RU201655U1

RU201655U1 - Building module

Info

Publication number: RU201655U1
Application number: RU2020128660U
Authority: RU
Inventors: Андрей Владимирович Коротич
Priority date: 2020-08-28
Filing date: 2020-08-28
Publication date: 2020-12-25

Abstract

Полезная модель относится к области строительства, а именно к пространственным строительным модулям, используемым в качестве куполообразных тонкостенных покрытий.Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является увеличение структурной высоты при уменьшении габаритов составляющих оболочек, а также повышение местной и общей жесткости модуля.Данный технический результат достигается за счет того, что в модуле строительном, включающем 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, середины боковых сторон Г-образных ребер, примыкающих к многоугольному основанию, последовательно соединены в замкнутое серединное многоугольное ребро, очерченное участками, имеющими промежуточные вершины, равноудаленные от близлежащих соседних Г-образных ребер и соединенные промежуточными ребрами с радиальными сторонами близлежащих соседних Г-образных ребер и многоугольным основанием.The utility model relates to the field of construction, namely to spatial building modules used as dome-shaped thin-walled coatings. The technical result to be achieved by the claimed utility model is an increase in the structural height with a decrease in the dimensions of the constituent shells, as well as an increase in the local and general rigidity of the module This technical result is achieved due to the fact that in the building module, including ruled shells in the form of quadrangular compartments of a hyperbolic paraboloid with straight edges, docked along the edges to form a closed polygonal base, in the middle of each side of which L-shaped ribs are installed, the radial sides of which docked at the central axial apex located outside the plane of the base, the midpoints of the lateral sides of the L-shaped ribs adjacent to the polygonal base, connected in series into a closed middle polygonal rib, outlined by sections having intermediate vertices equidistant from adjacent adjacent L-shaped edges and connected by intermediate edges with the radial sides of the adjacent adjacent L-shaped edges and a polygonal base.

Description

Полезная модель относится к области строительства, а именно к пространственным строительным модулям, используемым в качестве куполообразных тонкостенных покрытий.The utility model relates to the field of construction, namely to spatial building modules used as domed thin-walled coatings.

Из существующего перечня аналогичных технических решений известен пространственный строительный модуль, имеющий плоское шестиугольное основание и составленный из трех однотипных оболочек-отсеков гиперболического параболоида (Пат. США №3354591; Шестиугольный строительный модуль; кл. 52-81; 1964). Недостаток данного технического решения, препятствующий получению технического результата, который обеспечивается полезной моделью, заключается в малой общей жесткости как самого модуля так и составных конструкций на его основе.From the existing list of similar technical solutions, a spatial building module is known, which has a flat hexagonal base and is made up of three similar shell-compartments of a hyperbolic paraboloid (US Pat. No. 3354591; Hexagonal building module; Cl. 52-81; 1964). The disadvantage of this technical solution, which prevents the obtaining of the technical result, which is provided by the utility model, is the low overall rigidity of both the module itself and the composite structures based on it.

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). 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. К недостаткам известного решения следует отнести кинематическую деформативность модуля и геометрическую изменяемость результирующих сборных конструкций, а, следовательно, низкую общую жесткость.Known building module, consisting of the same type of compartments of a hyperbolic paraboloid, connected along the edges, and having a closed polygonal base (US Pat. No. 3090162; Structural modules and buildings from them; Cl. 52-80; 1963). The module can be used as a stand-alone dome cover; at the same time, the totality of these modules, connected along the edges of the bases, forms structural plates and shells of various spatial outlines. The disadvantages of the known solution include the kinematic deformability of the module and the geometric variability of the resulting prefabricated structures, and, consequently, the low overall rigidity.

Наиболее близким к заявляемому решению является 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 E04B 1/00; 2013). 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. Недостатками данного технического решения, препятствующими получению технического результата, который обеспечивается полезной моделью, являются значительные габариты гиперболических оболочек при увеличении структурной высоты, а также невысокая жесткость конструкции в серединной зоне.The closest to the claimed solution is a building module, including ruled shells in the form of quadrangular compartments of a hyperbolic paraboloid with straight edges, docked along the edges to form a closed polygonal base, in the middle of each side of which L-shaped ribs are installed, the radial sides of which are docked at the central axial vertex located outside the plane of the base (Pat. RF No. 128217; Building module; IPC E04B 1/00; 2013). The module can be used as a stand-alone dome cover; at the same time, the totality of these modules, connected along the edges of the bases, forms structural plates and shells of various spatial outlines. The disadvantages of this technical solution, which impede the obtaining of the technical result, which is provided by the utility model, are the significant dimensions of the hyperbolic shells with an increase in the structural height, as well as the low rigidity of the structure in the middle zone.

Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является увеличение структурной высоты при уменьшении габаритов составляющих оболочек, а также повышение местной и общей жесткости модуля.The technical result to be achieved by the claimed utility model is an increase in the structural height with a decrease in the dimensions of the constituent shells, as well as an increase in the local and general rigidity of the module.

