RU2755174C9 - Ribbed dome made of glued wooden arch trusses - Google Patents
Ribbed dome made of glued wooden arch trusses Download PDFInfo
- Publication number
- RU2755174C9 RU2755174C9 RU2021102385A RU2021102385A RU2755174C9 RU 2755174 C9 RU2755174 C9 RU 2755174C9 RU 2021102385 A RU2021102385 A RU 2021102385A RU 2021102385 A RU2021102385 A RU 2021102385A RU 2755174 C9 RU2755174 C9 RU 2755174C9
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- support element
- meridional
- base
- arched
- upper support
- Prior art date
Links
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims abstract description 38
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 18
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 13
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 7
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 101100334009 Caenorhabditis elegans rib-2 gene Proteins 0.000 description 1
- 241000446313 Lamella Species 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 238000009408 flooring Methods 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к сфере промышленного, гражданского и сельскохозяйственного строительства, в частности к архитектуре и строительству зданий и сооружений различного назначения.The invention relates to the field of industrial, civil and agricultural construction, in particular to architecture and construction of buildings and structures for various purposes.
Купол, как отдельная формообразующая конструктивная система, нашел широкое применение в качестве традиционного типа жилья у многих коренных народов, проживающих в различных климатических условиях. Также купольные конструкции активно используются в современных архитектурно-строительных проектах зданий и сооружений различного назначения, что позволяет существенно расширить объемно-планировочные решения, повысить эргономические характеристики, и снизить эксплуатационные расходы. В том числе представлены широкие возможности для качественного обеспечения нормируемых значений и показателей в области архитектурной и строительной акустики, светотехники, строительной теплотехники и аэродинамики.The dome, as a separate form-building structural system, has found wide use as a traditional type of housing among many indigenous peoples living in different climatic conditions. Also, dome structures are actively used in modern architectural and construction projects of buildings and structures for various purposes, which makes it possible to significantly expand space-planning solutions, improve ergonomic characteristics, and reduce operating costs. Including ample opportunities for high-quality provision of standardized values and indicators in the field of architectural and building acoustics, lighting engineering, building heating engineering and aerodynamics.
Из технической литературы автором Липницким М.Е. в книге «Купола (расчет и проектирование)». - Л.: Изд-во лит-ры по строительству, 1973. - 128 с. [1] выделены купола следующих типов: купола-оболочки, ребристые купола, ребристо-кольцевые, ребристо-кольцевые с решетчатыми связями и сетчатые, а также различные варианты их модификации.From technical literature by M.E. Lipnitsky. in the book “Domes (calculation and design)”. - L.: Publishing house of literature on construction, 1973. - 128 p. [1] the following types of domes are identified: shell domes, ribbed domes, ribbed-ring, ribbed-ring with lattice connections and mesh, as well as various options for their modification.
Из научно-технической литературы [1] известен ребристый купол, состоящий из отдельных плоских ребер, установленных в радиальном направлении. Ребристые купола являются распорной системой. В вершине купола к верхнему кольцу примыкают радиально расположенные ребра. При этом конфигурация нижнего опорного кольца в плане может быть выполнена изогнутой по заданному радиусу, либо в виде многогранника с жестким или шарнирным сопряжением в углах. Между ребрами укладываются специальные настилы, либо создается мембранное или панельное покрытие.From the scientific and technical literature [1] a ribbed dome is known, consisting of individual flat ribs installed in the radial direction. Ribbed domes are a spacer system. At the top of the dome, radially arranged ribs adjoin the upper ring. In this case, the configuration of the lower support ring in plan can be made curved along a given radius, or in the form of a polyhedron with a rigid or hinged connection at the corners. Special floorings are laid between the ribs, or a membrane or panel covering is created.
Известна куполообразная конструкция с деревянной аркой по патенту CN №202809943, Е04В 7/08, опубл. 20.03.2013 [2], у которой нижние арочные пояса и нервюры выполнены из деревянных элементов, соединяемых друг с другом по системе шип-паз.A domed structure with a wooden arch is known according to patent CN No. 202809943, E04B 7/08, publ. 03/20/2013 [2], in which the lower arched chords and ribs are made of wooden elements connected to each other using a tongue-and-groove system.
Недостатком такой конструкции является значительное количество соединений деревянных элементов, что требует высоких физико-механических качеств используемой древесины, квалифицированного монтажа конструкции и высокой точности в геометрии каждой детали.The disadvantage of this design is a significant number of connections of wooden elements, which requires high physical and mechanical qualities of the wood used, qualified installation of the structure and high accuracy in the geometry of each part.
