ПРОСТРАНСТВЕННОЕ ЯЧЕИСТОЕ КУПОЛЬНОЕ ПОКРЫТИЕ
SPATIAL CELLULAR DOME COVER

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении купольных покрытий зданий и сооружений различного функционального назначения.
Известно пространственное ячеистое купольное покрытие, содержащее смонтированные под углом одна к другой пяти- и шестиугольные панели, соединенные друг с другом по смежным краям и снабженные понизу трапециевидными равнобедренными панелями, равными половине шестигранных панелей, все панели оснащены ребрами жесткости, расположенными между геометрическим центром панели и ее углами на их наружной или внутренней поверхности (РФ патент 2212502 от 2000 г., МКИ Е04В 1/32). Размеры известного купольного покрытия ограничены возможностями принятого технологического процесса изготовления панелей - формованием стеклофибробетонной смеси.
Задача изобретения заключается в расширении возможных типоразмеров легких панелей с сохранением необходимой жесткости самих панелей и купольного покрытия в целом. Технический результат достигается за счет использования жестких унифицированных элементов, из которых можно собирать панели различных размеров.
Технический результат достигается за счет того, что пространственное ячеистое купольное покрытие, содержащее смонтированные под углом одна к другой пяти- и шестиугольные панели, соединенные друг с другом по смежным краям и снабженные понизу трапециевидными равнобедренными панелями, равными половине шестигранных панелей, все панели оснащены ребрами жесткости, расположенными между геометрическим центром панели и ее углами на их наружной или внутренней поверхности, согласно изобретению пяти- и шестиугольные панели образованы треугольниками, треугольники снабжены отбортовками, выполняющими роль ребер жесткости, треугольники в пяти- и шестиугольных панелях соединены друг с другом по смежным краям, в соединениях панелей друг с другом и соединениях треугольников друг с другом установлены болтовые или заклепочные соединения и прокладки из эластичного материала, места сопряжения углов пяти и шести треугольников снабжены узлами крепления. Треугольники выполнены как единое целое штамповкой с вытяжкой. Треугольники выполнены из коррозионно-стойкого материала, например из нержавеющей стали или алюминиевого сплава. Треугольники в панелях образованы из одного, или из четырех, или девяти, или шестнадцати, или двадцати пяти треугольников. Узлы крепления мест сопряжения углов пяти треугольников выполнены в виде пятизвездных пробок из эластичного материала, сопряженных с пяти звездными корончатыми шайбами, и винтового соединения. Узлы крепления мест сопряжения углов шести треугольников выполнены в виде шестизвездных пробок из эластичного материала, сопряженных с шести звездными корончатыми шайбами, и винтового соединения. В узле крепления мест сопряжения углов пяти и шести треугольников винт винтового соединения выполнен заформованным в пробке из эластичного материала.
Изобретение поясняется на примерах его выполнения.
На чертежах изображено:
на фиг. 1 - общий вид купольного покрытия;
на фиг. 2 - схема построения пятиугольных панелей, образованных пятью треугольниками, где каждый треугольник последовательно состоит из одного, или четырех, или девяти, или шестнадцати, или двадцати пяти треугольников;
на фиг. 3 - схема построения шестиугольных панелей, образованных шестью треугольниками, где каждый треугольник последовательно состоит из одного, или четырех, или девяти, или шестнадцати, или двадцати пяти треугольников;
на фиг. 4 - сечение по А-А на фиг. 2;
на фиг. 5 - сечение по Б-Б на фиг. 2;
на фиг. 6 - сечение по В-В на фиг. 3;
на фиг. 7 - сечение по Г-Г на фиг. 5;
на фиг. 8 - сечение по Д-Д на фиг. 6;
на фиг. 9 - схема сборки купольного покрытия.