Данный технический результат достигается за счет того, что в модуле строительном, включающем 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, середины боковых сторон Г-образных ребер, примыкающих к многоугольному основанию, последовательно соединены в замкнутое серединное многоугольное ребро, очерченное участками, имеющими промежуточные вершины, равноудаленные от близлежащих соседних Г-образных ребер и соединенные промежуточными ребрами с радиальными сторонами близлежащих соседних Г-образных ребер и многоугольным основанием.This technical result is achieved due to the fact that in a building module, including ruled shells in the form of quadrangular compartments of a hyperbolic paraboloid with straight edges, docked along the edges to form a closed polygonal base, in the middle of each side of which L-shaped ribs are installed, the radial sides of which are docked in the central axial apex located outside the plane of the base, the midpoints of the lateral sides of the L-shaped ribs adjacent to the polygonal base are sequentially connected into a closed middle polygonal rib, outlined by sections having intermediate vertices, equidistant from the adjacent adjacent L-shaped edges and connected by intermediate ribs with radial sides of adjacent adjacent L-shaped ribs and a polygonal base.

В модуле строительном каждая промежуточная вершина замкнутого серединного многоугольного ребра может быть соединена парой промежуточных ребер с серединами радиальных сторон близлежащих соседних Г-образных ребер, а также парой промежуточных ребер с серединами участков многоугольного основания, расположенных между данными Г-образными ребрами.In the building module, each intermediate vertex of a closed middle polygonal rib can be connected by a pair of intermediate ribs with the midpoints of the radial sides of nearby adjacent L-shaped ribs, as well as a pair of intermediate ribs with the midpoints of the polygonal base sections located between these L-shaped ribs.

В модуле строительном каждая промежуточная вершина замкнутого серединного многоугольного ребра может быть соединена парой промежуточных ребер с серединами радиальных сторон близлежащих соседних Г-образных ребер, а также промежуточным ребром с соответствующей близлежащей вершиной многоугольного основания, расположенной между данными Г-образными ребрами.In the building module, each intermediate vertex of a closed middle polygonal rib can be connected by a pair of intermediate ribs with the midpoints of the radial sides of adjacent adjacent L-shaped ribs, as well as an intermediate rib with the corresponding nearby vertex of the polygonal base located between these L-shaped ribs.

В модуле строительном каждая промежуточная вершина замкнутого серединного многоугольного ребра может быть соединена промежуточным ребром с центральной осевой вершиной, а также парой промежуточных ребер с серединами участков многоугольного основания, расположенных между близлежащими соседними Г-образными ребрами.In the building module, each intermediate vertex of a closed middle polygonal rib can be connected by an intermediate rib with the central axial vertex, as well as a pair of intermediate ribs with the midpoints of the polygonal base sections located between the adjacent adjacent L-shaped ribs.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является увеличение структурной высоты конструкций заявляемого модуля строительного при уменьшении габаритов составляющих оболочек, а также повышение местной и общей жесткости серединной зоны конструкции за счет введения дополнительных ребер жесткости и придания результирующей объемной структуре модуля полной геометрической неизменяемости.The technical result provided by the above set of features is an increase in the structural height of the structures of the claimed building module while reducing the dimensions of the constituent shells, as well as an increase in the local and general rigidity of the middle zone of the structure due to the introduction of additional stiffeners and giving the resulting volumetric structure of the module full geometric immutability.

Сущность полезной модели поясняется чертежами.The essence of the utility model is illustrated by drawings.

На фиг. 1-3 изображены разновидности модуля строительного с четырехугольным основанием, имеющие различное расположение промежуточных ребер.FIG. 1-3 show varieties of a building module with a quadrangular base, having a different arrangement of intermediate ribs.

На фиг. 4 изображены разновидности модуля строительного с треугольным основанием, имеющие различное расположение промежуточных ребер.FIG. 4 shows a variety of a building module with a triangular base, having a different arrangement of intermediate ribs.

На фиг. 5-7 изображены разновидности модуля строительного с шестиугольным основанием, имеющие различное расположение промежуточных ребер.FIG. 5-7 show varieties of a building module with a hexagonal base, having a different arrangement of intermediate ribs.

Модуль строительный включает линейчатые оболочки 1,2,3 в виде четырехугольных отсеков гиперболического параболоида с прямыми кромками, состыкованные по кромкам с образованием замкнутого многоугольного основания 4, в середину каждой стороны которого установлены Г-образные ребра 5, радиальные стороны 6 которых состыкованы в центральной осевой вершине 7, расположенной вне плоскости основания 4. Середины боковых сторон 8 Г-образных ребер 5, примыкающих к многоугольному основанию 4, последовательно соединены в замкнутое серединное многоугольное ребро 9, очерченное участками, имеющими промежуточные вершины 10, равноудаленные от близлежащих соседних Г-образных ребер 5 и соединенные промежуточными ребрами 11, 12, 13, 14 с радиальными сторонами 6 близлежащих соседних Г-образных ребер 5 и многоугольным основанием 4.The construction module includes ruled shells 1, 2, 3 in the form of quadrangular compartments of a hyperbolic paraboloid with straight edges, docked along the edges to form a closed polygonal base 4, in the middle of each side of which L-shaped ribs 5 are installed, the radial sides 6 of which are docked in the central axial apex 7 located outside the plane of the base 4. The midpoints of the lateral sides 8 of the L-shaped ribs 5, adjacent to the polygonal base 4, are sequentially connected into a closed middle polygonal rib 9, outlined by sections having intermediate vertices 10, equidistant from the nearby adjacent L-shaped edges 5 and connected by intermediate ribs 11, 12, 13, 14 with radial sides 6 of adjacent adjacent L-shaped ribs 5 and a polygonal base 4.

