Узел соединения модульных конструкций и купольная конструкция, содержащая данный узел
NODE FOR CONNECTING MODULAR STRUCTURES AND A DOME STRUCTURE CONTAINING THIS NODE

Изобретение относится к строительству, а именно к сборно-разборным куполообразным строительным конструкциям узловым, в том числе и к соединениям данных куполообразных строительных конструкций.
Известен патент РФ № 2678283, от 24.01.2019 в котором раскрыто узловое соединение сборно-разборных куполообразных строительных конструкций, состоящее из стержневого скрепляемого строительного материала, гаек затяжки. При этом соединение содержит многогранный кронштейн, в отверстиях которого находятся U-образные болт-скобы, а на U-образные болт-скобы установлены стягивающие пластины и гайки затяжки. Недостатком данного решения является сложность и большое время сборки конструкций, при использовании данного узлового соединения, а также не герметичность указанного соединения.
Наиболее близким техническим решением является патент РФ №2162921 от 10.02.2001, в котором раскрыто пространственное ячеистое купольное покрытие, содержащее цокольную часть и опертые на нее балки, соединенные в пяти- и шестигранные смежные многоугольники, образованные треугольными в плане элементами, вершины которых объединены двусторонними накладками на стяжках. При этом балки выполнены деревянными или деревометаллическими, а накладки имеют форму многогранных или циркульных дисков с радиально расположенными выштампованными профильными выступами, ширина которых равна ширине балки, а глубина увеличивается от центра диска к его периферии, причем в промежутках между выштампованными выступами образованы соосные отверстия с пропущенными сквозь них стяжками. Недостатком данного устройства является сложность конструкции.
Технический результат предлагаемого устройства – ускорение сборки-разборки модульных конструкций, повышение герметичности узлового соединения.
Также, благодаря предлагаемому узлу, любая модульная конструкция может быть заменена без разборки всей конструкции.
Технический результат достигается тем, что узел соединения модульных конструкций выполнен в виде:
- корпуса дисковой формы,
- по меньшей мере двух фиксаторов,
- внутренней и внешней крышек, вставляемых в отверстие диска и закрывающие корпус с торцевых сторон,
при этом в диске корпуса с одной торцевой стороны выполнено, по меньшей мере два, одинаковых углубления, с образованием между ними выступа, в виде сектора, ограниченного внутренним ободом диска, в каждом углублении, со стороны выступа, выполнены сквозные отверстия в диске, в которых установлены фиксаторы, выполненные с возможностью при своем повороте, входить и зажимать своим выступом, устанавливаемую модульную конструкцию.
Внутренняя и внешняя крышки предпочтительно должны соединяться друг с другом посредством резьбового соединения.
При этом устанавливаемая модульная конструкция имеет паз, по форме соответствующий выступу в корпусе диска.
Также указанные углубления и выступы могут быть равномерно распределены по торцевой поверхности корпуса дисковой формы. Модульная конструкция может быть выполнена треугольной формы, в угловой части которой имеется паз и два выступающих фиксируемых профиля.
Также предлагается купольная конструкция, образованная соединением множества модульных конструкций выполненных треугольной формы, в угловой части которых имеется паз и два выступающих фиксируемых профиля и соединенные в угловой части посредством узла, описанного выше.
В полученной купольной конструкция, может быть выполнен, по меньшей один проем и/или дверь, образуемые простым прорезанием или выполнением соответсвующих модульных конструкций необходимой формы.
Также модульная конструкция, выполненная треугольной формы, может быть выполнена прозрачной или полупрозрачной.
Заявляемое решение поясняется фиг. 1–5, где:
-на фиг. 1 показан корпус дисковой формы с фиксаторами (в разобранном виде);
-на фиг. 2 показаны внутренняя и внешняя крышки;
-на фиг. 3 показан процесс сборки модульной конструкции с помощью предлагаемого узла;
-на фиг. 4 показан процесс установки крышек в предлагаемый узел;
-на фиг. 5 схематично показана готовая модульная конструкция в виде купола.
