.
Задачей полезной модели является устранение недостатков прототипа.
Технический результат полезной модели заключается в повышении надежности теплицы в районах с высокими снеговыми нагрузками.
Указанный технический результат достигается за счет того, что теплица состоит из ряда двойных арок, выполненных в виде несущего и размещенного под ним дополнительного перекрытий, соединенных между собой опорными узлами, отличающаяся тем, что включает торцевые и промежуточные арки, несущее перекрытие каждой из которых опирается своими торцами сверху на торцы вертикальных опор, а дублирующее перекрытие торцевой арки своими торцами смонтировано к боковым стенкам вертикальных опор и дополнительно включает опорные промежуточные арки, в которых вдоль вертикальных опор с помощью опорных узлов к упомянутым опорам смонтированы дополнительные опоры, верхние торцы которых смонтированы снизу к дублирующему перекрытию, вертикальные опоры торцевых арок соединены между собой снизу поперечными балками, арки смонтированы с помощью продольных балок, прогонов и уголков в пролеты, образуя каркас теплицы, при этом уголки пущены вдоль теплицы по стыку несущих перекрытий и опор, а к продольным балкам торцевые и промежуточные арки смонтированы штифтовым соединением, для чего штифты смонтированы в нижних углах торцевых арок, ортогонально к поперечным балкам внутрь теплицы и в продольных балках ортогонально вверх на месте монтажа промежуточных арок, при этом нижние торцы дополнительных опор опорных промежуточных арок выполнены в плоскости нижней грани продольных балок.
В частности, несущее и дублирующее перекрытия выполнены в форме дуг.
В частности, дублирующее перекрытие выполнено в виде хорды дуги несущего перекрытия.
В частности, дублирующее перекрытие промежуточной арки своими торцами смонтировано к боковым стенкам вертикальных опор с помощью кронштейнов.
В частности, опорные узлу выполнены в виде перемычек.
В частности, штифты к торцевым аркам и продольным балкам смонтированы неразъемным соединением.
Краткое описание чертежей.
На фиг.1 показан общий вид основной торцевой арки.
На фиг.2 показан общий вид промежуточной арки.
На фиг.3 показан общий вид опорной промежуточной арки.
На фиг.4 показан общий вид теплицы в разобранном виде.
На фиг.5 показан общий вид спереди теплицы в сборе без опорной промежуточной арки.
На фиг.6 показан схематично общий вид сбоку теплицы в сборе.
На фигурах обозначено: 1 – несущее перекрытие, 2 – опоры, 3 – дублирующее перекрытие, 4 – перемычки, 5 – кронштейны, 6 – уголки, 7 – прогоны, 8 – штифты, 9 – поперечные балки, 10 – продольные балки, 11 – вертикальная направляющая, 12 – горизонтальная направляющая, 13 – дублирующие опоры.
Осуществление полезной модели.
Теплица выполнена в виде арочной конструкции и содержит по крайней мере две основные торцевые и размещенные между ними промежуточные и опорную промежуточную арки. Каждая из упомянутых арок содержит криволинейное несущее перекрытие 1 (см. Фиг.1-3), опирающееся своими торцами на вертикальные опоры 2. Несущее перекрытие 1 выполнено в виде дуги окружности из профильной трубы, например, металлической прямоугольного профиля.
К несущему перекрытию 1 упомянутых арок снизу смонтировано дублирующее перекрытие 3, выполненное как в виде аналогичной по радиусу дуги окружности, так и в виде хорды к упомянутому несущему перекрытию 1.
Несущее 1 и дублирующее 3 перекрытия промежуточной арки по длине соединены между собой перемычками 4, а по краям кронштейнами 5, образуя ферменную конструкцию, при этом каждый из упомянутых кронштейнов 5 смонтирован к одному из торцов профиля дублирующего перекрытия 3 и к боковой стенке профиля несущего перекрытия 1, обращенной к дублирующему перекрытию 3, таким образом, что края профиля несущего перекрытия 1 вынесены наружу за пределы кронштейна 5, образуя опорные полки (на фигурах не показаны).
Соединенные между собой несущее 1 и дублирующее 3 перекрытия промежуточной арки кронштейнами 5 смонтированы к вертикальным опорам 2, при этом несущее перекрытие 1 опорными полками опирается на торцы упомянутых опор 2.
Несущее 1 и дублирующее 3 перекрытия основной и опорной промежуточной арок так же, как и у промежуточной арки, по длине соединены между собой перемычками 4, а по краям - к опорам 2, при этом торцы профиля дублирующего перекрытия 3 смонтированы к боковым стенкам опор 2, а торцы профиля несущего перекрытия 1 так же, как и у промежуточной арки, опираются на торцы опор 2.
Опоры 2 основных торцевых арок соединены между собой снизу поперечными балками 9.
К опорам 2 опорных промежуточных арок с внутренней стороны с помощью перемычек 4 смонтированы дублирующие опоры 13, верхние торцы которых смонтированы снизу к дублирующему перекрытию 3, а нижние торцы выполнены ниже нижних торцов опор 2 на высоту продольной балки 10.
Перемычки 4 и кронштейны 5 арок смонтированы к несущему 1 и дублирующему 3 перекрытиям разъемным и/или неразъемным соединениями, в том числе с помощью пластин (на фигурах не показаны), монтируемые поверх соединяемых элементов.
