RU213336U1

RU213336U1 - LIGHTWEIGHT 3D-PRINTED RECTANGULAR BENCH FROM FIBER CONCRETE

Info

Publication number: RU213336U1
Application number: RU2022104304U
Authority: RU
Inventors: Рустем Ханифович Мухаметрахимов; Лилия Валиевна Лукманова
Filing date: 2022-02-18
Publication date: 2022-09-06

Abstract

Полезная модель относится к области строительства и может быть использована при изготовлении строительных изделий в виде малых архитектурных форм для благоустройства городских пространств - парков, скверов, улиц и т.д.The utility model relates to the field of construction and can be used in the manufacture of building products in the form of small architectural forms for the improvement of urban spaces - parks, squares, streets, etc.

Задачей полезной модели является создание конструкции скамейки с повышенной жесткостью.The objective of the utility model is to create a bench structure with increased rigidity.

Поставленная задача достигается тем, что скамейка, включающая сиденье из продольных элементов, установленное на жесткой раме в виде объемного элемента, включающего опоры и пространственный ригель, выполненного на 3D-принтере единым монолитным элементом, со сквозными установочными отверстиями для крепления продольных элементов сиденья, с наружным слоем жесткой рамы, выполненным в виде замкнутого контура из фибробетона, пространством, образованным замкнутым контуром наружного слоя, заполненным бетоном, соединение продольных элементов сиденья и жесткой рамы, осуществляемое оцинкованными винтами и гайкой, отличающаяся тем, что жесткая рама выполнена прямоугольной формы, продольные элементы сиденья содержат сквозные отверстия и цилиндрические углубления под головку винта, при этом сквозные отверстия и цилиндрические углубления расположены по одной оси, диаметр цилиндрических углублений под головку болта превышает диметр сквозного отверстия, соединение продольных элементов сиденья и жесткой рамы осуществляется винтами с шестигранной головкой с заглушкой, лицевые поверхности покрыты защитно-декоративной каменной крошкой.The task is achieved by the fact that the bench, including a seat of longitudinal elements, mounted on a rigid frame in the form of a three-dimensional element, including supports and a spatial crossbar, made on a 3D printer as a single monolithic element, with through mounting holes for fastening the longitudinal elements of the seat, with an outer a layer of a rigid frame made in the form of a closed loop of fiber-reinforced concrete, a space formed by a closed loop of the outer layer filled with concrete, the connection of the longitudinal elements of the seat and the rigid frame, carried out by galvanized screws and a nut, characterized in that the rigid frame is made of a rectangular shape, the longitudinal elements of the seat contain through holes and cylindrical recesses for the screw head, while the through holes and cylindrical recesses are located along the same axis, the diameter of the cylindrical recesses for the bolt head exceeds the diameter of the through hole, the connection of the longitudinal elements of the seat and the rigid the frame is made with screws with a hexagonal head with a plug, the front surfaces are covered with protective and decorative stone chips.

Технический результат полезной модели заключается в повышении жесткости скамейки.The technical result of the utility model is to increase the rigidity of the bench.

Таким образом, предложенное решение позволяет получить на строительном 3D-принтере конструкцию скамейки с повышенной жесткостью.

Thus, the proposed solution makes it possible to obtain a bench structure with increased rigidity on a construction 3D printer.

Description

Известна скамейка, содержащая планку для сидения и ножки, содержащая расположенные под сидением и шарнирно связанные с ножками опоры, смонтированные с возможностью поворота на 90° и съемные планки, закрепляемые на опорах посредством фиксаторов [1]. Недостаток известной конструкции состоит в трудоемкости ее изготовления и наличии большого числа составных элементов.Known bench containing the bar for the seat and legs containing located under the seat and pivotally connected to the legs of the support, mounted with the ability to rotate 90° and removable straps fixed on the supports by means of latches [1]. The disadvantage of the known design is the complexity of its manufacture and the presence of a large number of components.