Известен купол по патенту РФ на изобретение RU №2627800, Е04В 1/32, опубл. 11.08.2017 [3], состоящий из составных меридиональных арочных ребер, равномерно расположенных по периметру купола, верхние концы которых соединены с центральным опорным элементом, а нижние - с опорным элементом основания. Меридиональные арочные ребра выполнены из состыкованных внахлест торцами под углом друг к другу элементов, скрепленных нагелями. В каждом из узлов сопряжения элементов ребра также предусмотрено крепление горизонтальных прогонов, надеваемых на свободные концы нагелей.The dome is known according to the RF patent for invention RU No. 2627800, E04B 1/32, publ. 08/11/2017 [3], consisting of composite meridional arched ribs evenly spaced around the perimeter of the dome, the upper ends of which are connected to the central supporting element, and the lower ends to the supporting element of the base. The meridional arched ribs are made of overlapping elements with their ends at an angle to each other, fastened with dowels. In each of the junction points of the rib elements, fastening of horizontal purlins is also provided, which are put on the free ends of the dowels.
Недостатком такого решения является то, что меридиональные арочные ребра представляют собой составную конструкцию, элементы которой соединяются нагелями. Наличие горизонтальных прогонов в узловых соединениях является уязвимым местом, поскольку их геометрическое смещение может привести к прогрессирующему обрушению. Вместе с тем, большое количество узловых соединений и необходимого для них металлического крепежа приводит к снижению теплотехнической однородности конструкции.The disadvantage of this solution is that the meridional arched ribs are a composite structure, the elements of which are connected by dowels. The presence of horizontal purlins at nodal connections is a vulnerable point, since their geometric displacement can lead to progressive collapse. At the same time, a large number of nodal connections and the metal fasteners required for them leads to a decrease in the thermal uniformity of the structure.
Наиболее близким аналогом к предлагаемой конструкции купола, принятым в качестве прототипа, рассматривается купол, по патенту РФ на полезную модель RU 193237, Е04В 1/32, опубл. 21.10.2019 [4], содержащий составные меридиональные арочные ребра, равномерно расположенные по периметру купола. Меридиональные арочные ребра закреплены сверху к центральному элементу (в терминологии описания предлагаемого изобретения - верхний опорный элемент), а снизу - к опорному элементу основания (в терминологии настоящего патента - нижний опорный элемент основания). Все элементы каркаса купола выполнены деревянными, верхний опорный элемент имеет форму диска. Как и в вышеописанном патенте [3], элементы арочных ребер соединены между собой внахлест по вырезанным торцам и скреплены в поперечном направлении нагелями, а также соединены с горизонтальными прогонами, надетыми на свободные концы нагелей. Отличием прототипа от конструкции, описанной в патенте [3], является использование в узлах креплений по принципу шип-паз, образуемых за счет фрезерованных торцов элементов со смещенными гранями.The closest analogue to the proposed dome design, adopted as a prototype, is considered to be the dome, according to the Russian Federation patent for utility model RU 193237, E04B 1/32, publ. 10/21/2019 [4], containing composite meridional arched ribs evenly spaced around the perimeter of the dome. The meridional arched ribs are attached from above to the central element (in the terminology of the description of the proposed invention - the upper support element), and from below - to the base support element (in the terminology of this patent - the lower support element of the base). All elements of the dome frame are made of wood, the upper support element has the shape of a disk. As in the patent described above [3], the elements of the arched ribs are interconnected with an overlap at the cut ends and fastened in the transverse direction with dowels, and are also connected to horizontal purlins placed on the free ends of the dowels. The difference between the prototype and the design described in the patent [3] is the use of tongue-and-groove fasteners in the fastening units, formed by the milled ends of elements with offset edges.
Конструкция прототипа обладает рядом недостатков, связанных в основном с тем, что аналогично куполу из патента [3], данное решение включает большое количество конструктивных элементов и их соединений, выполненных с применением металлических изделий. Совокупность конструктивной системы не обеспечивает в достаточной степени жесткость и устойчивость узловых соединений при возникновении линейных деформаций из-за податливости элементов. Исключение из работы конструкции купола одного из конструктивных элементов в продольном или поперечном направлениях может привести к аварийной ситуации, вследствие чего может возникнуть прогрессирующее обрушение. Также вышеперечисленные характеристики прототипа в целом снижают теплотехническую однородность конструкции. С другой стороны, конструкция прототипа не предусматривает возможность адаптивного конструирования каждой детали, включая распил и раскрой пиломатериалов, что приводит к увеличению затрат и отходов при производстве конструктивных элементов.The design of the prototype has a number of disadvantages, mainly related to the fact that, similar to the dome from the patent [3], this solution includes a large number of structural elements and their connections, made using metal products. The totality of the structural system does not provide sufficient rigidity and stability of the nodal connections when linear deformations occur due to the compliance of the elements. The exclusion of one of the structural elements in the longitudinal or transverse directions from the operation of the dome structure can lead to an emergency situation, as a result of which progressive collapse may occur. Also, the above characteristics of the prototype generally reduce the thermal uniformity of the structure. On the other hand, the prototype design does not provide for the possibility of adaptive design of each part, including sawing and cutting lumber, which leads to increased costs and waste in the production of structural elements.
