RU220106U1 - Модуль сферический - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области строительства, а именно к сферическим конструктивным модулям, используемым в качестве сферических купольных покрытий, оболочек резервуаров/газгольдеров, а также полносборных жилых блоков поселений на труднодоступных территориях и в зонах экстремальных природно-климатических условий, в т.ч. сферических жилых отсеков орбитальных космических многомодульных станций. Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является расширение функциональных возможностей модуля сферического за счет упрощения присоединения сферических модулей друг к другу по плоскому круговому контуру сферических сегментов с образованием многоблочных составных структур различной конфигурации, а также упрощения устройства круглых плоских иллюминаторов и шлюзовых/переходных блоков. Данный технический результат достигается тем, что в модуле сферическом, состоящем из состыкованных по дугообразным кромкам одинаковых зеркально симметричных сферических отсеков, а также размещенных между ними одинаковых неправильных пятиугольных сферических отсеков; при этом каждый из зеркально симметричных сферических отсеков состыкован с четырьмя окружающими его неправильными пятиугольными сферическими отсеками; во всех угловых вершинах модуля состыкованы по три сферических отсека, а полную сферическую оболочку модуля составляют шесть зеркально симметричных сферических отсеков и двадцать четыре неправильных пятиугольных сферических отсека, одинаковые зеркально симметричные сферические отсеки выполнены в виде круговых сферических сегментов; при этом одна из кромок у каждого из неправильных пятиугольных сферических отсеков составляет одну четвертую часть кругового основания примыкающего сферического сегмента.

Description

Полезная модель относится к области строительства, а именно к сферическим конструктивным модулям, используемым в качестве сферических купольных покрытий, оболочек резерву аров/газгольдеров, а также полносборных жилых блоков поселений на труднодоступных территориях и в зонах экстремальных природно-климатических условий, в т.ч. сферических жилых отсеков орбитальных космических многомодульных станций.

Из существующего перечня аналогичных технических решений известна сферическая оболочка газгольдера, составленная из однотипных линзовидных сферических листовых сегментов, имеющих дополнительное подразделение по длине и состыкованных по меридианам сферы с образованием двух противолежащих вершин-полюсов на ее поверхности (Архитектура промышленных предприятий, зданий и сооружений: справочник проектировщика / В.А. Дроздов, Л.Ф. Гольденгерш, Е.С. Матвеев и др.; под общ. ред. Кима Н.Н. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1990. - с. 617, рис. 32.15).

Недостатком данного технического решения, препятствующим получению технического результата, который обеспечивается полезной моделью, является сложный раскрой составных линзовидных сферических элементов, а также значительная трудоемкость точного соединения многочисленных вершин составляющих элементов в двух вершинах-полюсах сферической оболочки.

Известна сферическая оболочка газгольдера, составленная из разновеликих четырехугольных листовых полос, продольные кромки которых ориентированы по ее меридианам (Костов К. Архитектура инженерных сооружений и промышленного интерьера. - М.: Стройиздат, 1983. - с. 131, рис. 4.46-б).

Недостатком данного технического решения являются разнотипность и сложный раскрой составляющих оболочку четырехугольных полос, а, следовательно, значительная трудоемкость ее изготовления и монтажа.

Известна равноэлементная сферическая разбивка, где полную сферическую оболочку составляют 30 одинаковых остроугольных ромбовидных отсеков, состыкованных по кромкам так, что в двух противолежащих наиболее удаленных друг от друга угловых вершинах каждого отсека сходится по пять смежных отсеков, а в двух других противолежащих его угловых вершинах- по три (Файбишенко В.К. Металлические конструкции: Учеб. пособие для вузов. - М.: Стройиздат, 1984. - с. 213, рис. 186-а). Недостатком данного технического решения является большое количество сферических элементов, сходящихся в вершинах, а также значительные габариты элементов при большом диаметре сферической оболочки, а, следовательно, их большая кривизна, что в итоге обусловливает совокупную трудоемкость изготовления элементов и монтажа оболочки.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является модуль сферический, образованный многоугольными элементами сферической оболочки, выполненными в виде одинаковых квадратных сферических отсеков и размещенных между ними одинаковых неправильных пятиугольных сферических отсеков; при этом каждый квадратный сферический отсек состыкован с окружающими его четырьмя неправильными пятиугольными сферическими отсеками; причем во всех угловых вершинах модуля состыкованы по три сферических отсека, а полную сферическую оболочку модуля составляют шесть квадратных сферических отсеков и двадцать четыре неправильных пятиугольных сферических отсека (патент РФ №217792, Модуль сферический, МКИ Е04В 1/32, Е04В 7/10, 2023).

