BG2466U1

BG2466U1 - Самоносеща обемна напрегната конструкция и устройство за нейно то изграждане

Info

Publication number: BG2466U1
Application number: BG3559U
Authority: BG
Inventors: Димитър ДИМИТРОВ; Стоев Димитров Димитър
Original assignee: "Еремия" Еоод
Priority date: 2016-07-20
Filing date: 2016-07-20
Publication date: 2017-02-28

Abstract

Полезният модел се отнася до самоносеща обемна напрегната конструкция и устройство за нейното изграждане, които ще намерят приложение в строителството при изграждане на жилищни и нежилищни сгради. Конструкцията е изградена от гъвкави пространствено вертикални формообразуващи прътовидни елементи (1), които са напрегнати по време на изграждане на конструкцията, и от гъвкави прътовидни хоризонтални елементи (2), всеки един от които образува затворен контур. Хоризонталните елементи (2), които са напрегнати също по време на изграждане на конструкцията, са заварени или захванати по друг начин неподвижно към вертикалните формообразуващи прътовидни елементи (1). Конструкцията, вместо от хоризонталните кръгови елементи (2), може да бъде изградена и/или от спираловиден елемент, също напрегнат по време на изграждане на конструкцията, който е твърдо захванат с гъвкавите пространствено вертикални формообразуващи елементи (1).

Description

Област на приложение

Полезният модел се отнася до самоносеща обемна напрегната конструкция и устройство за нейното изграждане, които ще намерят приложение в строителството при изграждане на жилищни и нежилищни сгради и по-специално при изграждане на зали, халета, парници, храмове, басейни и други подобни обемни строителни обекти.

Предшестващо състояние на техниката

Известна от практиката е самоносеща обемна конструкция, изградена от балон, изпръскан от вътрешната му част с полиуретанова пяна и армиран с редуващи се и свързани последователно един към друг елементи.

При осъществяване на тази самоносеща обемна конструкция предварително се избира площадка, върху която ще бъде изградена конструкцията, след което се изгражда и подравнява нейната основа. Върху така изградената площадка, симетрично спрямо предварително определен геометричен център, плътно и херметично се установява част от надуваем балон с желаната форма и размер. След това се подава сгъстен въздух между площадката и балона, който се издува и приема предварително избраната желана форма. Следва изпръскване на балона от вътрешната му част с полиуретанова пяна. След втвърдяване на пяната се извършва армиране посредством закрепване на армировка. Така получената конструкция може при необходимост да бъде изпръскана с бетон под налягане.

При тази конструкция се използва балон или част от него, който е скъп и в повечето случаи е за еднократна употреба. Също така по този метод могат да се изработват само бетонни конструкции.

Техническа същност на полезния модел

Задача на полезния модел е да се създаде самоносеща обемна напрегната конструкция с повишена здравина и якост и намалена материалоемкост.

Задача на полезния модел е да се създаде и устройство за изграждане на самоносещата обемна напрегната конструкция.

U1

Тази задача е решена чрез самоносеща обемна напрегната конструкция, съставена от редуващи се и свързани последователно един към друг елементи, образуващи обемно тяло или част от него.

Съгласно полезния модел самоносещата обемна напрегната конструкция е съставена от гъвкави пространствено вертикални формообразуващи прътовидни елементи, напрегнати при изграждане на конструкцията, и от гъвкави, хоризонтално и/или спираловидно разположени прътовидни елементи, също напрегнати при изграждане на конструкцията, всеки един от които образува затворен контур. Затворените контури са неподвижно захванати към вертикалните формообразуващи прътовидни елементи.

Гъвкавите прътовидни елементи - вертикалните и тези, които изграждат затворените контури, са изработени от метал.

Устройството за изграждане на самоносещата обемна напрегната конструкция е съставено от множество симетрично и радиално разположени телескопични рамена, всяко едно от които е свързано шарнирно към кръг, разположен в центъра на устройството. Във върховете на всяко телескопично рамо е монтиран водач, обхващащ съответният вертикален прътовиден елемент.

Съгласно едно вариантно изпълнение, водачът представлява две успоредни планки, захванати неподвижно към телескопичното рамо, при което между двете планки, последователно са установени ролки. Размерът на отвора, образуван между двете ролки, е най-малкото равен на дебелината на захващания между тях вертикален прътовиден елемент.

Така изградената самоносеща обемна напрегната конструкция се облича с мрежа, която след това се измазва и се покрива с подходящ строителен материал от рода на цимент, глина, теракол.

Предимствата на полезния модел се изразяват в повишената бързина на изграждане на самата конструкция, намалената й материалоемкост и себестойност, както и възможността да се изработват конструкции с разнообразна форма.