Кроме того, выполненный в форме диска верхний опорный элемент исключает возможность установки сверху по центру купола светопрозрачной конструкции (например, зенитного фонаря), которая могла бы служить для эффективной инсоляции и аэрации помещения. Кроме того, соединение такого опорного элемента с меридиональными ребрами достаточно уязвимо. Диск закрепляется в равномерно расположенные пазы, имеющиеся в верхней части меридиональных ребер. В процессе предварительного обжатия контура диска в местах его сопряжения с пазами образуются площадки местного смятия, вследствие чего возникает повышенная деформативность этих узловых соединений. Работа такого типа соединений в деревянных конструкциях может вызвать деструкцию материала.In addition, the disk-shaped upper support element eliminates the possibility of installing a translucent structure (for example, a skylight) on top of the center of the dome, which could serve for effective insolation and aeration of the room. In addition, the connection of such a supporting element with the meridional ribs is quite vulnerable. The disk is fixed into evenly spaced grooves located in the upper part of the meridional ribs. During the process of preliminary compression of the disk contour, local compression areas are formed in the places where it mates with the grooves, resulting in increased deformability of these nodal connections. The operation of this type of connection in wooden structures can cause destruction of the material.
Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в создании теплотехнически однородной конструкции каркаса ребристого купола, обладающей повышенной пространственной жесткостью и устойчивостью к деформациям. Ниже, в том числе при описании частных случаев выполнения предлагаемого изобретения, будут названы и другие виды достигаемого технического результата.The technical result to be achieved by the present invention is to create a thermotechnically homogeneous ribbed dome frame structure with increased spatial rigidity and resistance to deformation. Below, including when describing particular cases of implementation of the proposed invention, other types of achieved technical results will be named.
Предлагаемая конструкция каркаса ребристого купола, как и указанная выше наиболее близкая к нему [4], включает меридиональные арочные ребра, нижний опорный элемент основания, выполненные из деревянных элементов, а также верхний опорный элемент. Каждое из меридиональных арочных ребер в верхней своей части соединено с верхним опорным элементом, а в нижней части - с нижним опорным элементом основания, при этом в совокупности меридиональные арочные ребра равномерно распределены по контуру верхнего и нижнего опорных элементов.The proposed structure of the ribbed dome frame, like the closest one mentioned above [4], includes meridional arched ribs, a lower support element of the base made of wooden elements, as well as an upper support element. Each of the meridional arched ribs in its upper part is connected to the upper supporting element, and in the lower part - to the lower supporting element of the base, while in total the meridional arched ribs are evenly distributed along the contour of the upper and lower supporting elements.
Для достижения указанного технического результата в предлагаемом каркасе ребристого купола, в отличие от прототипа, в качестве конструктивных элементов для изготовления меридиональных арочных ребер и нижнего опорного элемента основания использованы клеедеревянные арочные фермы, каждая из которых содержит два криволинейных пояса, скрепленных между собой соединительной решеткой, причем каждый из поясов имеет консольные выпуски с обоих концов.To achieve the specified technical result in the proposed frame of the ribbed dome, in contrast to the prototype, glued-wood arched trusses are used as structural elements for the manufacture of meridional arched ribs and the lower supporting element of the base, each of which contains two curved belts, fastened together by a connecting lattice, and each of the belts has cantilevered outlets at both ends.