В модуле строительном каждая промежуточная вершина 10 замкнутого серединного многоугольного ребра 9 может соединяться парой промежуточных ребер 11 с серединами радиальных сторон 6 близлежащих соседних Г-образных ребер 5, а также парой промежуточных ребер 12 с серединами участков многоугольного основания 4, расположенных между данными Г-образными ребрами 5.In the building module, each intermediate vertex 10 of the closed middle polygonal rib 9 can be connected by a pair of intermediate ribs 11 with the midpoints of the radial sides 6 of adjacent adjacent L-shaped ribs 5, as well as a pair of intermediate ribs 12 with the midpoints of the polygonal base 4 sections located between these L-shaped ribs 5.

В модуле строительном каждая промежуточная вершина 10 замкнутого серединного многоугольного ребра 9 может соединяться парой промежуточных ребер 11 с серединами радиальных сторон 6 близлежащих соседних Г-образных ребер 5, а также промежуточным ребром 13 с соответствующей близлежащей вершиной многоугольного основания, расположенной между данными Г-образными ребрами 5.In the building module, each intermediate vertex 10 of the closed middle polygonal rib 9 can be connected by a pair of intermediate ribs 11 with the midpoints of the radial sides 6 of adjacent adjacent L-shaped ribs 5, as well as an intermediate rib 13 with the corresponding nearby vertex of the polygonal base located between these L-shaped ribs 5.

В модуле строительном каждая промежуточная вершина 10 замкнутого серединного многоугольного ребра 9 может соединяться промежуточным ребром 14 с центральной осевой вершиной 7, а также парой промежуточных ребер 12 с серединами участков многоугольного основания 4, расположенных между близлежащими соседними Г-образными ребрами 5.In the building module, each intermediate vertex 10 of the closed middle polygonal rib 9 can be connected by an intermediate rib 14 with the central axial vertex 7, as well as a pair of intermediate ribs 12 with the midpoints of the polygonal base 4 sections located between the adjacent adjacent L-shaped ribs 5.

Основание 4 модуля строительного может иметь очертание правильных многоугольников с различным числом сторон; при этом Г-образные ребра 5 модуля могут быть равными по величине и располагаться перпендикулярно плоскости многоугольного основания 4.The base 4 of the building module can have the outline of regular polygons with a different number of sides; while the L-shaped ribs 5 of the module can be equal in size and be located perpendicular to the plane of the polygonal base 4.

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

Гиперболические оболочки 1,2,3 модуля строительного изготавливаются, например, из железобетона и соединяются друг с другом по выпускам арматуры сваркой.Hyperbolic shells of 1, 2, 3 building modules are made, for example, of reinforced concrete and are connected to each other by welding outlets of reinforcement.

Claims

1. Building module, including ruled shells in the form of quadrangular compartments of a hyperbolic paraboloid with straight edges, docked along the edges to form a closed polygonal base, in the middle of each side of which L-shaped ribs are installed, the radial sides of which are docked at the central axial vertex located outside the plane base, characterized in that the midpoints of the lateral sides of the L-shaped ribs adjacent to the polygonal base are sequentially connected into a closed mid-polygonal rib, outlined by sections having intermediate vertices equidistant from adjacent adjacent L-shaped ribs and connected by intermediate ribs with the radial sides of nearby adjacent L-shaped edges and a polygonal base.

2. The construction module according to claim 1, characterized in that each intermediate vertex of the closed middle polygonal rib is connected by a pair of intermediate ribs with the midpoints of the radial sides of adjacent adjacent L-shaped ribs, as well as a pair of intermediate ribs with the midpoints of the polygonal base sections located between the data Г -shaped ribs.

3. The construction module according to claim 1, characterized in that each intermediate vertex of the closed middle polygonal rib is connected by a pair of intermediate ribs with the midpoints of the radial sides of adjacent L-shaped ribs, as well as an intermediate rib with the corresponding nearby vertex of the polygonal base located between the data Г -shaped ribs.

4. Construction module according to claim 1, characterized in that each intermediate vertex of the closed middle polygonal rib is connected by an intermediate rib with the central axial vertex, as well as a pair of intermediate ribs with the midpoints of the polygonal base sections located between adjacent adjacent L-shaped ribs.