Друго основно предимство на самоносещата напрегната обемна конструкция е в нейната повишена якост и здравина.

Пояснение на приложените фигури

Примерно изпълнение на полезния модел е показано на приложените фигури, където:

фигура 1 представлява аксонометрично изображение на самоносеща обемна напрегната конструкция с формата на полусфера;

фигура 2 - устройство за изграждане на самоносещата обемна конструкция;

фигура 3 - аксонометрично изображение на захващащ елемент от устройството за изграждане на конструкцията;

фигура 4 - начало на изграждане на самоносещата обемна напрегната конструкция;

фигура 5 - огънат вертикален прътовиден елемент, захванат в телескопично рамо на устройството;

фигура 6 - огънат вертикален прътовиден елемент, установен в захващащ елемент;

фигура 7 и фигура 8 са показани последователно етапи от изграждане на самоносещата обемна напрегна конструкция;

фигура 9 - изградена и покрита самоносеща обемна напрегната конструкция.

Примерно изпълнение на полезния модел

Примерно изпълнение на изградена самоносеща обемна напрегната конструкция е показано на фигура 1. В случая показаната самоносеща обемна напрегната конструкция е с формата на полусфера. Конструкцията е изградена от гъвкави вертикални прътовидни елементи 1, които 30 са напрегнати по време на изграждане на конструкцията, и от гъвкави хоризонтални елементи 2, всеки един от които образува затворен контур с формата на кръг. Хоризонталните елементи 2, които са напрегнати също по време на изграждане на конструкцията, са заварени или захванати по друг начин неподвижно към вертикалните формообразуващи прътовидни елементи 1.

Затворените кръгови контури са успоредни едни на други. 40

На фиг. 1 с позиция 3 е означено устройството, с чиято помощ е осъществено изграждането на самоносещата обемна напрегната конструкция.

Конструкцията, вместо от хоризонталните кръгови елементи 2, може да бъде изградена и/ 45 или от спираловидни елементи, също напрегнати по време на изграждане на конструкцията, непоказани на приложените фигури, които са твърдо захванати с гъвкавите пространствено вертикални формообразуващи елементи 1.

Устройството 3 за изграждане на самоно2466 U1 сещата обемна напрегната конструкция и за осъществяване на метода е съставено от множество симетрично и радиално разположени телескопични рамена 4, свързани подвижно към $ кръг 5, разположен в центъра на устройството

- фиг. 2. Във върховете на всяко телескопично рамо 4 е монтиран захващащ елемент 6 - фиг. 3. В случая захващащият елемент 6 представлява IQ две успоредни планки 7, захванати неподвижно към телескопичното рамо 4, като между двете планки 7, последователно са установени ролки 8, като размерът на отвора, образуван между двете ролки 8, е най-малкото равен на дебелината на 15 захващания между тях вертикален прътовиден елемент 1.

При използването на телескопични рамена4 с променлива дължина, могат да се конструират и създадат обемни напрегнати конструкции с различна форма.

Методът за изграждане на самоносещата обемна напрегната конструкция, с който се обяснява и принципа на работа с устройството, се състои от следните операции, изпълнявани в посочената последователност:

1. Избира се площадка и геометричен център на конструкцията. Ако конструкцията представлява част от сфера, например полусфера, се избира и радиус на конструкцията (на полусферата) - фиг. 4.

2. Площадката под избрания геометричен център се подравнява и се изгражда фундамент.

3. Избира се и се подготвя материал, от който ще бъде изграден скелета на конструкцията. Обикновено това са гъвкави прътовидни елементи 1, изработени от метал или друг гъвкав материал, например дърво, пластмаса, композит с прътовиден или тръбен профил.

4. Избира се растер на конструкцията - брой на вертикалните и хоризонталните елементи на бъдещата полусферична (или с по-сложна форма) конструкция. Дебелината на материала и растера се избират според бъдещата функция на конструкцията и вида на материала.

5. Върху площадката се поставя и фиксира устройството 3 за изграждане на самоносещата обемна напрегната конструкция.

Броят на телескопичните рамена 4 на конструкцията съответства на броя на вертикалните прътовидни елементи 1 на бъдещата конструкция. При изграждане на полусфера, дължината

2466 UI на телескопичните рамена 4 е константа, равна на радиуса на конструкцията, докато при изграждане на по-сложни форми, дължината на всяко телескопично рамо 4 може да варира във всеки етап от изграждането на конструкцията, за да се постигне желаната сложна триизмерна форма.