В нижних углах основных арок, выполненных торцевыми, ортогонально к поперечным балкам 9 внутрь теплицы смонтированы штифты 8.
Торцевые основные арки упомянутыми штифтами 8 вставлены в торцевые отверстия продольных балок 10, образуя каркас теплицы. В упомянутых продольных балках 10 ортогонально вверх интервально смонтированы штифты 8. На упомянутые штифты 8 торцевыми отверстиями опор 2 смонтированы промежуточные и опорные промежуточные арки.
Штифты 8 к торцевым основным аркам и к продольным балкам 10 смонтированы неразъемным соединением.
Основные торцевые, промежуточные арки и опорные промежуточные арки смонтированы с помощью прогонов 7 в пролеты, при этом упомянутые прогоны 7 смонтированы, как минимум, по одному к каждому из рядов опор 2 упомянутых арок внутри упомянутых арок и снизу к несущим перекрытиям 1 упомянутых арок. В одном из вариантов реализации упомянутые арки могут быть соединены дополнительно между собой раскосами.
Снаружи вдоль теплицы по стыку несущих перекрытий 1 и опор 2 смонтированы уголки 6, выполненные с возможностью усиления конструкции теплицы и обеспечения укладки на них краев укрывного материала.
Количество опорных промежуточных и промежуточных арок выбирается исходя из климатических условий местности, преимущественно из расчета снеговой нагрузки на теплицу.
Внутри расположенных с краев теплицы основных арок из профильной трубы смонтирован каркас торцевых стен, выполненный из горизонтальных 12 и вертикальных 11 направляющих, соединенных между собой, с опорами 2 и с дублирующим перекрытием 3, образуя при этом дверной проем (на фигурах не показан). В одном из вариантов реализации дверной проем выполнен с обоих торцов теплицы.
В дверной проем шарнирно смонтирована дверь (на фигурах не показана), коробка которой выполнена также из профиля. Кроме того, в полотне двери, и/или каркасе торцевых стен, и/или боковых стенах теплицы с помощью профиля смонтирован, аналогичным дверному проему образом, оконный проем.
Сверху теплица покрыта укрывным материалом (на фигурах не показан), например, полиэтиленовой пленкой, сотовым поликарбонатом и т.д., при этом упомянутый укрывной материал смонтирован к элементам конструкции теплицы с помощью разъемного соединения, например, саморезами сверху к несущим перекрытиями 1 и уголкам 6, по бокам к опорам 2, горизонтальным и вертикальным направляющим, при этом к несущим перекрытиям 1 и уголкам 6 упомянутый укрывной материал смонтирован саморезами через армирующую ленту, например металлическую.
Теплицу устанавливают на опорах, фундаменте, непосредственно в грунт и т.д., при этом дополнительные опоры 13 своими нижними торцами опираются на поверхность монтажа, с возможностью снижения перераспределения нагрузки с опоры 2.
Надежность по ГОСТ 27.002-2015 «Надежность в технике. Термины и определения» - свойство объекта сохранять во времени способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования. Надежность является комплексным свойством, которое в зависимости от назначения объекта и условий его применения может включать в себя безотказность, ремонтопригодность, восстанавливаемость, долговечность, сохраняемость, готовность или определенные сочетания этих свойств.
Технический результат – повышение надежности в районах с высокими снеговыми нагрузками, достигается за счет того, что несущие перекрытия 1 арок, выполненные в форме дуг, опираются своими торцами на торцы вертикальных опор 2, образуя при этом жесткую конструкцию, обеспечивающую передачу усилий и снеговой нагрузки с упомянутых перекрытий на вертикальные опоры 2. Кроме того, дублирующее перекрытие 3 обеспечивает усиление конструкции и монтаж их к вертикальным опорам 2 непосредственно или с помощью кронштейнов 5, также способствует перераспределение снеговой нагрузки с упомянутых перекрытий на опоры 2. Прогоны 7 и уголки 6 обеспечивают усиление конструкции теплицы.
Кроме того, на промежуточные арки нагрузка выше, чем на торцевые, и монтаж несущего 1 и дублирующего 3 перекрытий промежуточной арки к вертикальным опорам 2 разъемным соединением с помощью кронштейнов 5 позволяет оперативно и с минимумом операций заменить упомянутые перекрытия промежуточной арки, что обеспечивает ремонтопригодность теплицы. Ремонтопригодность теплицы также обеспечивается монтажом арок к продольным балкам 10 штифтовым соединением.
Весной 2020 года автором полезной модели было изготовлено 10 экземпляров теплиц в соответствии с приведенным описанием. Изготовленные теплицы были подвергнуты испытаниям в средней полосе Европейской части России без демонтажа в зимнее время. В качестве укрывного материала использовался сотовый поликарбонат толщиной 4 мм. С учетом превышения нормы выпавшего снега зимой 2021 и 2022 годов, покрытие и конструкция теплицы были повергнуты серьезным нагрузкам. При этом из 10 теплиц у двух из них в январе 2022 года возникла необходимость заменить опоры двух промежуточных арок, по одной у каждой арки и теплицы. После замены визуальное исследование опор показало наличие дефекта металла.