Клееная деревянная арочная ферма, представляющая собой клееные деревянные пояса, соединенные треугольной решеткой, образуемой стойками и раскосами, известна по патенту РФ на полезную модель RU №197887, Е04С 3/12, опубл. 04.06.2020 [5]. Однако в предлагаемой конструкции каркаса купола используются модификации клееной деревянной арочной фермы по патенту [5], позволяющие реализовать надежные узловые соединения элементов каркаса купола и оптимизировать материалоемкость конструкции. В отличие от технического решения по патенту [5], клеедеревянные арочные фермы, используемые в качестве конструктивных элементов предлагаемого каркаса купола, содержат консольные выпуски на концах поясов. Кроме того, клеедеревянные арочные фермы, из которых изготовлен нижний опорный элемент основания, имеют другой тип соединительной решетки, упрощенный по сравнению с техническим решением по патенту [5]. Применение клеедеревянных арочных ферм, наряду с отмеченными особенностями их изготовления способствуют достижению указанного выше технического результата благодаря характеру их статической работы и функциональному взаимодействию таких ферм с несущими элементами, входящими в состав предлагаемого каркаса купола, в сочетании с конструктивными решениями выполнения этих элементов, что более подробно поясняется далее.A glued wooden arched truss, which consists of glued wooden belts connected by a triangular lattice formed by posts and braces, is known from the Russian Federation patent for utility model RU No. 197887, E04C 3/12, publ. 06/04/2020 [5]. However, in the proposed design of the dome frame, modifications of the laminated wooden arched truss according to the patent are used [5], which make it possible to implement reliable nodal connections of the dome frame elements and optimize the material consumption of the structure. In contrast to the technical solution according to the patent [5], the glued-wood arched trusses used as structural elements of the proposed dome frame contain cantilevered outlets at the ends of the chords. In addition, the glued-wood arched trusses from which the lower support element of the base is made have a different type of connecting lattice, simplified compared to the technical solution according to the patent [5]. The use of glued-wood arched trusses, along with the noted features of their manufacture, contribute to the achievement of the above-mentioned technical result due to the nature of their static work and the functional interaction of such trusses with the load-bearing elements that are part of the proposed dome frame, in combination with constructive solutions for the implementation of these elements, which is more detailed is explained further.
Каждое меридиональное арочное ребро представляет собой клеедеревянную арочную ферму с полигональной соединительной решеткой, включающей стойки, ортогональные поясам фермы, и расположенные между стойками раскосы, причем любые два соседних раскоса соединены с одним и тем же концом стойки, расположенной между ними.Each meridional arch rib is a glued-timber arch truss with a polygonal connecting lattice, including posts orthogonal to the chords of the truss, and braces located between the posts, with any two adjacent braces connected to the same end of the post located between them.
Нижний опорный элемент основания выполнен в виде замкнутого разъемного кольца и представляет собой совокупность клеедеревянных арочных ферм, соединительная решетка каждой из которых состоит из стоек, ортогональных по отношению к верхнему и нижнему поясам. Замкнутый контур нижнего опорного элемента основания образован фиксацией между собой консольных выпусков клеедеревянных арочных ферм вполдерева.The lower supporting element of the base is made in the form of a closed split ring and is a set of glued-wood arched trusses, the connecting lattice of each of which consists of posts orthogonal to the upper and lower chords. The closed contour of the lower supporting element of the base is formed by fixing the cantilevered extensions of glued-wood arched half-tree trusses to each other.
Кроме того, для достижения технического результата верхний опорный элемент выполнен в виде каркасно-кольцевой системы, которая представляет собой два одинаковых, расположенных горизонтально одно над другим кольца (верхнее и нижнее) с вертикальными поверхностями, соединенных друг с другом вертикальными стойками, равномерно распределенными по контурам колец.In addition, to achieve the technical result, the upper support element is made in the form of a frame-ring system, which consists of two identical rings located horizontally one above the other (upper and lower) with vertical surfaces, connected to each other by vertical posts, evenly distributed along the contours rings
Достижение технического результата также обеспечивается тем, что узлы сопряжения меридиональных арочных ребер с нижним опорным элементом основания и верхним опорным элементом выполнены посредством консольных выпусков поясов ребер: на одном конце меридионального арочного ребра консольные выпуски поясов закреплены к внешней и внутренней поверхности нижнего опорного элемента основания, а на другом конце - к внешним вертикальным поверхностям верхнего и нижнего колец верхнего опорного элемента.The achievement of the technical result is also ensured by the fact that the coupling nodes of the meridional arched ribs with the lower support element of the base and the upper support element are made by means of cantilevered outlets of the ribs: at one end of the meridional arched rib, the cantilevered outlets of the belts are secured to the outer and inner surfaces of the lower support element of the base, and at the other end - to the outer vertical surfaces of the upper and lower rings of the upper support element.
