RU225624U1 - 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, а также снижение трудоемкости и упрощение изготовления элементов за счет увеличения числа возможных вариантов стыковки модулей по плоским круговым основаниям сферических сегментов при создании пространственных многоблочных составных структур, а также уменьшения кривизны и габаритов сборных элементов.

Данный технический результат достигается тем, что в модуле сферическом, состоящем из состыкованных по дугообразным кромкам сферических элементов - участков сферической поверхности, выполненных в виде одинаковых сферических сегментов с круговыми основаниями и размещенных между ними одинаковых многоугольных сферических отсеков, очерченных геодезическими и круговыми контурными кромками, одинаковые сферические отсеки выполнены семиугольными и очерчены четырьмя попарно равными геодезическими кромками, между которыми размещены три круговые кромки, из которых две противолежащие выполнены равными; причем у каждого из семиугольных сферических отсеков одна пара равных смежных геодезических кромок образует угловую вершину, в которой состыкованы по три смежных семиугольных сферических отсека; при этом две равные противолежащие круговые кромки каждого семиугольного сферического отсека составляют по одной четвертой части круговых оснований смежных сферических сегментов, а третья его круговая кромка составляет одну пятую часть соответствующего смежного сферического сегмента; причем полную сферическую оболочку модуля составляют сорок два сферических сегмента и шестьдесят семиугольных сферических отсеков.

Description

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.

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. 4.46-6).

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 обусловливаетсовокупную трудоемкость изготовления элементов и монтажа оболочки.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является модуль сферический, образованный элементами сферической оболочки, выполненными в виде одинаковых сферических сегментов и размещенных между ними одинаковых неправильных шестиугольных сферических отсеков, очерченных геодезическими и круговыми контурными кромками; при этом полную сферическую оболочку модуля составляют двенадцать одинаковых сферических сегментов и шестьдесят неправильных шестиугольных сферических отсеков (патент РФ №220110, Модуль сферический, МКИ Е04В 1/32, 7/10; 2023).

Недостатком данного технического решения, препятствующим получению технического результата, который обеспечивается полезной моделью, является ограниченное число вариантов присоединения сферических модулей друг к другу по плоским круговым основаниям сферических сегментов при создании пространственных многоблочных составных структур, а также большая кривизна и габариты составляющих элементов.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является расширение функциональных возможностей модуля сферического, а также снижение трудоемкости и упрощение изготовления элементов.

Данная задача решается тем, что в модуле сферическом, состоящем из состыкованных по дугообразным кромкам сферических элементов- участков сферической поверхности, выполненных в виде одинаковых сферических сегментов с круговыми основаниями и размещенных между ними одинаковых многоугольных сферических отсеков, очерченных геодезическими и круговыми контурными кромками, одинаковые сферические отсеки выполнены семиугольными и очерчены четырьмя попарно равными геодезическими кромками, между которыми размещены три круговые кромки, из которых две противолежащие выполнены равными; причем у каждого из семиугольных сферических отсеков одна пара равных смежных геодезических кромок образует угловую вершину, в которой состыкованы по три смежных семиугольных сферических отсека; при этом две равные противолежащие круговые кромки каждого семиугольного сферического отсека составляют по одной четвертой части круговых оснований смежных сферических сегментов, а третья его круговая кромка составляет одну пятую часть соответствующего смежного сферического сегмента; причем полную сферическую оболочку модуля составляют сорок два сферических сегмента и шестьдесят семиугольных сферических отсеков.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является расширение функциональных возможностей модуля сферического, а также снижение трудоемкости и упрощение изготовления элементов за счет увеличения числа возможных вариантов стыковки модулей по плоским круговым основаниям сферических сегментов при создании пространственных многоблочных составных структур, а также уменьшения кривизны и габаритов сборных элементов.

Сущность полезной модели поясняется чертежом.

На фиг. 1 изображен общий вид модуля сферического с вынесенным семиугольным сферическим отсеком.

Модуль сферический состоит из состыкованных по дугообразным кромкам сферических элементов- участков сферической поверхности, выполненных в виде одинаковых сферических сегментов 1 с круговыми основаниями и размещенных между ними одинаковых многоугольных сферических отсеков 2.

Одинаковые сферические отсеки 2 выполнены семиугольными и очерчены четырьмя попарно равными геодезическими кромками 3,4, между которыми размещены три круговые кромки 5,6, где противолежащие кромки 5 выполнены равными.

У каждого из семиугольных сферических отсеков 2 одна пара равных смежных геодезических кромок 3 образует угловую вершину 7, в которой состыкованы по три смежных семиугольных сферических отсека 2; при этом две равные противолежащие круговые кромки 5 каждого семиугольного сферического отсека 2 составляют по одной четвертой части круговых оснований 8 смежных сферических сегментов 1, а третья его круговая кромка 6 составляет одну пятую часть соответствующего смежного сферического сегмента 1; причем полную сферическую оболочку модуля составляют сорок два сферических сегмента 1 и шестьдесят семиугольных сферических отсеков 2.

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.

Сферическая оболочка заявленного модуля выполнена с использованием большего числа сферических сегментов и большего совокупного числа всех составляющих элементов, что обусловливает преимущества перед прототипом:

создается возможность получения большего числа вариабельных пространственных компоновок модулей по плоским круговым основаниям составляющих сферических сегментов, что расширяет функциональные возможности изделия;

большее совокупное число составляющих сферическую оболочку элементов обусловливает их меньшие физические габариты и, соответственно, меньшую кривизну их поверхности, что снижает трудоемкость и упрощает технологию их изготовления и сборки составной сферической оболочки.

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 (1)

1. Модуль сферический, состоящий из состыкованных по дугообразным кромкам сферических элементов – участков сферической поверхности, выполненных в виде одинаковых сферических сегментов с круговыми основаниями и размещенных между ними одинаковых многоугольных сферических отсеков, очерченных геодезическими и круговыми контурными кромками, отличающийся тем, что одинаковые сферические отсеки выполнены семиугольными и очерчены четырьмя попарно равными геодезическими кромками, между которыми размещены три круговые кромки, из которых две противолежащие выполнены равными, причем у каждого из семиугольных сферических отсеков одна пара равных смежных геодезических кромок образует угловую вершину, в которой состыкованы по три смежных семиугольных сферических отсека, при этом две равные противолежащие круговые кромки каждого семиугольного сферического отсека составляют по одной четвертой части круговых оснований смежных сферических сегментов, а третья его круговая кромка составляет одну пятую часть соответствующего смежного сферического сегмента, причем полную сферическую оболочку модуля составляют сорок два сферических сегмента и шестьдесят семиугольных сферических отсеков.

Images