ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ КАРКАС АЛМАЗА ХАМАТХАНОВА

Изобретение относится к области промышленного и гражданского строительства и может быть использовано в различных областях народного хозяйства: строительстве, машиностроении, авиастроении, строительстве мостов и других инженерных объектов.
Известны различные каркасные конструкции.
Например, мобильный пространственный каркас сооружения (заявка на изобретение №2003112488, МПК Е04В 1/18, опубл. 10.02.2005 г.) содержит вертикальные и горизонтальные профильные балки и соединительные узлы, собираемые в пространственную секцию с помощью стяжных болтов. Балки и соединительные узлы выполнены из базовых профильных элементов различной длины, а соединительные узлы представляют собой сборку из трех попарно соединенных между собой в центральной части базовых элементов, направленных взаимоперпендикулярно друг к другу.
Известен модуль здания, включающий каркас из центральной, угловых и средних колонн, образующих ячейки каркаса, главные балки, соединенные с колоннами, и второстепенные балки. Главные балки, соединяющие угловые и средние колонны, образуют с главными балками, соединяющими центральную и средние колонны, Г-образный профиль в плане каждой ячейки каркаса и пару сегнеровых колес в плане модуля, а второстепенные балки размещены в ячейках в шахматном порядке вокруг центральной колонны (патент РФ №2071533, МПК Е04В 1/18, Е04В 1/20, опубл. 1997.01.10 г.).
Известные конструкции являются тяжелыми и сложными в сборке. Кроме того, они обладают ограниченными функциональными возможностями и могут быть использованы только для строительства зданий.
Известна строительная конструкция в форме туба, которая содержит внешнюю периферийную трубчатую раму, образованную шестиугольными структурными ячейками, жестко соединенными друг с другом в форме сот. Шестиугольные структурные ячейки имеют стойки и балки (WO 2007049369, МПК Е04В 1/18, опубл. 03.05.2007 г.). Данное техническое решение обеспечивает структурную прочность и устойчивость, однако обладает ограниченными функциональными возможностями и может быть использовано для строительства преимущественно высотных зданий.
Задачей предложенного изобретения является расширение области применения за счет обеспечения повышенной жесткости и устойчивости конструкции, а также ее удешевление благодаря унификации элементов каркаса со снижением материалоемкости.
Поставленная задача решается пространственным каркасом в виде соединенных между собой узлов, каждый из которых является местом соединения протяженных элементов одинаковой длины с углом соединения между ближайшими протяженными элементами 60°, причем узлы соединены в каркасе таким образом, что ближайшие из них в пространстве образуют своими протяженными элементами равносторонний тетраэдр, а каркас, соответственно, состоит из множества таких тетраэдров.
В каждом узле могут быть соединены от 3 до 12 протяженных элементов.
Протяженные элементы могут быть выполнены в виде прутков, труб, балок и т.п.
Протяженные элементы могут быть выполнены из металла, пластмассы и т.п.
Предложенное техническое решение позволяет равномерно распределить нагрузку по несущим элементам конструкции, повысить ее жесткость и устойчивость, унифицировать элементы каркаса и снизить материалоемкость.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображен фрагмент выполнения пространственного каркаса с предложенной структурой.
Каркас состоит из узлов 1, каждый из которых является местом соединения протяженных элементов 2 одинаковой длины с углом соединения между ближайшими протяженными элементами в узле, равным 60°. Узлы 1 соединены в каркасе таким образом, что ближайшие из них в пространстве образуют своими протяженными элементами равносторонний тетраэдр 3, а каркас, соответственно, состоит из множества таких тетраэдров. Поэтому предложенная структура обеспечивает пространственному каркасу повышенную устойчивость и жесткость.
Для сборки каркасной структуры используется произвольное количество узлов и протяженных элементов. Их количество зависит от формы сооружения.
В зависимости от назначения конструкции протяженные элементы - грани тетраэдров могут быть выполнены из металлических прутков, металлических или пластмассовых труб и т.п.
Таким образом, предложенное изобретение позволяет построить пространственный каркас с устойчивой, жесткой и вместе с тем легкой конструкцией, обеспечивающей ее использование в различных областях народного хозяйства.