RU2213831C1

RU2213831C1 - Polygonal-folded vault from wood

Info

Publication number: RU2213831C1
Application number: RU2002115687/03A
Authority: RU
Inventors: В.А. Никулин; Г.Б. Вержбовский; Ю.А. Веселев
Original assignee: ООО "Ростнефтересурс"
Priority date: 2002-06-11
Filing date: 2002-06-11
Publication date: 2003-10-10

Abstract

FIELD: construction engineering; applicable in erection of roofing of buildings of various applications. SUBSTANCE: in erection of polyhedral roofings circumscribed with their apexes into cylindrical vault, use is made of two types of panels: carrying rectangular panels and stabilizing triangular isosceles panels. Panels may be made light-weight three- layer with internal ribbed reinforcement of definite orientation different for rectangular and triangular panels to reinforce loaded carrying ribs. EFFECT: higher rigidity and stability. 6 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении покрытий зданий различного назначения. The invention relates to the field of construction and can be used in the construction of coatings for buildings for various purposes.

Известны полигональные арочные конструкции из прямоугольных плоских панелей, соединяющихся друг с другом длинными сторонами без излома, а короткими сторонами - с некоторым изломом для создания сводчатой конструкции (Алюминиевые конструкции. Справочное пособие под ред. Трофимова В.И. М.: Стройиздат, 1978, табл. 62, 6). Polygonal arched structures of rectangular flat panels are known that are connected to each other by long sides without a break, and by short sides with a certain break to create a vaulted structure (Aluminum structures. A reference book edited by V. Trofimov, M .: Stroyizdat, 1978, tab. 62, 6).

Известен складчатый свод из ромбовидных перегнутых по большой диагонали элементов, соединяющихся друг с другом на болтах (Алюминиевые конструкции. Справочное пособие под ред. Трофимова В.И. М.: Стройиздат, 1978, табл. 63, 4). Known folded vault of rhomboid bent along a large diagonal of the elements connected to each other by bolts (Aluminum structures. Reference book edited by Trofimov V.I. M: Stroyizdat, 1978, pl. 63, 4).

Наиболее близкой к предлагаемой конструкции является волнистый складчатый свод, включающий ромбические элементы, выполненные из контурных брусьев с обшивкой, объединенных в укрупненные секции на длину дуги свода (авт. св. 1102874). Closest to the proposed design is a corrugated folded arch, comprising rhombic elements made of contour bars with sheathing, combined into enlarged sections along the length of the arch arch (ed. St. 1102874).

Недостатком данной строительной конструкции является невысокая изгибная жесткость свода вдоль образующей, проходящей через узлы сопряжения шести панелей: двух ромбических и четырех треугольных. К недостаткам относятся также разнотипность узлов сопряжения панелей и усложненная по сравнению с прямоугольником ромбовидная форма основных панелей, уменьшающая возможности геометрического варьирования свода. The disadvantage of this building structure is the low bending stiffness of the arch along the generatrix passing through the mating nodes of six panels: two rhombic and four triangular. The disadvantages also include the different types of panel mating nodes and the rhomboid shape of the main panels, which is more complicated than a rectangle, which reduces the possibility of geometric variation of the arch.

Сущность изобретения заключается в том, что полигонально-складчатый свод из древесины, содержащий несущие прямоугольные и стабилизирующие треугольные равнобедренные панели, соединенные сторонами между собой и образующие при этом складки, выполнены облегченными трехслойными, подкрепленными внутренними ребрами с ориентацией в треугольных панелях перпендикулярно несущим контурным ребрам в прямоугольных панелях, при этом составленная из панелей многогранная конфигурация вписывается своими вершинами в цилиндрический свод. The essence of the invention lies in the fact that a polygonal-folded arch made of wood, containing supporting rectangular and stabilizing triangular isosceles panels, connected by the sides between each other and forming folds, is made of lightweight three-layer, reinforced inner ribs with orientation in triangular panels perpendicular to the bearing contour ribs in rectangular panels, while the multifaceted configuration made up of panels fits its vertices into a cylindrical arch.

Полученный таким образом полигонально-складчатый свод при условии закрепления опорного контура обладает повышенными жесткостью и устойчивостью по сравнению с аналогами, однотипностью сопряжений и большими возможностями для варьирования геометрических параметров. The polygonal-folded arch thus obtained, provided that the support contour is fixed, has increased rigidity and stability compared to analogs, the same type of conjugations, and great opportunities for varying geometric parameters.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:
фиг. 1 - общий вид свода;
фиг. 2а, б - основные геометрические параметры полигонально-складчатого свода;
фиг.3а, б - конструкция несущих панелей типа 1;
фиг.4а, б - конструкция стабилизирующих панелей типа 2.The invention is illustrated by drawings, which depict:
FIG. 1 - general view of the arch;
FIG. 2a, b - the basic geometric parameters of the polygonal-fold arch;
figa, b - design of load-bearing panels of type 1;
figa, b - design of stabilizing panels of type 2.

Конструкция предлагаемого свода представляет собой сборную многогранную цилиндрическую оболочку кругового очертания, состоящую из плоских прямоугольных несущих панелей типа 1 и треугольных стабилизирующих равнобедренных панелей типа 2. The design of the proposed arch is a prefabricated polyhedral cylindrical shell of circular shape, consisting of flat rectangular load-bearing panels of type 1 and triangular stabilizing isosceles panels of type 2.

