RU128217U1

RU128217U1 - CONSTRUCTION MODULE

Info

Publication number: RU128217U1
Application number: RU2012150948/03U
Authority: RU
Inventors: Андрей Владимирович Коротич
Priority date: 2012-11-27
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2013-05-20

Abstract

1. Модуль строительный, включающий состыкованные друг с другом линейчатые оболочки в виде четырехугольных отсеков гиперболического параболоида с прямыми кромками, отличающийся тем, что оболочки модуля соединены по кромкам с образованием замкнутого многоугольного основания, в середину каждой стороны которого установлены Г-образные ребра, состыкованные в центральной осевой вершине, расположенной вне плоскости основания; при этом между смежными Г-образными ребрами расположены диагональные ребра, соединяющие угловую вершину одного Г-образного ребра с крайней вершиной соседнего Г-образного ребра, совмещенной с серединой стороны многоугольного основания.2. Структурная плита, состоящая из модулей строительных, отличающаяся тем, что составляющие модули соединены друг с другом по кромкам многоугольных оснований, а также боковым сторонам Г-образных ребер, исходящим из середин сторон многоугольных оснований; при этом многоугольные основания всех состыкованных модулей в совокупности образуют сеть ребер одного пояса конструкции, а радиальные стороны Г-образных ребер модулей, состыкованные в их центральных осевых вершинах, в совокупности образуют сеть ребер другого пояса конструкции.1. The building module, including ruled shells docked with each other in the form of quadrangular compartments of a hyperbolic paraboloid with straight edges, characterized in that the module shells are connected along the edges to form a closed polygonal base, in the middle of each side of which there are L-shaped ribs docked in a central axial vertex located outside the base plane; while between adjacent L-shaped ribs there are diagonal ribs connecting the corner vertex of one L-shaped rib with the extreme vertex of the adjacent L-shaped rib aligned with the middle of the side of the polygonal base. 2. Structural plate, consisting of building modules, characterized in that the component modules are connected to each other along the edges of the polygonal bases, as well as to the lateral sides of the L-shaped ribs emanating from the midpoints of the sides of the polygonal bases; in this case, the polygonal bases of all docked modules together form a network of ribs of one design belt, and the radial sides of the L-shaped edges of the modules docked at their central axial vertices together form a network of ribs of another design belt.

Description

Настоящая полезная модель относится к области строительства, а именно к пространственным строительным модулям, используемым в качестве куполообразных тонкостенных покрытий, а также составных блоков плоскостных структурных плит и пространственных структур сводчатой, куполообразной и сложной формы.This utility model relates to the field of construction, namely to spatial building modules used as domed thin-walled coatings, as well as composite blocks of planar structural plates and spatial structures of a vaulted, domed and complex shape.

Из существующего уровня техники известен модульный архитектурный комплекс, который выполнен из пространственных многогранных блоков, ограниченных ромбовидными и трапециедальными гранями (1).From the current level of technology, a modular architectural complex is known, which is made of spatial polyhedral blocks limited by diamond-shaped and trapezoidal faces (1).

Недостатками данного технического решения, препятствующими получению технического результата, который обеспечивается полезной моделью, являются малая изгибная жесткость модуля и значительная общая деформативность составной структуры.The disadvantages of this technical solution that impede the achievement of a technical result, which is provided by a useful model, are the low bending stiffness of the module and the significant overall deformability of the composite structure.

Известен ограждающий модуль, представляющий собой отсек полуправильного многогранника, содержащего трапеции, шестиугольники и пятиугольники (2).Known enclosing module, which is a compartment of a semi-regular polyhedron containing trapezoids, hexagons and pentagons (2).

Недостаток данного решения заключается в малой общей и местной жесткости.The disadvantage of this solution is the low total and local rigidity.

Известно решение пространственного модульного здания в виде многогранника типа призматоида, имеющего правильное многоугольное основание и составленного из треугольных и квадратных граней (3).A solution is known for a spatial modular building in the form of a polyhedron such as a prismaticoid having a regular polygonal base and composed of triangular and square faces (3).

Недостаток указанного решения заключается в малой общей и местной жесткости модуля.The disadvantage of this solution is the low total and local rigidity of the module.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой полезной модели является строительный модуль, состоящий из однотипных отсеков гиперболического параболоида, соединенных по кромкам, и имеющий замкнутое многоугольное основание (4). Указанный строительный модуль может использоваться автономно в качестве куполообразного покрытия; вместе с тем совокупность данных модулей, соединенных по кромкам оснований, образует структурные плиты и оболочки различного пространственного очертания.Closest to the technical nature of the claimed utility model is a building module, consisting of the same type of compartments of a hyperbolic paraboloid, connected along the edges, and having a closed polygonal base (4). The specified building module can be used autonomously as a domed coating; at the same time, the totality of these modules, connected along the edges of the bases, forms structural plates and shells of various spatial shapes.