Известна скамейка, включающая сидение из продольных элементов, установленных на жесткой раме, закрепленной на боковых опорах, при этом рама выполнена из перфорированных поперечин и продольно установленных труб, снабженных на торцах цилиндрическими резьбовыми вставками, с замковыми крепежными элементами, а боковые опоры выполнены со сквозными установочными отверстиями [2]. Недостаток известной конструкции состоит в повышенном расходематериалов вследствие наличия большого числа составных элементов, трудоемкости ее изготовления вследствие наличия сварных и болтовых соединений составных элементов конструкции, пониженной трещиностойкостии ударной вязкости боковых опор из бетона вследствие отсутствия армирования, в невысокой архитектурной выразительности скамейки вследствие отсутствия криволинейных форм изделия.Known bench, including the seat of the longitudinal elements mounted on a rigid frame mounted on the side supports, while the frame is made of perforated crossbars and longitudinally mounted pipes, equipped with cylindrical threaded inserts at the ends, with locking fasteners, and the side supports are made with through mounting holes [2]. The disadvantage of the known design is the increased consumption of materials due to the presence of a large number of constituent elements, the complexity of its manufacture due to the presence of welded and bolted joints of the structural elements, reduced crack resistance of the impact strength of the side supports made of concrete due to the lack of reinforcement, in the low architectural expressiveness of the bench due to the absence of curvilinear shapes of the product.

Ближайшим аналогом к заявленной полезной модели является скамейка, включающая сиденье из продольных элементов, установленное на жесткой раме, выполненной в виде объемного элемента, включающего опоры и пространственный ригель со сквозными установочными отверстиями для крепления продольных элементов сиденья, при этом жесткая рама выполнена на 3D-принтере единым монолитным фибробетонным элементом С-образной формы, наружный слой жесткой рамы выполнен в виде замкнутого контура, пространство, образованное замкнутым контуром наружного слоя, заполнено тяжелым бетоном, продольные элементы сиденья выполнены из древесно-полимерного композита, соединение продольных элементов сиденья и жесткой рамы осуществляется оцинкованными винтами с гладкой головкой и квадратным подголовником и гайкой [3]. Недостаток известной конструкции состоит в ее высокой массе вследствие заполнения пространства, образованного замкнутым контуром наружного слоя, тяжелым бетоном, наличии видимого крепежа, выступающего на лицевой поверхности продольных элементов сиденья, применении древесно-полимерного композита с высоким коэффициентом линейного теплового расширения, ограниченности форм и размеров продольных элементов сиденья ввиду ограниченной номенклатуры производимых изделий из древесно-полимерных композитов, высокой себестоимости изделия вследствие применения дорогостоящего древесно-полимерного композита, невысокой жесткости, устойчивости скамейки за счет недостаточной площади ее опирания с основанием.The closest analogue to the claimed utility model is a bench, including a seat made of longitudinal elements mounted on a rigid frame made in the form of a three-dimensional element, including supports and a spatial crossbar with through mounting holes for attaching the longitudinal elements of the seat, while the rigid frame is made on a 3D printer a single monolithic C-shaped fiber-reinforced concrete element, the outer layer of the rigid frame is made in the form of a closed loop, the space formed by the closed loop of the outer layer is filled with heavy concrete, the longitudinal elements of the seat are made of wood-polymer composite, the connection of the longitudinal elements of the seat and the rigid frame is made of galvanized screws with a smooth head and a square headrest and a nut [3]. The disadvantage of the known design is its high mass due to the filling of the space formed by the closed contour of the outer layer with heavy concrete, the presence of visible fasteners protruding on the front surface of the longitudinal elements of the seat, the use of a wood-polymer composite with a high coefficient of linear thermal expansion, limited shapes and sizes of the longitudinal seat elements due to the limited range of products made from wood-polymer composites, the high cost of the product due to the use of an expensive wood-polymer composite, low rigidity, stability of the bench due to the insufficient area of its support with the base.

На фиг. 1 приведен общий вид скамейки;In FIG. 1 shows a general view of the bench;

на фиг. 2 - разрез 1-1; in fig. 2 - section 1-1;

на фиг. 3 - узел 1; in fig. 3 - node 1;

на фиг. 4 - вид скамейки сверху.in fig. 4 - view of the bench from above.

Скамейка изготавливается следующим образом.The bench is made as follows.

Наружный слой 1 жесткой рамы, включающей опоры 2 и пространственный ригель 3, изготавливается в виде замкнутого контура единым монолитным фибробетонным элементом прямоугольной формы методом послойного экструдирования (3D-печати) на строительном 3D-принтере (например, «АМТ» S-6044 компании ООО «СПЕЦАВИА») в соответствии с трехмерной цифровой моделью в положении, перпендикулярном ее проектному положению. Пространство 4, образованное замкнутым контуром наружного слоя 1, заполняется конструкционным пенофибробетоном.The outer layer 1 of the rigid frame, including the supports 2 and the spatial crossbar 3, is made in the form of a closed contour by a single monolithic rectangular fiber-reinforced concrete element by layer-by-layer extrusion (3D printing) on a construction 3D printer (for example, "AMT" S-6044 of the LLC " SPETSAVIA") in accordance with the three-dimensional digital model in a position perpendicular to its design position. The space 4 formed by the closed contour of the outer layer 1 is filled with structural foam-reinforced concrete.

