RU204600U1

RU204600U1 - Tightest structure module

Info

Publication number: RU204600U1
Application number: RU2021106846U
Authority: RU
Inventors: Андрей Владимирович Коротич
Priority date: 2021-03-16
Filing date: 2021-03-16
Publication date: 2021-06-01

Abstract

Настоящая полезная модель относится к области строительства, а именно к пространственным конструктивным модулям, используемым в качестве полносборных жилых блоков поселений на труднодоступных территориях и в зонах экстремальных природно-климатических условий, в т.ч. жилых отсеков орбитальных космических многомодульных станций.Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является повышение функциональной эффективности формы модуля за счет создания в его структуре специальных стыковочных блоков, а также расширения комбинаторных возможностей образования вариабельных пространственных составных структур различного очертания.Данная задача решается за счет того, что в модуле плотнейшей структуры, имеющем общую конфигурацию замкнутого многогранника, данный многогранник выполнен в виде основного многогранного блока, составленного из двух соосных зеркально симметричных семигранных элементов, соединенных по кромкам оснований с образованием серединного шестиугольного ребра, где каждый из элементов включает центральную правильную треугольную грань, к которой по кромкам присоединены наклонные прямоугольные грани, между которыми размещены боковые равнобедренные треугольные грани; при этом к трем парам боковых равнобедренных треугольных граней обоих семигранных элементов присоединены одинаковые выпуклые шестигранные элементы из зеркально симметричных пар треугольных граней; причем центральная пара каждого шестигранного элемента образована прямоугольными треугольниками, состыкованными по катетам под углом 120° друг к другу с образованием углового ребра, перпендикулярного плоскости серединного шестиугольного ребра основного многогранного блока, а их противолежащие вершины состыкованы с близлежащими вершинами серединного шестиугольного ребра; при этом одна из вершин углового ребра компланарна с соответствующей центральной треугольной гранью одного из семигранных элементов и соединена радиальным ребром с ее близлежащей вершиной, а другая вершина углового ребра компланарна с плоскостью серединного шестиугольного ребра основного многогранного блока и соединена ребром с близлежащей вершиной соответствующей центральной треугольной грани противолежащего семигранного элемента.This utility model relates to the field of construction, namely to spatial structural modules used as prefabricated residential blocks of settlements in hard-to-reach territories and in zones of extreme natural and climatic conditions, incl. living compartments of orbital space multi-module stations. The technical result provided by the given set of features is to increase the functional efficiency of the module shape by creating special docking blocks in its structure, as well as expanding the combinatorial possibilities of forming variable spatial composite structures of various shapes. , that in the module of the densest structure, having the general configuration of a closed polyhedron, this polyhedron is made in the form of a main polyhedral block composed of two coaxial mirror-symmetric seven-sided elements connected along the edges of the bases to form a middle hexagonal edge, where each of the elements includes a central regular triangular face , to which oblique rectangular faces are attached along the edges, between which lateral isosceles triangular faces are located; in this case, to three pairs of lateral isosceles triangular faces of both seven-sided elements are attached the same convex hexagonal elements from mirror-symmetric pairs of triangular faces; moreover, the central pair of each hexagonal element is formed by right-angled triangles docked along the legs at an angle of 120 ° to each other to form an angular edge perpendicular to the plane of the middle hexagonal edge of the main polyhedral block, and their opposite vertices are docked with the nearby vertices of the middle hexagonal edge; in this case, one of the vertices of the corner edge is coplanar with the corresponding central triangular face of one of the seven-sided elements and is connected by a radial edge with its nearby vertex, and the other vertex of the corner edge is coplanar with the plane of the middle hexagonal edge of the main polyhedral block and is connected by an edge with the adjacent vertex of the corresponding central triangular face the opposing seven-sided element.

Description

Настоящая полезная модель относится к области строительства, а именно к пространственным конструктивным модулям, используемым в качестве полносборных жилых блоков поселений на труднодоступных территориях и в зонах экстремальных природно-климатических условий, в т.ч. жилых отсеков орбитальных космических многомодульных станций.This utility model relates to the field of construction, namely to spatial structural modules used as prefabricated residential blocks of settlements in hard-to-reach territories and in zones of extreme natural and climatic conditions, incl. living compartments of orbital space multi-module stations.