К недостаткам известного решения, препятствующим получению технического результата, который обеспечивается заявляенной полезной моделью, следует отнести кинематическую деформативность модуля и геометрическую изменяемость результирующих сборных конструкций, а, следовательно, низкую общую жесткость.The disadvantages of the known solutions that impede the achievement of a technical result, which is ensured by the claimed utility model, include the kinematic deformability of the module and the geometric variability of the resulting prefabricated structures, and, therefore, low overall rigidity.

Задачей, на решение которой направлено заявляемая полезная модель, является увеличение местной и общей жесткости модуля и составной конструкции.The task to which the claimed utility model is directed is to increase the local and general rigidity of the module and the composite structure.

Данная задача решается за счет того, что в заявляемом модуле строительном, включающем состыкованные друг с другом линейчатые оболочки в виде четырехугольных отсеков гиперболического параболоида с прямыми кромками, оболочки элемента соединены по кромкам с образованием замкнутого многоугольного основания, в середину каждой стороны которого установлены Г-образные ребра, состыкованные в центральной осевой вершине, расположенной вне плоскости основания; при этом между смежными Г-образными ребрами расположены диагональные ребра, соединяющие угловую вершину одного Г-образного ребра с крайней вершиной соседнего Г-образного ребра, совмещенной с серединой стороны многоугольного основания.This problem is solved due to the fact that in the inventive building module, including ruled shells docked with each other in the form of quadrangular compartments of a hyperbolic paraboloid with straight edges, the element shells are connected along the edges to form a closed polygonal base, in the middle of each side of which there are L-shaped ribs joined in the central axial vertex located outside the base plane; while between adjacent L-shaped ribs there are diagonal ribs connecting the corner vertex of one L-shaped rib with the extreme top of the adjacent L-shaped rib aligned with the middle of the side of the polygonal base.

В структурной плите, состоящей из модулей строительных, составляющие модули соединены друг с другом по кромкам многоугольных оснований, а также боковым сторонам Г-образных ребер, исходящим из середин сторон многоугольных оснований; при этом многоугольные основания всех состыкованных модулей в совокупности образуют сеть ребер одного пояса конструкции, а радиальные стороны Г-образных ребер модулей, состыкованные в их центральных осевых вершинах, в совокупности образуют сеть ребер другого пояса конструкции.In a structural plate consisting of building modules, the component modules are connected to each other along the edges of the polygonal bases, as well as to the lateral sides of the L-shaped ribs emanating from the midpoints of the sides of the polygonal bases; in this case, the polygonal bases of all docked modules together form a network of ribs of one design belt, and the radial sides of the L-shaped edges of the modules docked at their central axial vertices together form a network of ribs of another design belt.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является увеличение местной и общей жесткости на 30-35% за счет введения дополнительных ребер жесткости и придания результирующей объемной структуре модуля полной геометрической неизменяемости.The technical result provided by the given set of features is an increase in local and general stiffness by 30-35% due to the introduction of additional stiffening ribs and giving the resulting volumetric structure of the module full geometric immutability.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:The essence of the utility model is illustrated by drawings, which depict:

На фиг.1 изображен общий вид модуля строительного с квадратным основанием, имеющего две плоскости зеркальной симметрии.Figure 1 shows a General view of the building module with a square base, having two planes of mirror symmetry.

На фиг.2 изображен общий вид однослойной плоскостной структурной плиты, образованной состыкованными модулями.Figure 2 shows a General view of a single-layer planar structural plate formed by stacked modules.

На фиг.3 изображен общий вид модуля строительного с квадратным основанием, имеющего одну плоскость зеркальной симметрии.Figure 3 shows a General view of the building module with a square base, having one plane of mirror symmetry.

На фиг.4 изображен общий вид модуля строительного с квадратным основанием, имеющего лишь ось поворотной симметрии 4-го порядка.Figure 4 shows a General view of the building module with a square base, having only the axis of rotational symmetry of the 4th order.

На фиг.5 изображен общий вид модулей строительных с треугольным и шестиугольным основаниями (возможные компоновочные схемы, имеющие лишь оси поворотной симметрии 3-го и 6-го порядков).Figure 5 shows a General view of the building modules with triangular and hexagonal bases (possible layout schemes having only the axis of rotational symmetry of the 3rd and 6th orders).