Клеедеревянные арочные фермы являются плоскими конструктивными элементами. При этом область их применения ограничена характером статической работы конструкции, зависящей от наличия или отсутствия шарниров. По характеру работы клеедеревянные арочные фермы можно подразделить на следующие типы: бесшарнирная, двухшарнирная, трехшарнирная. В случае их использования в качестве ребристых конструкций купола возникает пространственный характер работы таких элементов. В предлагаемой купольной конструкции создается пространственная система, в которой каждая пара перекрестных ребер может рассматриваться как трех- или двухшарнирная арка, передающая распор нижнему опорному кольцу и верхнему соединительному элементу. Таким образом, предлагаемый ребристый купол из клеедеревянных арочных ферм обеспечивает работу меридиональных арочных ребер на восприятие осесимметричных нагрузок.Glued-wood arch trusses are flat structural elements. Moreover, their scope of application is limited by the nature of the static operation of the structure, depending on the presence or absence of hinges. Based on the nature of their work, glued-wood arch trusses can be divided into the following types: hingeless, double-hinged, and three-hinged. In the case of their use as ribbed dome structures, the spatial nature of the work of such elements arises. The proposed dome structure creates a spatial system in which each pair of cross ribs can be considered as a three- or two-hinged arch, transmitting thrust to the lower support ring and the upper connecting element. Thus, the proposed ribbed dome made of glued-wood arched trusses ensures that the meridional arched ribs work to absorb axisymmetric loads.
Изготовление меридиональных арочных ребер из клеедеревянных арочных ферм обеспечивает повышенные, по сравнению с прототипом, жесткость и устойчивость каркаса купола к деформациям от внешних воздействий (например, ветра и атмосферных осадков) благодаря отсутствию в их конструкции избыточных узлов крепления, а также горизонтальных прогонов. Исключение из работы конструкции каркаса купола одного меридионального арочного ребра не вызовет процессы прогрессирующего обрушения, поскольку предлагаемая конструкция защищена рациональными средствами на стадии разработки и проектирования, что реализуется благодаря увеличению степени статической неопределимости конструкции, которое обеспечивается за счет повышения неразрезности конструкции и уменьшения числа шарнирных соединений. Пространственная жесткость и устойчивость ребристого купола дополнительно достигаются за счет того, что внешняя и внутренняя поверхности меридионального арочного ребра раскрепляются панелями покрытия.The production of meridional arched ribs from glued-wood arched trusses provides increased, compared to the prototype, rigidity and resistance of the dome frame to deformations from external influences (for example, wind and precipitation) due to the absence of redundant fastening points in their design, as well as horizontal girders. The exclusion of one meridional arched rib from the structure of the dome frame will not cause processes of progressive collapse, since the proposed structure is protected by rational means at the development and design stage, which is realized due to an increase in the degree of static indetermination of the structure, which is ensured by increasing the continuity of the structure and reducing the number of hinged joints. The spatial rigidity and stability of the ribbed dome is further achieved due to the fact that the outer and inner surfaces of the meridional arched rib are braced with covering panels.
Свободное пространство между элементами соединительной решетки клеедеревянных арочных ферм позволяет эффективно использовать его для размещения теплоизоляционных материалов и трассировки инженерных коммуникаций. Таким образом, предлагаемое решение позволяет повысить теплозащитные качества ограждающей конструкции, снизить эксплуатационные расходы, достичь компактности внутреннего объема здания или сооружения и создать эргономичный дизайн интерьера.The free space between the elements of the connecting lattice of glued-wood arched trusses allows it to be effectively used for placing thermal insulation materials and routing utility lines. Thus, the proposed solution makes it possible to increase the heat-protective qualities of the building envelope, reduce operating costs, achieve compactness of the internal volume of a building or structure, and create an ergonomic interior design.
В куполах рассматриваемого типа нижний опорный элемент основания воспринимает растяжение от максимальных распоров меридиональных арочных ребер, равномерно распределенных по его закольцованному контуру, за счет чего достигается устойчивость к линейным деформациям конструкции в целом. Устойчивость самого замкнутого контура нижнего опорного элемента основания достигается путем соединения консольных выпусков поясов клеедеревянных арочных ферм между собой вполдерева. Такой тип соединения отличается простотой изготовления и позволяет надежно сплотить элементы конструкции в единое целое.In domes of the type under consideration, the lower supporting element of the base absorbs tension from the maximum expansion of the meridional arched ribs, evenly distributed along its looped contour, due to which resistance to linear deformations of the structure as a whole is achieved. The stability of the most closed contour of the lower supporting element of the base is achieved by connecting the cantilevered outlets of the belts of glued-wood arched trusses with each other in half a tree. This type of connection is easy to manufacture and allows you to reliably unite structural elements into a single whole.
Для уменьшения материалоемкости из конструкции соединительной решетки клеедеревянных арочных ферм, образующих нижний опорный элемент основания, исключены раскосы, поскольку они не участвуют в статической работе нижнего опорного элемента.To reduce material consumption, braces are excluded from the design of the connecting lattice of glued-wood arched trusses that form the lower supporting element of the base, since they do not participate in the static operation of the lower supporting element.