Размеры панелей связаны геометрическими соотношениями между радиусом свода r, числом членения дуги свода на равные промежутки и шагами а и b по длине свода. The dimensions of the panels are connected by geometric relationships between the radius of the arch r, the number of division of the arc of the arch at equal intervals, and steps a and b along the length of the arch.

Панели типа 1 и 2 представляют собой ребристую деревянную конструкцию с заполнением межреберного пространства утеплителем 3 типа ППС (пенополистирол), облицованную обшивками 4, 5 из древесно-стружечных, гипсокартонных, цементно-стружечных и т.п. плит, которыми каркас панелей закрывается до или после монтажа свода. Внутренние ребра 6 и внешние ребра 7 и 8 являются несущими, при этом с целью уменьшения веса внутренние ребра 6 могут быть облегченными, выполненными из двутавровых деревянных профилей со стенками из древесно-стружечных полос, а внешние ребра 7 и 8 имеют скосы для плотного соединения панелей друг с другом. Внутренние ребра 6 в панелях типа 2 расположены перпендикулярно несущим ребрам 7 в панелях типа 1 и после соединения панелей подкрепляют эти ребра для предотвращения от потери устойчивости при продольном сжатии. Panels of type 1 and 2 are a ribbed wooden structure with filling the intercostal space with insulation of type 3 PPS (polystyrene foam), lined with claddings 4, 5 made of particle board, gypsum plasterboard, cement board, etc. plates with which the panel frame is closed before or after installation of the arch. The inner ribs 6 and the outer ribs 7 and 8 are load-bearing, while in order to reduce weight, the inner ribs 6 can be lightweight, made of I-beam wooden profiles with walls of chipboards, and the outer ribs 7 and 8 have bevels for tight connection of panels together. The inner ribs 6 in the panels of type 2 are perpendicular to the supporting ribs 7 in the panels of type 1 and after joining the panels reinforce these ribs to prevent loss of stability during longitudinal compression.

Составленная из панелей многогранная конфигурация вписывается в цилиндрический свод радиуса r своими вершинами. При закреплении опорного контура на фундаменте конфигурация превращается в жесткую и устойчивую конструкцию, хорошо воспринимающую не только симметричные нагрузки типа постоянной и снеговой, но и асимметричную типа ветровой. The multifaceted configuration made up of panels fits into a cylindrical arch of radius r with its vertices. When the support contour is fixed on the foundation, the configuration turns into a rigid and stable structure, which well perceives not only symmetrical loads such as constant and snow, but also asymmetric wind type.

Соединяются панели 1 и 2 сторонами с помощью дискретных связей типа глухарей или болтов. Соединение панелей возможно также с использованием специально разработанных узловых деталей одного типа, допускающих ускоренные сборку и разборку сооружения. The panels are connected by 1 and 2 sides using discrete connections such as capercaillie or bolts. The connection of the panels is also possible using specially designed nodal parts of the same type, allowing for accelerated assembly and disassembly of the structure.

Вначале монтируются приопорные доборные панели, представляющие собой половинки панелей 1 и 2 (фиг.2), при этом они крепятся анкерами к фундаментам. Затем поярусно наращиванием снизу вверх монтируются целые панели группами из 3-х соседних панелей: одной панели типа 1 и двух панелей типа 2. До смыкания панелей, наращиваемых с двух сторон свода, их целесообразно поддерживать лесами снизу для предотвращения чрезмерных деформаций и, как следствие, недопустимых монтажных усилий в панелях. Initially mounted supporting additional panels, representing the halves of the panels 1 and 2 (figure 2), while they are attached with anchors to the foundations. Then, in tiers, building up from bottom to top, whole panels are mounted in groups of 3 adjacent panels: one panel of type 1 and two panels of type 2. Prior to closing the panels, which are stacked on both sides of the arch, it is advisable to support them with scaffolds from below to prevent excessive deformations and, as a result, inadmissible mounting forces in the panels.

Монтаж свода можно вести двумя способами: с прикреплением одной или двух обшивок панелей к их каркасу до монтажа, или, если это существенно увеличивает вес панелей, после монтажа каркаса. В последнем случае жесткий утеплитель типа пенополистирола (ППС) монтируется вместе с каркасом, удерживаясь в межреберном пространстве панелей с помощью специальных шпонок. The arch can be installed in two ways: by attaching one or two panel skins to their frame before installation, or, if this significantly increases the weight of the panels, after mounting the frame. In the latter case, a rigid insulation such as polystyrene foam (PPS) is mounted together with the frame, being held in the intercostal space of the panels with the help of special keys.

Геометрические размеры L, а и b свода жестко не связаны между собой и создают большие возможности для варьирования геометрической схемы и назначения размеров панелей типа 1 и 2, что удобно при проектировании. The geometric dimensions L, a and b of the arch are not rigidly interconnected and create great opportunities for varying the geometric pattern and assigning the sizes of panels of type 1 and 2, which is convenient for design.

Claims

A polygon-folded vault made of wood, containing load-bearing rectangular and stabilizing triangular isosceles panels, connected by sides and forming folds, characterized in that the panels are made of lightweight three-layer, reinforced inner ribs with orientation in triangular panels perpendicular to the bearing contour ribs in rectangular panels while the multifaceted configuration made up of panels fits its vertices into a cylindrical arch.