Из существующего перечня аналогичных технических решений известен пространственный модуль, представляющий собой отсек многогранника, составленного из треугольных граней (патент США №4115963; Строительный модуль; Е04В 1/32; 1978). Недостатком данного технического решения, препятствующим получению технического результата, который обеспечивается полезной моделью, является невозможность образовывать разнообразные пространственные составные структуры плотнейшей компоновки на основе этого модуля.From the existing list of similar technical solutions, a spatial module is known, which is a compartment of a polyhedron composed of triangular faces (US patent No. 4115963; Building module; E04B 1/32; 1978). The disadvantage of this technical solution, which prevents the technical result, which is provided by the utility model, is the impossibility of forming a variety of spatial composite structures of the densest layout based on this module.

Известна ограждающая конструкция в виде многогранного замкнутого модуля, составленного из равносторонних шестиугольных и пятиугольных граней, а также трапециедальных пластин, примыкающих к плоскому основанию (заявка ФРГ №2829301; Ограждающая конструкция; Е04В 1/00; 1980). Недостаток данного технического решения аналогичен вышеописанному.Known enclosing structure in the form of a multifaceted closed module, made up of equilateral hexagonal and pentagonal faces, as well as trapezoidal plates adjacent to a flat base (application of the Federal Republic of Germany No. 2829301; Enclosing structure; E04B 1/00; 1980). The disadvantage of this technical solution is similar to the one described above.

Известна составная структура из многогранных модулей, каждый из которых включает центральную квадратную панель, окруженную четырьмя серединными треугольными гранями, между которыми размещены четыре боковых треугольных пластины, примыкающие к квадратному основанию (патент США №3230673; Модульное здание; кл. 52-79; 1966). Недостатки данного решения - незначительный внутренний объем модуля, а также невозможность образовывать разнообразные пространственные составные структуры плотнейшей компоновки на основе этого модуля.Known composite structure of multifaceted modules, each of which includes a central square panel, surrounded by four mid-triangular faces, between which are placed four side triangular plates adjacent to the square base (US patent No. 3230673; Modular building; Cl. 52-79; 1966) ... The disadvantages of this solution are the insignificant internal volume of the module, as well as the impossibility of forming various spatial composite structures of the densest layout based on this module.

Известен строительный многогранный модуль, включающий центральные радиальные ромбовидные панели, к которым по контуру присоединены боковые четырехугольные грани, примыкающие к многоугольному основанию (заявка Великобритании №1513781; Строительный элемент; Е04В 1/32; 1978). Недостатком данного технического решения, препятствующим получению технического результата, который обеспечивается полезной моделью, является невозможность образовывать разнообразные пространственные составные структуры плотнейшей компоновки на основе этого модуля.Known building multifaceted module, including central radial rhomboid panels, to which are attached along the contour side quadrangular edges adjacent to the polygonal base (UK application No. 1513781; Building element; E04B 1/32; 1978). The disadvantage of this technical solution, which prevents the technical result, which is provided by the utility model, is the impossibility of forming a variety of spatial composite structures of the densest layout based on this module.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой полезной модели является многомодульная структура, составленная из выпуклых многогранных модулей, каждый из которых включает центральную пирамиду из трех ромбовидных граней, окруженных шестью боковыми трапециедальными гранями, установленными на шестиугольное плоское основание (заявка Франции №2414104; Изменяемый архитектурный комплекс; Е04В 1/00, Е04Н 1/00; 1979). Модули способны плотнейшим образом стыковаться на плоской поверхности. Недостатком данного технического решения, препятствующим получению технического результата, который обеспечивается полезной моделью, является отсутствие в структуре модуля специальных стыковочных блоков, которые служат защитными шлюзовыми камерами при переходе из одного модуля в другой. Кроме того, модули не способны образовывать многообразные пространственные структуры различного очертания.The closest in technical essence to the claimed utility model is a multimodular structure composed of convex polyhedral modules, each of which includes a central pyramid of three diamond-shaped faces surrounded by six lateral trapezoidal faces mounted on a hexagonal flat base (French application No. 2414104; Variable architectural complex ; E04B 1/00, E04H 1/00; 1979). The modules are able to dock tightly on a flat surface. The disadvantage of this technical solution, which prevents the technical result, which is provided by the utility model, is the absence of special docking blocks in the module structure, which serve as protective airlock chambers during the transition from one module to another. In addition, modules are not able to form diverse spatial structures of various shapes.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение функциональной эффективности формы модуля за счет создания в его структуре специальных стыковочных блоков, а также расширения комбинаторных возможностей образования вариабельных пространственных составных структур различного очертания.The task to be solved by the claimed utility model is to increase the functional efficiency of the module form by creating special docking blocks in its structure, as well as expanding the combinatorial possibilities of forming variable spatial composite structures of various shapes.