В целях обеспечения свободных радиальных и угловых перемещений нижнего опорного элемента основания предлагаемая конструкция может также крепиться к нижерасположенным конструкциям, например, при помощи закладных деталей и крепежных материалов, предусмотренных в местах соединений этих конструкций.In order to ensure free radial and angular movements of the lower supporting element of the base, the proposed structure can also be attached to underlying structures, for example, using embedded parts and fastening materials provided at the joints of these structures.
Использование клеедеревянных арочных ферм в качестве конструктивных элементов ребристого купола позволяет достичь унификации отдельных деталей для проектирования, конструирования и монтажной сборки. Например, для изготовления меридиональных арочных ребер и нижнего опорного элемента основания оптимально использовать клеедеревянные арочные фермы с одинаковым поперечным сечением поясов.The use of glued-wood arched trusses as structural elements of a ribbed dome makes it possible to achieve unification of individual parts for design, construction and assembly. For example, for the manufacture of meridional arched ribs and the lower supporting element of the base, it is optimal to use glued-wood arched trusses with the same cross-section of the chords.
Предлагаемое конструктивное решение верхнего опорного элемента в виде каркасно-кольцевой системы позволяет предусмотреть различные варианты соединений с меридиональными арочными ребрами, обеспечивающими пространственную жесткость в узлах крепления, что повышает общую устойчивость купола при восприятии снеговых и ветровых воздействий. Например, возможна реализация болтовых соединений различных типов. При этом, подбор геометрических параметров болтов определяется расчетным способом.The proposed design solution for the upper support element in the form of a frame-ring system makes it possible to provide various options for connections with meridional arched ribs that provide spatial rigidity at the fastening points, which increases the overall stability of the dome when exposed to snow and wind influences. For example, it is possible to implement bolted connections of various types. In this case, the selection of geometric parameters of the bolts is determined by calculation.
Кроме того, использование верхнего опорного элемента такого типа дает возможность предусмотреть установку в объеме каркасно-кольцевой системы светопрозрачной конструкции (например, зенитного фонаря), позволяющей увеличить интенсивность и продолжительность инсоляции помещения и повысить эффективность естественного воздухообмена.In addition, the use of an upper support element of this type makes it possible to provide for the installation of a translucent structure (for example, a skylight) within the frame-ring system, which allows increasing the intensity and duration of insolation of the room and increasing the efficiency of natural air exchange.
Для соединения меридиональных арочных ребер с внешними боковыми поверхностями колец верхнего опорного элемента необходимо предусмотреть, чтобы расстояние между кольцами каркасно-кольцевой системы было меньше или равнялось расстоянию между поясами меридиональных ребер, при этом конкретный выбор расстояния между кольцами и высоты поперечного сечения колец зависят от характера воспринимаемых нагрузок и внешних воздействий окружающей среды.To connect the meridional arched ribs with the outer side surfaces of the rings of the upper support element, it is necessary to ensure that the distance between the rings of the frame-ring system is less than or equal to the distance between the chords of the meridional ribs, while the specific choice of the distance between the rings and the height of the cross-section of the rings depend on the nature of the perceived loads and external environmental influences.
Совокупность указанных отличительных признаков предлагаемой конструкции каркаса ребристого купола при совместной работе всех элементов приводит к сокращению количества узлов сопряжения в конструкции и, соответственно, количества используемых крепежных материалов, благодаря чему повышается теплотехническая однородность конструкции при одновременном снижении материалоемкости. При малом количестве узлов сопряжения и унификации конструктивных элементов также упрощается монтажная сборка конструкции, что позволяет избежать затрат, связанных с приобретением специализированного оборудования и привлечением специалистов высокой квалификации. Вместе со снижением материалоемкости это удешевляет процесс возведения купольных конструкций и делает его менее трудоемким.The combination of these distinctive features of the proposed ribbed dome frame design, when all elements work together, leads to a reduction in the number of interface nodes in the structure and, accordingly, the amount of fastening materials used, thereby increasing the thermal homogeneity of the structure while simultaneously reducing material consumption. With a small number of interface nodes and unification of structural elements, the assembly of the structure is also simplified, which avoids the costs associated with the purchase of specialized equipment and the involvement of highly qualified specialists. Together with a reduction in material consumption, this reduces the cost of the process of erecting dome structures and makes it less labor-intensive.