Модуль строительный включает состыкованные друг с другом линейчатые оболочки 1 в виде четырехугольных отсеков гиперболического параболоида с прямыми кромками. Оболочки 1 соединены по кромкам с образованием замкнутого многоугольного основания 2, в середину каждой стороны которого установлены Г-образные ребра 3, состыкованные в центральной осевой вершине 4, расположенной вне плоскости основания 2; при этом между смежными Г-образными ребрами 3 расположены диагональные ребра 5, соединяющие угловую вершину 6 одного Г-образного ребра 3 с крайней вершиной 7 соседнего Г-образного ребра 3, совмещенной с серединой стороны многоугольного основания 2.The building module includes ruled shells 1 joined to each other in the form of quadrangular compartments of a hyperbolic paraboloid with straight edges. The shells 1 are connected along the edges with the formation of a closed polygonal base 2, in the middle of each side of which there are L-shaped ribs 3 joined in a central axial vertex 4 located outside the plane of the base 2; while between adjacent L-shaped ribs 3 there are diagonal ribs 5 connecting the corner vertex 6 of one L-shaped rib 3 with the extreme vertex 7 of the adjacent L-shaped rib 3, combined with the middle of the side of the polygonal base 2.

Многоугольное основание 2 модуля строительного может иметь вид правильных многоугольников с различным числом сторон; при этом Г-образные ребра модуля могут быть равными по величине и располагаться перпендикулярно плоскости основания 2.The polygonal base 2 of the building module can take the form of regular polygons with different numbers of sides; while the L-shaped edges of the module can be equal in magnitude and located perpendicular to the plane of the base 2.

Модуль строительный может использоваться автономно в качестве покрытия куполообразной формы.The building module can be used autonomously as a dome-shaped coating.

Вместе с тем на основе заявленного модуля образованы плоскостные структурные плиты и пространственные структуры сводчатой, куполообразной и сложной формы. Они получены путем последовательного соединения модулей друг с другом по кромкам многоугольных оснований 2, а также боковым сторонам Г-образных ребер 3, исходящим из середин сторон многоугольных оснований 2; при этом многоугольные основания 2 всех состыкованных модулей в совокупности образуют сеть ребер одного пояса конструкции, а радиальные стороны Г-образных ребер 3 модулей, состыкованные в их центральных осевых вершинах 4, в совокупности образуют сеть ребер другого пояса конструкции.At the same time, on the basis of the claimed module, planar structural plates and spatial structures of vaulted, domed and complex shapes are formed. They are obtained by connecting the modules in series with each other along the edges of the polygonal bases 2, as well as the lateral sides of the L-shaped ribs 3, coming from the midpoints of the sides of the polygonal bases 2; at the same time, the polygonal bases 2 of all docked modules together form a network of ribs of one design belt, and the radial sides of the L-shaped ribs of 3 modules docked at their central axial vertices 4 together form a network of ribs of another construction belt.

В плоскостных структурных плитах и пространственных структурах сводчатой, куполообразной и сложной формы ячейки сети одного либо обоих поясов могут закрываться плоскими многоугольными панелями 8 соответствующей конфигурации.In planar structural plates and spatial structures of a vaulted, domed, and complex shape, the cells of the network of one or both zones can be closed with flat polygonal panels 8 of the corresponding configuration.

Гиперболические оболочки 1 модуля строительного изготавливаются, например, из железобетона и соединяются друг с другом по выпускам арматуры сваркой.The hyperbolic shells 1 of the building module are made, for example, of reinforced concrete and are connected to each other by releases of reinforcement by welding.

Claims

1. The building module, including ruled shells docked with each other in the form of quadrangular compartments of a hyperbolic paraboloid with straight edges, characterized in that the module shells are connected along the edges to form a closed polygonal base, in the middle of each side of which there are L-shaped ribs docked in a central axial vertex located outside the base plane; while between adjacent L-shaped ribs there are diagonal ribs connecting the corner vertex of one L-shaped rib with the extreme top of the adjacent L-shaped rib aligned with the middle of the side of the polygonal base.

2. A structural plate, consisting of building modules, characterized in that the component modules are connected to each other along the edges of the polygonal bases, as well as to the lateral sides of the L-shaped ribs emanating from the midpoints of the sides of the polygonal bases; in this case, the polygonal bases of all docked modules together form a network of ribs of one design belt, and the radial sides of the L-shaped edges of the modules docked at their central axial vertices together form a network of ribs of another design belt.