Модуль строительный

Полезная модель относится к области строительства, а именно к пространственным строительным модулям, используемым в качестве куполообразных тонкостенных покрытий общественных и промышленных зданий и сооружений, а также малых архитектурных форм.
Из существующего перечня аналогичных технических решений известен строительный модуль, состоящий из однотипных отсеков гиперболического параболоида, соединенных по кромкам, и имеющий замкнутое многоугольное основание (пат. США №3090162; Структурные модули и здания из них; кл. 52-80; 1963). К недостаткам известного решения следует отнести кинематическую деформативность модуля и геометрическую изменяемость результирующих сборных конструкций, а, следовательно, низкую общую жесткость.
Также известен модуль строительный, включающий линейчатые оболочки в виде четырехугольных отсеков гиперболического параболоида с прямыми кромками, состыкованные по кромкам с образованием замкнутого многоугольного основания, в середину каждой стороны которого установлены Г-образные ребра, радиальные стороны которых состыкованы в центральной осевой вершине, расположенной вне плоскости основания (пат. РФ №128217; Модуль строительный; МПК Е04В 1/00; 2013). Недостатками данного технического решения, препятствующими получению технического результата, который обеспечивается полезной моделью, являются значительные габариты гиперболических оболочек при увеличении конструктивной высоты модуля, а также невысокая жесткость конструкции в серединной зоне.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой полезной модели является строительный модуль, включающий четырехугольные оболочки двоякой кривизны с прямыми кромками, состыкованные по кромкам с образованием замкнутого многоугольного основания, в середину каждой стороны которого установлены основные Г-образные ребра, радиальные стороны которых состыкованы в центральной осевой вершине, расположенной вне плоскости основания, а середины боковых сторон Г-образных ребер, примыкающих к многоугольному основанию, последовательно соединены в замкнутое серединное многоугольное ребро, очерченное прямолинейными сторонами, центры которых соединены промежуточными ребрами с радиальными сторонами близлежащих соседних Г-образных ребер, центральной осевой вершиной и многоугольным основанием (пат. РФ №201655; Модуль строительный; Е04В 1/32; 2020).
Недостатками данного технического решения, препятствующими получению технического результата, который обеспечивается полезной моделью, следует считать ограниченный объем подкупольного пространства, а также невысокую жесткость конструкции в ее контурных зонах.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является увеличение объема подкупольного пространства, а также общей и местной жесткости модуля в его контурных зонах.
Данная задача решается за счет того, что в модуле строительном, включающем четырехугольные оболочки двоякой кривизны с прямыми кромками, состыкованные по кромкам с образованием замкнутого многоугольного основания, в середину каждой стороны которого установлены Г-образные ребра, радиальные стороны которых состыкованы в центральной осевой вершине, расположенной вне плоскости основания, а середины боковых сторон Г-образных ребер, примыкающих к многоугольному основанию, последовательно соединены в замкнутое серединное многоугольное ребро, очерченное прямолинейными сторонами, центры которых соединены промежуточными ребрами с радиальными сторонами близлежащих соседних Г-образных ребер, центральной осевой вершиной и многоугольным основанием, в каждую угловую вершину многоугольного основания установлены пары зеркально симметричных четырехугольных оболочек двоякой кривизны с прямыми кромками, состыкованных по дополнительным Г-образным ребрам, установленным в вершины основания и соединенным своими радиальными сторонами с центрами соответствующих сторон серединного многоугольного ребра.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является увеличение объема подкупольного пространства, а также общей и местной жесткости модуля в его контурных зонах.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1-6 изображен общий вид модуля строительного, имеющего различное количество сторон многоугольного основания и расположение промежуточных ребер.
Модуль строительный включает четырехугольные оболочки 1,2,3,4 двоякой кривизны с прямыми кромками, состыкованные по кромкам с образованием замкнутого многоугольного основания 5, в середину каждой стороны которого установлены Г-образные ребра 6, радиальные стороны 7 которых состыкованы в центральной осевой вершине 8, расположенной вне плоскости основания 5, а середины боковых сторон 9 Г-образных ребер 6, примыкающих к многоугольному основанию 5, последовательно соединены в замкнутое серединное многоугольное ребро, очерченное прямолинейными сторонами 10, центры которых соединены промежуточными ребрами 11,12 с радиальными сторонами 7 соседних Г-образных ребер 6, центральной осевой вершиной 8 и многоугольным основанием 5.
При этом в каждую угловую вершину 13 многоугольного основания 5 установлены пары зеркально симметричных четырехугольных оболочек 4 двоякой кривизны с прямыми кромками, состыкованных по дополнительным Г-образным ребрам 14, установленным в вершины 13 основания 5 и соединенным своими радиальными сторонами 15 с центрами соответствующих сторон 10 серединного многоугольного ребра.
Основание 5 модуля строительного может иметь очертание правильного многоугольника с различным количеством сторон; при этом соответствующие Г-образные ребра 6,14 модуля могут быть выполнены равными по величине и располагаться перпендикулярно плоскости многоугольного основания 5.
Модуль строительный может использоваться автономно в качестве покрытия куполообразной формы.
Четырехугольные оболочки 1,2,3,4 модуля строительного изготавливаются, например, из железобетона, стыкуются друг с другом по прямолинейным кромкам и соединяются друг с другом по выпускам арматуры сваркой.