Крепление меридиональных арочных ребер к нижнему опорному элементу основания рекомендуется осуществлять с помощью пазовых соединений. Для этого на внешней и внутренней поверхностях нижнего опорного элемента основания выполняются соосные друг другу пазы, количество пар которых равно количеству ребер. Пары пазов равномерно распределены по контуру нижнего опорного элемента основания. Каждая пара пазов фиксируется с консольными выпусками поясов меридионального арочного ребра, при этом фиксация может быть усилена клеевыми соединениями и стеклокомпозитными стержнями. Пазы, расположенные на внешней поверхности нижнего опорного элемента основания, соединяются с консольными выпусками верхних поясов меридиональных арочных ребер, а пазы, расположенные на внутренней поверхности нижнего опорного элемента основания - с консольными выпусками нижних поясов меридиональных арочных ребер. Каждый паз выполнен таким образом, что одна из его граней сопряжена с криволинейной поверхностью консольного выпуска таким образом, что примыкающие друг к другу поверхности имеют общий угол наклона.It is recommended to fasten the meridional arched ribs to the lower support element of the base using groove connections. To do this, on the outer and inner surfaces of the lower supporting element of the base, grooves are made coaxial to each other, the number of pairs of which is equal to the number of ribs. Pairs of grooves are evenly distributed along the contour of the lower support element of the base. Each pair of grooves is fixed with cantilevered outlets of the belts of the meridional arched rib, and the fixation can be strengthened with adhesive joints and fiberglass composite rods. The grooves located on the outer surface of the lower supporting element of the base are connected to the cantilevered outlets of the upper chords of the meridional arched ribs, and the grooves located on the inner surface of the lower supporting element of the base are connected to the cantilevered outlets of the lower chords of the meridional arched ribs. Each groove is made in such a way that one of its faces is conjugated with the curved surface of the cantilever outlet in such a way that the surfaces adjacent to each other have a common angle of inclination.
Наличие равномерно расположенных пазовых соединений меридиональных арочных ребер с нижним опорным элементом основания обеспечивает необходимую жесткость конструкции купола и перераспределяет возникающие нагрузки на фундамент и грунтовое основание. Также применение клеедеревянных пазовых соединений позволяет повысить теплотехническую однородность конструкции.The presence of evenly spaced groove connections of the meridional arched ribs with the lower supporting element of the base provides the necessary rigidity of the dome structure and redistributes the resulting loads on the foundation and soil foundation. Also, the use of glued-wood groove joints makes it possible to increase the thermal uniformity of the structure.
Оптимальное соотношение между материалоемкостью и устойчивостью конструкции также достигается при выборе количества ортогональных стоек соединительной решетки клеедеревянных арочных ферм, образующих нижний опорный элемент основания, равного 2n, где n - количество меридиональных арочных ребер.The optimal ratio between material consumption and structural stability is also achieved by choosing the number of orthogonal posts of the connecting lattice of glued-wood arched trusses, forming the lower supporting element of the base, equal to 2n, where n is the number of meridional arched ribs.
Каркасно-кольцевая система верхнего опорного элемента может быть выполнена из металла, дерева или композитных материалов. Металлический вариант каркасно-кольцевой системы обладает преимуществами в скорости и экономичности при возведении купольной конструкции, а также имеет более высокие прочностные характеристики в процессе эксплуатации. При выполнении каркасно-кольцевой системы из металла кольца верхнего опорного элемента могут представлять собой замкнутые гнутые профили, к внешней боковой поверхности которых жестко зафиксированы (например, с помощью сварки) фасонные изделия с плоскими боковыми гранями, которые равномерно распределены по контуру колец. Фасонные изделия расположены друг относительно друга на верхнем и нижнем кольцах таким образом, что образуют пары с общей вертикальной осью симметрии. Количество таких пар фасонных изделий совпадает с количеством меридиональных арочных ребер. Крепление консольных выпусков поясов меридиональных арочных ребер к парным фасонным изделиям может осуществляться с помощью болтовых соединений или с использованием металлических зубчатых пластин. В случае использования болтового соединения в боковых гранях фасонных изделий и консольных выпусках поясов предусматриваются сквозные отверстия.The frame-ring system of the upper support element can be made of metal, wood or composite materials. The metal version of the frame-ring system has advantages in speed and efficiency during the construction of a dome structure, and also has higher strength characteristics during operation. When making a frame-ring system from metal, the rings of the upper support element can be closed bent profiles, to the outer side surface of which shaped products with flat side edges are rigidly fixed (for example, by welding), which are evenly distributed along the contour of the rings. The shaped products are located relative to each other on the upper and lower rings in such a way that they form pairs with a common vertical axis of symmetry. The number of such pairs of shaped products coincides with the number of meridional arched ribs. Fastening the cantilevered outlets of the belts of the meridional arched ribs to paired shaped products can be carried out using bolted connections or using metal toothed plates. In the case of using a bolted connection, through holes are provided in the side faces of the shaped products and the cantilevered outlets of the belts.