Данная задача решается за счет того, что в модуле плотнейшей структуры, имеющем общую конфигурацию замкнутого многогранника, данный многогранник выполнен в виде основного многогранного блока, составленного из двух соосных зеркально симметричных семигранных элементов, соединенных по кромкам оснований с образованием серединного шестиугольного ребра, где каждый из элементов включает центральную правильную треугольную грань, к которой по кромкам присоединены наклонные прямоугольные грани, между которыми размещены боковые равнобедренные треугольные грани; при этом к трем парам боковых равнобедренных треугольных граней обоих семигранных элементов присоединены одинаковые выпуклые шестигранные элементы из зеркально симметричных пар треугольных граней; причем центральная пара каждого шестигранного элемента образована прямоугольными треугольниками, состыкованными по катетам под углом 120° друг к другу с образованием углового ребра, перпендикулярного плоскости серединного шестиугольного ребра основного многогранного блока, а их противолежащие вершины состыкованы с близлежащими вершинами серединного шестиугольного ребра; при этом одна из вершин углового ребра компланарна с соответствующей центральной треугольной гранью одного из семигранных элементов и соединена радиальным ребром с ее близлежащей вершиной, а другая вершина углового ребра компланарна с плоскостью серединного шестиугольного ребра основного многогранного блока и соединена ребром с близлежащей вершиной соответствующей центральной треугольной грани противолежащего семигранного элемента.This problem is solved due to the fact that in the module of the densest structure, which has the general configuration of a closed polyhedron, this polyhedron is made in the form of a main polyhedron block composed of two coaxial mirror-symmetric seven-sided elements connected along the edges of the bases with the formation of a mid-hexagonal rib, where each of elements include a central regular triangular face, to which oblique rectangular faces are attached along the edges, between which lateral isosceles triangular faces are located; in this case, to three pairs of lateral isosceles triangular faces of both seven-sided elements are attached the same convex hexagonal elements from mirror-symmetric pairs of triangular faces; moreover, the central pair of each hexagonal element is formed by right-angled triangles docked along the legs at an angle of 120 ° to each other to form an angular edge perpendicular to the plane of the middle hexagonal edge of the main polyhedral block, and their opposite vertices are docked with the nearby vertices of the middle hexagonal edge; in this case, one of the vertices of the corner edge is coplanar with the corresponding central triangular face of one of the seven-sided elements and is connected by a radial edge with its nearby vertex, and the other vertex of the corner edge is coplanar with the plane of the middle hexagonal edge of the main polyhedral block and is connected by an edge with the adjacent vertex of the corresponding central triangular face the opposing seven-sided element.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является повышение функциональной эффективности формы модуля за счет создания в его структуре специальных стыковочных блоков, а также расширения комбинаторных возможностей образования вариабельных пространственных составных структур различного очертания.The technical result provided by the given set of features is to increase the functional efficiency of the module shape by creating special docking blocks in its structure, as well as expanding the combinatorial possibilities of forming variable spatial composite structures of various shapes.

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

На фиг. 1 изображен общий вид модуля плотнейшей структуры.FIG. 1 shows a general view of a module of the densest structure.

На фиг. 2 изображен основной многогранный блок модуля.FIG. 2 shows the main polyhedral block of the module.