Недостатком данного технического решения, препятствующим получению технического результата, который обеспечивается полезной моделью, является невозможность присоединения сферических модулей друг к другу при создании многоблочных составных структур, а также устройства плоских иллюминаторов и шлюзовых блоков по пространственному контуру сферических отсеков.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является расширение функциональных возможностей модуля сферического.

Данная задача решается за счет того, что в модуле сферическом, состоящем из состыкованных по дугообразным кромкам одинаковых зеркально симметричных сферических отсеков, а также размещенных между ними одинаковых неправильных пятиугольных сферических отсеков, при этом каждый из зеркально симметричных сферических отсеков состыкован с четырьмя окружающими его неправильными пятиугольными сферическими отсеками, во всех угловых вершинах модуля состыкованы по три сферических отсека, а полную сферическую оболочку модуля составляют шесть зеркально симметричных сферических отсеков и двадцать четыре неправильных пятиугольных сферических отсека, одинаковые зеркально симметричные сферические отсеки выполнены в виде круговых сферических сегментов, при этом одна из кромок у каждого из неправильных пятиугольных сферических отсеков составляет одну четвертую часть кругового основания примыкающего сферического сегмента.

В модуле сферическом у каждого из неправильных пятиугольных сферических отсеков две несмежные кромки могут быть выполнены равными.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является расширение функциональных возможностей модуля сферического за счет упрощения присоединения сферических модулей друг к другу по плоскому круговому контуру сферических сегментов с образованием многоблочных составных структур различной конфигурации, а также упрощения устройства круглых плоских иллюминаторов и шлюзовых/переходных блоков.

Сущность полезной модели поясняется чертежом.

На фиг. 1-4 изображен общий вид модуля сферического в различных ракурсах (два варианта с различной топологией сферической разбивки и пропорционально-метрическими параметрами составляющих сферических отсеков).

Модуль сферический состоит из состыкованных по дугообразным кромкам одинаковых зеркально симметричных сферических отсеков 1, а также размещенных между ними одинаковых неправильных пятиугольных сферических отсеков 2; при этом каждый из зеркально симметричных сферических отсеков 1 состыкован с четырьмя окружающими его неправильными пятиугольными сферическими отсеками 2. Во всех угловых вершинах модуля состыкованы по три сферических отсека, а полную сферическую оболочку модуля составляют шесть зеркально симметричных сферических отсеков 1 и двадцать четыре неправильных пятиугольных сферических отсека 2. Одинаковые зеркально симметричные сферические отсеки 1 выполнены в виде круговых сферических сегментов; при этом одна из кромок 3 у каждого из неправильных пятиугольных сферических отсеков 2 составляет одну четвертую часть кругового основания примыкающего сферического сегмента 1.

В модуле сферическом у каждого из неправильных пятиугольных сферических отсеков 2 две несмежные кромки 4 могут быть выполнены равными.

Сферическая оболочка заявляемого модуля выполняется, например, из многослойных композитных материалов с внутренним напененным изолирующим утеплителем. Возможно изготовление сборной оболочки модуля из горячеформованных металлических листовых элементов с последующим соединением их по контурным дугам сваркой.

Сферические модули могут в совокупности образовывать объемные составные объекты различной пространственной конфигурации, последовательно присоединяясь друг к другу известными способами. При этом полносборная конструкция модуля сферического может обеспечивать его полностью автономное, изолированное жизнеобеспечение в качестве объемного компонента составной структуры.

Claims (2)

1. Модуль сферический, состоящий из состыкованных по дугообразным кромкам одинаковых зеркально симметричных сферических отсеков, а также размещенных между ними одинаковых неправильных пятиугольных сферических отсеков, при этом каждый из зеркально симметричных сферических отсеков состыкован с четырьмя окружающими его неправильными пятиугольными сферическими отсеками, во всех угловых вершинах модуля состыкованы по три сферических отсека, а полную сферическую оболочку модуля составляют шесть зеркально симметричных сферических отсеков и двадцать четыре неправильных пятиугольных сферических отсека, отличающийся тем, что одинаковые зеркально симметричные сферические отсеки выполнены в виде круговых сферических сегментов, при этом одна из кромок у каждого из неправильных пятиугольных сферических отсеков составляет одну четвертую часть кругового основания примыкающего сферического сегмента.

2. Модуль сферический по п. 1, отличающийся тем, что у каждого из неправильных пятиугольных сферических отсеков две несмежные кромки выполнены равными.