6. По периферията на бъдещата конструкция се разпределят равномерно вертикалните прътовидни елементи 1, които се установяват в захващащите елементи 6 на телескопичните рамена 4. Вертикалните прътовидни елементи 1 за по-голяма стабилност могат да се закрепят и в предварително подготвени гнезда, установени под захващащите елементи 6. За гнезда могат да служат например парчета метална тръба с вътрешен диаметър, по-голям от диаметъра на избрания материал, забити в терена. В случай, че се изгражда бетонен фундамент под контура на бъдещата конструкция, вертикалните гъвкави елементи могат да бъдат и предварително захванати към бетона.

7. Следва вертикално придвижване на захващащите елементи 6 на телескопичните рамена 4 по съответните им вертикални прътовидни елементи 1 - фиг. 5 и фиг. 6. Вертикалното придвижване на всеки захващащ елемент 6 по съответния гъвкав прътовиден елемент 1, го напряга и го кара да опише част от окръжност.

Вертикалното придвижване на захващащите елементи 6 по вертикалните прътовидни елементи 6, може да бъде последователно или пък да бъде осъществено едновременно.

8. Около така огънатите вертикални прътовидни елементи 1 се монтира и фиксира (заварява) неподвижно хоризонтален кръгов елемент 2.

9. Последователно се редуват вертикално придвижване на всяко телескопично рамо 4 (с определена стъпка, според избрания растер) с поставяне на хоризонтален гъвкав прътовиден елемент 2 (окръжност при изграждане на полусфера или по-сложен затворен контур при изграждане на по-сложна форма) - фиг. 7 и фиг. 8. Хоризонталните гъвкави прътовидни елементи 2 се закрепват неподвижно към всеки гъвкав прътовиден вертикален елемент 1 посредством закрепващи елементи или заварка. След закрепване на всеки хоризонтален елемент 2, той фиксира всички вертикални елементи 1 и изравнява напреженията им.

10. След изграждане на цялата конструкция, устройството 3 е в конфигурация „всички рамена във вертикален сноп“ - фиг. 1. В този момент, получената обемна конструкция е напълно самоносеща и всички сили/вектори, въздействащи на отделните й структурни елементи са неутрализирани. В това положение устройството 3 може да бъде снето от конструкцията и е готово за последваща употреба.

11. Ако заданието налага изрязване на отвори в конструкцията (врати, прозорци и т.н.), първо се изработват рамки с нужния размер и здравина, закрепват се на определените за отвори места, граничните към тях части от конструкцията се свързват/заваряват равномерно към рамките и едва след това се прибягва до изрязване на излишните части от конструкцията, затворени в тези рамки. Всяко изрязване на необрамчени части от напрегната конструкция би довело до внезапно освобождаване на напреженията, затворени в нея, с катастрофални последици.

12. Така изградената конструкция може да бъде покрита с водонепроницаем или друг материал, може да бъде бетонирана и да служи за изграждане на зали, халета, жилища, парници, храмове, басейни и други конструкции - фиг.9.

Claims

Претенции

1. Самоносеща обемна напрегната конструкция, съставена от редуващи се и свързани последователно един към друг елементи, образуващи обемно тяло или част от него, характеризираща се с това, че самоносещата обемна напрегната конструкция е съставена от гъвкави пространствено вертикални формообразуващи прътовидни елементи (1), напрегнати при изграждане на конструкцията, и от гъвкави, хоризонтално и/или образуващи спирала прътовидни елементи (2), също напрегнати при изграждане на конструкцията, всеки един от които образува затворен контур, неподвижно захванат към вертикалните формообразуващи прътовидни елементи (1).
2. Самоносеща обемна напрегната конструкция съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че гъвкавите вертикални прътовидни елементи (1) и гъвкавите хоризонтални (2) и/или образуващите спирала прътовидни елементи са изработени от метал.
3. Устройство за изграждане на самоносеща обемна напрегната конструкция съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че е съставено от множество симетрично и радиално разположени телескопични рамена (4), всяко едно от които е свързано шарнирно към кръг (5), разположен в центъра на устройството, като във върховете на всяко телескопично рамо (4) е монтиран водач (6), за обхващане на съответния вертикален прътовиден елемент.
4. Устройство за изграждане на самоносеща обемна напрегната конструкция съгласно претенция 3, характеризиращо се с това, че водачът

2466 Ш представлява две успоредни планки (7), захванати неподвижно към телескопичното рамо (4), при което между двете планки (7), последователно са установени ролки (8), като размерът на отвора, ³ образуван между двете ролки (8), е най-малкото равен на дебелината на захващания между тях вертикален прътовиден елемент (1).