После отверждения наружного слоя 1 и пространства 4, образованного замкнутым контуром наружного слоя 1, в теле пространственного ригеля 3 для крепления продольных элементов сиденья 5 выполняются сквозные установочные отверстия 6. Продольные элементы сиденья 5 со сквозными отверстиями 7 и цилиндрическими углублениями 8 под головку винта 9, расположенные по одной оси, устанавливаются на пространственном ригеле 3 при помощи оцинкованных винтов с шестигранной головкой и гайкой 9 с заглушкой 10. Диаметр цилиндрических углублений 8 под головку винта 9 превышает диметр сквозного отверстия 7. Лицевые поверхности 11, образованные замкнутым контуром наружного слоя 1, покрываются защитно-декоративной каменной крошкой.After curing of the outer layer 1 and the space 4 formed by the closed contour of the outer layer 1, through the installation holes 6 are made in the body of the spatial crossbar 3 for fastening the longitudinal elements of the seat 5. The longitudinal elements of the seat 5 with through holes 7 and cylindrical recesses 8 under the screw head 9, located along the same axis, are mounted on a spatial crossbar 3 using galvanized screws with a hexagonal head and a nut 9 with a plug 10. The diameter of the cylindrical recesses 8 under the screw head 9 exceeds the diameter of the through hole 7. The front surfaces 11 formed by the closed contour of the outer layer 1 are covered protective and decorative stone chips.

Прямоугольная форма жесткой рамы позволит повысить жесткость скамейки за счет увеличенной площади опирания с основанием и придать изделию архитектурную выразительность.The rectangular shape of the rigid frame will increase the rigidity of the bench due to the increased support area with the base and give the product architectural expressiveness.

Таким образом, предложенное решение позволяет получить на строительном 3D-принтере конструкцию скамейки с повышенной жесткостью.Thus, the proposed solution makes it possible to obtain a bench structure with increased rigidity on a construction 3D printer.

Источники информации:Sources of information:

1. А.С. СССР 353712, А47С 11/0, Скамейка, Злотников К.Г., Ясногородский Е.И., заяв. 21.01.1970, опубл. 09.10.1972, бюл. №30.1. A.S. USSR 353712, A47S 11/0, Bench, Zlotnikov K.G., Yasnogorodsky E.I., App. 01/21/1970, publ. 09.10.1972, bul. No. 30.

2. А.С. 48 725, А47С 11/00, Скамейка, Вопилов Е.А., патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью «Гранком».,заяв. 15.06.2005, опубл. 10.11.2005, бюл. №31.2. A.S. 48 725, А47С 11/00, Bench, Vopilov E.A., patentee Limited Liability Company "Grankom"., App. 06/15/2005, publ. November 10, 2005, bul. No. 31.

3. Патент, RU199 830, A47C 11/00, Скамейка С-образной формы из фибробетона, изготовленная на 3D-принтере, Мухаметрахимов Р.Х., Лукманова Л.В., Горбунова П.С., патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский государственный архитектурно-строительный университет»., заяв. 11.03.2020, опубл. 22.09.2020, бюл. №27.3. Patent, RU199 830, A47C 11/00, C-shaped bench made of fiber-reinforced concrete, made on a 3D printer, Mukhametrakhimov R.Kh., Lukmanova L.V., Gorbunova P.S. higher education "Kazan State University of Architecture and Civil Engineering". 03/11/2020, publ. 09/22/2020, bul. No. 27.

Claims

Bench, including a seat made of longitudinal elements, mounted on a rigid frame in the form of a three-dimensional element, including supports and a spatial crossbar, made on a 3D printer as a single monolithic element, with through mounting holes for fixing the longitudinal elements of the seat, with an outer layer of a rigid frame, made in in the form of a closed loop of fiber-reinforced concrete, a space formed by a closed loop of the outer layer filled with concrete, the connection of the longitudinal elements of the seat and the rigid frame, carried out by galvanized screws and a nut, characterized in that the rigid frame is made of a rectangular shape, the longitudinal elements of the seat contain through holes and cylindrical recesses under the screw head, while the through holes and cylindrical recesses are located along the same axis, the diameter of the cylindrical recesses for the bolt head exceeds the diameter of the through hole, the connection of the longitudinal elements of the seat and the rigid frame is carried out with hexagonal screws and a head with a plug, the front surfaces are covered with protective and decorative stone chips.