Модуль плотнейшей структуры имеет общую конфигурацию замкнутого многогранника. Данный многогранник выполнен в виде основного многогранного блока 1, составленного из двух соосных зеркально симметричных семигранных элементов 2, соединенных по кромкам оснований с образованием серединного шестиугольного ребра 16. Каждый из элементов 2 включает центральную правильную треугольную грань 3, к которой по кромкам присоединены наклонные прямоугольные грани 4, между которыми размещены боковые равнобедренные треугольные грани 5; при этом к трем парам боковых равнобедренных треугольных граней 5 обоих семигранных элементов 2 присоединены одинаковые выпуклые шестигранные элементы 6 из зеркально симметричных пар треугольных граней 7, 8, 9. Центральная пара каждого шестигранного элемента 6 образована прямоугольными треугольниками 7, состыкованными по катетам под углом 120° друг к другу с образованием углового ребра 10, перпендикулярного плоскости серединного шестиугольного ребра 16 основного многогранного блока 1, а их противолежащие вершины 11 состыкованы с близлежащими вершинами серединного шестиугольного ребра 16; при этом одна из вершин 12 углового ребра 10 компланарна с соответствующей центральной треугольной гранью 3 одного из семигранных элементов 2 и соединена радиальным ребром 13 с ее близлежащей вершиной, а другая вершина 14 углового ребра 10 компланарна с плоскостью серединного шестиугольного ребра 16 основного многогранного блока 1 и соединена ребром 15 с близлежащей вершиной соответствующей центральной треугольной грани 3 противолежащего семигранного элемента 2.The module of the densest structure has the general configuration of a closed polyhedron. This polyhedron is made in the form of a main polyhedral block 1, composed of two coaxial mirror-symmetric seven-sided elements 2, connected along the edges of the bases to form a middle hexagonal rib 16. Each of the elements 2 includes a central regular triangular face 3, to which oblique rectangular faces are attached along the edges 4, between which are placed lateral isosceles triangular faces 5; at the same time, to three pairs of lateral isosceles triangular faces 5 of both seven-sided elements 2 are attached the same convex hexagonal elements 6 of mirror-symmetrical pairs of triangular faces 7, 8, 9. The central pair of each hexagonal element 6 is formed by right-angled triangles 7, butted along the legs at an angle of 120 ° to each other to form an angular rib 10 perpendicular to the plane of the middle hexagonal rib 16 of the main polyhedral block 1, and their opposite vertices 11 are docked with the nearby vertices of the middle hexagonal rib 16; wherein one of the vertices 12 of the angular rib 10 is coplanar with the corresponding central triangular face 3 of one of the seven-sided elements 2 and is connected by a radial rib 13 with its nearby vertex, and the other vertex 14 of the angular rib 10 is coplanar with the plane of the mid-hexagonal rib 16 of the main polyhedral block 1 and connected by an edge 15 with the adjacent vertex of the corresponding central triangular face 3 of the opposite seven-sided element 2.

В частных случаях грани 4, 5 многогранного блока 1 могут быть выполнены в виде соответствующих правильных многоугольников.In special cases, the faces 4, 5 of the polyhedral block 1 can be made in the form of the corresponding regular polygons.

Выпуклые шестигранные элементы 6 модуля могут служить переходными стыковочными шлюзами между основными многогранными блоками 1 в общей системе составной пространственной структуры.The convex hexagonal elements 6 of the module can serve as transitional docking sluices between the main multifaceted blocks 1 in the overall system of a composite spatial structure.

Многогранная оболочка заявляемого модуля плотнейшей структуры выполняется, например, из многослойных композитных материалов с внутренним напененным изолирующим утеплителем. Возможно конструктивное изготовление сборной оболочки модуля из плит типа «сэндвич».The multifaceted shell of the inventive module of the densest structure is made, for example, of multilayer composite materials with an internal foamed insulating insulation. It is possible to constructively manufacture the prefabricated shell of the module from sandwich plates.

Модули могут в совокупности образовывать объемные многомодульные объекты различной пространственной конфигурации с плотнейшей составной структурой, последовательно присоединяясь друг к другу известными способами.The modules can together form three-dimensional multi-module objects of various spatial configurations with the densest composite structure, sequentially joining each other by known methods.

Заявленная конфигурация и полносборная конструкция модуля могут обеспечивать его полностью автономное, изолированное жизнеобеспечение в качестве объемного компонента составной многомодульной структуры плотнейшей компоновки.The declared configuration and fully assembled design of the module can provide its completely autonomous, isolated life support as a volumetric component of a composite multi-module structure of the densest layout.

Claims

A module of the densest structure, having the general configuration of a closed polyhedron, characterized in that this polyhedron is made in the form of a main polyhedral block, composed of two coaxial mirror-symmetric seven-sided elements connected along the edges of the bases to form a middle hexagonal rib, where each of the elements includes a central regular triangular a face to which oblique rectangular faces are attached along the edges, between which lateral isosceles triangular faces are located; in this case, to three pairs of lateral isosceles triangular faces of both seven-sided elements are attached the same convex hexagonal elements from mirror-symmetric pairs of triangular faces; moreover, the central pair of each hexagonal element is formed by right-angled triangles docked along the legs at an angle of 120 ° to each other to form an angular edge perpendicular to the plane of the middle hexagonal edge of the main polyhedral block, and their opposite vertices are docked with the nearby vertices of the middle hexagonal edge; in this case, one of the vertices of the corner edge is coplanar with the corresponding central triangular face of one of the seven-sided elements and is connected by a radial edge with its nearby vertex, and the other vertex of the corner edge is coplanar with the plane of the middle hexagonal edge of the main polyhedral block and is connected by an edge with the adjacent vertex of the corresponding central triangular face the opposing seven-sided element.