На фиг.1 обозначены следующие позиции:
1- корпус дисковой формы;
2- выступ корпуса;
3- углубления корпуса;
4- отверстия корпуса;
5- обод корпуса;
6- фиксаторы.
Узел, показанный на фиг.1-5 состоит из корпуса дисковой формы 1, в котором с торцевой части равномерно по окружности выполнены углубления 3 с образованием между ними выступов 2. При этом в краях углублений 3 выполнены отверстия 4 фактурной формы для установки в них фиксаторов 6 (количество фиксаторов должно соответствовать количеству отверстий). Кроме того, углубления 3 сделаны не через весь торец диска корпуса, а ограничены ободом 5 торцевой части корпуса 1.
Как видно из фиг.1 фиксаторы 6 имеют изогнутую рукоятку и небольшой конечный выступ. При этом каждый фиксатор выполнен таким образом, чтобы он устанавливался в фактурное отверстие 4 и при повороте за изогнутую рукоятку его выступ мог фиксировать паз узла и паз профиля устанавливаемой модульной конструкции.
Также после установки и фиксации модульной конструкции предлагаемым узлом в его корпус, в центральное отверстие диска, устанавливается внешняя и внутренняя крышки см. фиг.2, которые скрепляются друг с другом посредством резьбового соединения см., фиг.4.
Также предлагается купольная конструкция, см. фиг.5 получаемая соединением множества модульных конструкций выполненных треугольной формы (равнобедренный треугольник), в угловой части которых имеется паз и два выступающих фиксируемых профиля (далее модульная конструкция) и соединенные в угловой части посредством узла. При этом в узле должно быть 6 выступов и 6 углублений, равномерно распределенных по торцевой поверхности корпуса дисковой формы.
Процесс установки купольной конструкции показан на фиг.3-4, и заключается в следующем:
- сначала берутся три модульных конструкций см.фиг.3, одна из которых устанавливается (на сторону треугольника) под небольшим углом к горизонту на круглом основании, а две другие соединяются с ней сторонами треугольника;
- после чего в часть, образованную вершинами треугольных модульных конструкций вставляется предлагаемый узел, таким образом, чтобы паз и два выступающих фиксируемых профиля каждой из трех модульных конструкций огибали каждый выступ совместно с фиксаторами предлагаемого узла;
- поворотом каждого из соответствующих фиксаторов, его выступ зажимает выступающие профиля каждой из трех модульных конструкций, и фиксирует узел совместно с тремя модульными конструкциями;
- затем поочередно в предлагаемый узел устанавливают и фиксируют в нем следующую модульную конструкцию, чтобы два выступающих фиксируемых профиля каждой из трех модульных конструкций огибали каждый выступ совместно с фиксаторами предлагаемого узла;
- после установки и фиксации всех модульных конструкций в узле в его центральное отверстие, с стороны, вставляется промежуточное уплотняющее кольцо, которое своим ободом закрывает место соединение профилей и узла см. фиг.4 после в центральное отверстие вставляется т-образная крышка, во внутреннем выступе которой выполнена резьба. Также в узле во внутреннем центральном отверстии и в кольце могут быть предусмотрены осевые углубления, в которые входят соответствующие выступы кольца и соответственно т-образной крышки. Далее с внутренней стороны устанавливается кольцо-крышка, которое вкручивается в резьбу т-образного центрального выступа внешней крышки, при этом кольцо крышка также закрывает место соединение узла и профилей модульной конструкции;
- далее аналогичным образом собирают купольную конструкцию, показанную на фиг.5, при этом в части основания соединения модульных конструкций можно использовать узел другой конструкции.
Используемый материал – пластик (цвет выбирается любой), все элементы печатаются на 3D принтере или любым другим известным способом. Размер узла может меняться в зависимости от выбранного размера модуля, как в большую, так и в меньшую сторону.