Пространственное ячеистое купольное покрытие содержит смонтированные под углом одна к другой пятиугольные 1 и шестиугольные 2 панели, соединенные друг с другом по смежным краям и снабженные понизу трапециевидными равнобедренными панелями 3, равными половине шестигранных панелей 2. Пятиугольные панели образованы пятью треугольниками 4 (фиг. 2), где каждый треугольник может состоять из одного 5, или четырех 6, или девяти 7, или шестнадцати 8, или двадцати пяти 9 треугольников. Шестиугольные панели образованы шестью треугольниками 10 (фиг. 3), где каждый треугольник может состоять из одного 11, или четырех 12, или девяти 13, или шестнадцати 14, или двадцати пяти 15 треугольников. Треугольники 5-9 пятиугольной панели могут быть одного размера. Треугольники 11-15 шестиугольной панели также могут быть одного размера. Такое исполнение панелей дает возможность собирать из унифицированных элементов купольные покрытия в широком диапазоне размеров. Треугольники 16 снабжены отбортовками 17 (фиг. 4), выполняющими роль ребер жесткости. Треугольники в пяти- и шестиугольных панелях соединены друг с другом по смежным краям, в соединениях панелей друг с другом и соединениях треугольников друг с другом установлены болтовые или заклепочные соединения 18 и прокладки 19 из эластичного материала. Треугольники 16 выполнены как единое целое штамповкой с вытяжкой из коррозионно-стойкого материала, например из нержавеющей стали или алюминиевого сплава. Узлы крепления мест сопряжения углов пяти треугольников (фиг. 5 и 7) выполнены в виде пятизвездных пробок 20 из эластичного материала, сопряженных с пятизвездными корончатыми шайбами 21, и винтового соединения 22. Узлы крепления мест сопряжения углов шести треугольников (фиг. 6 и 8) выполнены в виде шестизвездных пробок 23 из эластичного материала, сопряженных с шестизвездными корончатыми шайбами 24, и винтового соединения 25. Необходимость использования пятизвездных 20 и шестизвездных 23 пробок обусловлена технологией штамповки с вытяжкой радиусов на углах треугольников 16. Винты 22 и 25 могут быть выполнены заформованными в пробках 20 и 23. В варианте выполнения купольного покрытия без установки утеплителей место сопряжения углов пяти и шести треугольников закрепляют с помощью пробки 20, винта 22, корончатой шайбы 21 и гайки 26 (фиг. 5). В варианте выполнения купольного покрытия с установкой утеплителей место сопряжения углов пяти и шести треугольников закрепляют с помощью пробки 23, винта 25, корончатой шайбы 24 и гайки 26 (фиг. 6), а утеплитель 27 крепят с помощью полос или шайб 28 и гаек 29. В этом случае предпочтительно дополнительно использовать пластмассовые шайбы 30, что улучшает теплоизоляцию купольного покрытия. Короны корончатых шайб 21 и 24 размещают в углах треугольников 16 для восприятия радиальных нагрузок в узлах крепления мест сопряжения углов треугольников.
Монтаж купольного покрытия
Панели 1, 2 и 3 собирают на месте монтажа купольного покрытия или в заводских условиях. Утеплитель 27 может быть установлен на поверхность панелей, как при их сборке, так и после монтажа в купольное покрытие. При этом до окончания монтажа оставляют не заполненными утеплителем 27 места соединения панелей друг с другом для установки болтовых или заклепочных соединений 18 и прокладок 19. Монтаж панелей ведут сверху, используя опорную колонну 31 (фиг. 9), закрепленную на фундаменте 32. Верхнюю панель 33 закрепляют на стержнях 34 на винтах 22 или 25 с помощью гаек 26 или 29. К уже смонтированной панели 33 подводят смежные панели 35 и 36. Панель 36 предварительно закрепляют на фундаменте 32. Для монтажа панелей 33 и 35 используют подъемно-поворотную площадку 37, установленную подвижно на опорной колонне 31. После окончания монтажа купольного покрытия подъемно-поворотную площадку 37 демонтируют.
Задача изобретения состоит в расширении возможных типоразмеров легких панелей с сохранением необходимой жесткости самих панелей и купольного покрытия и в целом решена за счет использования жестких унифицированных треугольников 16, изготовленных как единое целое штамповкой с вытяжкой. Из треугольников 16 можно собирать панели различных размеров.