ЭЛЕМЕНТ СТРОИТЕЛЬНЫЙ

Настоящая полезная модель относится к области строительства, а именно к пространственным составным элементам покрытий и ограждений, а также несущего каркаса зданий и сооружений, имеющего плоскостное, сводчатое, трубчатое или купольное очертание, опор, арок, портальных рам, структурных плит, малых архитектурных форм.
Из существующего уровня техники известен пространственный каркас сооружения, имеющий шестиугольную сотовую структуру, решетчатые грани которой раскреплены диагональными элементами (1).
Недостаток известного решения заключается в малой изгибной жесткости решетчатых элементов каркаса и его значительной общей деформативности.
Известно решение пространственного модульного многогранного элемента, имеющего правильное многоугольное основание и составленного из треугольных и квадратных граней (2).
Недостаток данного решения заключается в малой общей и местной жесткости элемента.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению 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 недостаткам известного решения, препятствующим получению технического результата, который обеспечивается заявленной полезной моделью, следует отнести кинематическую деформативность элемента и геометрическую изменяемость результирующих сборных конструкций, а, следовательно, низкую общую жесткость.
Задачей, на решение которой направлено заявляемая полезная модель, является увеличение местной и общей жесткости элемента.
Данная задача решается за счет того, что в заявляемом элементе строительном оболочки элемента состыкованы по кромкам с образованием двух противолежащих П-образных контурных ребер, соответствующие крайние вершины и середины центральных участков которых соединены попарно двумя боковыми продольными контурными ребрами и центральным продольным ребром; при этом середина центрального продольного ребра соединена парой наклонных внутренних ребер с серединами двух боковых продольных контурных ребер, а середины каждого наклонного внутреннего ребра соединены парой ребер с близлежащими промежуточными вершинами противолежащих П-образных контурных ребер.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является увеличение местной и общей жесткости составной конструкции на 30-35% за счет введения дополнительных ребер жесткости и придания результирующей объемной структуре полной геометрической неизменяемости.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:
На фиг.1 изображен общий вид элемента строительного.
На фиг.2 изображен профильный вид одиночного элемента строительного (швеллерное поперечное сечение), а также пары состыкованных зеркально симметричных элементов (замкнутое коробчатое поперечное сечение).
На фиг.3 показан общий вид структуры из продольно состыкованных элементов швеллерного и замкнутого коробчатого поперечного сечения (арочные или трубчатые тоннели, арки, балки, колонны, вертикальные трубы и т.д.).
На фиг.4 изображен общий вид двухслойной структурной плиты, составленной из слоев встречной пространственной ориентации, а также показана схема вкладывания слоев друг в друга.
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 противолежащих П-образных контурных ребер 2, соответствующие крайние вершины 3 и середины центральных участков которых соединены попарно двумя боковыми продольными контурными ребрами 4 и центральным продольным ребром 5; при этом середина центрального продольного ребра 5 соединена парой наклонных внутренних ребер 6 с серединами двух боковых продольных контурных ребер 4, а середины каждого наклонного внутреннего ребра 6 соединены парой ребер 7 с близлежащими промежуточными вершинами 8 противолежащих П-образных контурных ребер 2.
Оболочки 1 элемента строительного могут выполняться зеркально равными. П-образные контурные ребра 2 элемента строительного могут выполняться одинаковыми, располагаться в параллельных плоскостях; при этом продольные ребра 4, 5 элемента могут быть равными по длине и параллельными друг другу, а пары внутренних наклонных ребер 6, 7 могут выполняться равными по длине.
В плоскостных и пространственных структурных плитах сводчатой, куполообразной и сложной формы ячейки верхнего пояса могут закрываться плоскими многоугольными панелями соответствующего очертания.
Структурные плиты и пространственные структуры сводчатой, куполообразной и сложной формы с целью увеличения изгибной жесткости могут выполняться многослойными - вкладываться встречно друг в друга с последующей жесткой фиксацией соединенных слоев известными способами.
Трубчатые структуры из состыкованных элементов (колонны, арки, балки и т.д.) могут выполняться как пустотелыми так и сплошными (заполненными, например, бетоном).
Гиперболические оболочки 1 элемента строительного изготавливаются, например, из железобетона и соединяются друг с другом по выпускам арматуры сваркой.
Источники информации:
1. А.с. СССР №601363; Пространственный каркас сооружения; МКИ E04B 1/18; 1978.
2. Пат. США №3230673; Модульный строительный элемент; кл.52-79; 1964.
3. Пат. США №3090162; Строительный элемент; кл.52-80; 1963 (прототип).