Использование для изготовления верхнего опорного элемента древесных или композитных материалов обеспечивает более высокую теплотехническую однородность конструкции. Например, каркасно-кольцевая система может быть выполнена из цельной древесины или гнутой клееной ламели. В этом случае соединение консольных выпусков поясов меридиональных арочных ребер с каркасно-кольцевой системой может быть пазовым. Для осуществления такого соединения во внешних вертикальных поверхностях верхнего и нижнего колец должны быть предусмотрены парные пазы, равномерно распределенные по контуру верхнего опорного элемента. Соответственно, количество пар таких пазов должно быть равно количеству меридиональных арочных ребер купола.The use of wood or composite materials for the manufacture of the upper support element ensures higher thermal uniformity of the structure. For example, a frame-ring system can be made of solid wood or bent glued lamella. In this case, the connection of the cantilevered outlets of the belts of the meridional arched ribs with the frame-ring system can be grooved. To make such a connection, paired grooves must be provided in the outer vertical surfaces of the upper and lower rings, evenly distributed along the contour of the upper support element. Accordingly, the number of pairs of such grooves should be equal to the number of meridional arched ribs of the dome.
Помимо вышеперечисленных рекомендуемых характеристик в большинстве случаев для достижения технического результата, а также эргономичных показателей при проектировании и монтажной сборке каркаса купола необходимо придерживаться следующего геометрического критерия: величина двугранного угла между касательной плоскостью к внешней поверхности меридионального ребра в точке сопряжения с нижним опорным кольцом и горизонтальной плоскостью должна лежать в диапазоне от 80° до 90°.In addition to the above recommended characteristics, in most cases, in order to achieve a technical result, as well as ergonomic indicators when designing and assembling the dome frame, it is necessary to adhere to the following geometric criterion: the value of the dihedral angle between the tangent plane to the outer surface of the meridional rib at the point of intersection with the lower support ring and the horizontal plane should lie in the range from 80° to 90°.
В графической части сущность и вариативность изготовления каркаса купола по предлагаемому изобретению поясняется чертежами и фотографиями, представленными на фиг. 1-11.In the graphical part, the essence and variability of manufacturing the dome frame according to the present invention is illustrated by drawings and photographs shown in Fig. 1-11.
Фигура 1. Общий вид конструкции каркаса купола. Изометрическая проекция.Figure 1. General view of the dome frame structure. Isometric projection.
Фигура 2. Схема расположения конструкции каркаса купола в плане.Figure 2. Layout of the dome frame structure in plan.
Фигура 3. Разрез 1-1.Figure 3. Section 1-1.
Фигура 4. Узел А. Вариант 1.Figure 4. Node A. Option 1.
Фигура 5. Узел А. Вариант 2.Figure 5. Node A. Option 2.
Фигура 6. Верхний опорный элемент, выполненный в виде каркасно-кольцевой системы из металлических гнутых профилей.Figure 6. Upper support element, made in the form of a frame-ring system of bent metal profiles.
Фигура 7. Узел Б. Сопряжение меридиональных арочных ребер с верхним опорным элементом (в варианте исполнения из металла).Figure 7. Node B. Conjugation of meridional arched ribs with the upper support element (in the metal version).
Фигура 8. Узел сопряжения в конструкции нижнего опорного элемента основания. Фотография в построечных условиях.Figure 8. Interface unit in the design of the lower support element of the base. Photography under construction conditions.
Фигура 9. Узел сопряжения меридиональных арочных ребер с нижним опорным элементом основания. Фотография в построечных условиях.Figure 9. The junction of the meridional arched ribs with the lower support element of the base. Photography under construction conditions.
Фигура 10. Поэлементный монтаж несущих конструкций каркаса купола (с верхним опорным элементом из металлических гнутых профилей). Фотография в построечных условиях.Figure 10. Element-by-element installation of load-bearing structures of the dome frame (with an upper support element made of bent metal profiles). Photography under construction conditions.
Фигура 11. Заключительный этап монтажа несущего каркаса купола (с верхним опорным элементом из металлических гнутых профилей). Фотография в построечных условиях.Figure 11. The final stage of installation of the supporting frame of the dome (with an upper support element made of bent metal profiles). Photography under construction conditions.
Файл трехмерной модели изобретения в электронной форме. Наименование файла: Ребристый купол из клеедеревянных арочных ферм.stl. Представленная 3D-модель каркаса купола включает в себя сборку из клеедеревянных арочных ферм и других конструктивных деталей и элементов.File of a three-dimensional model of an invention in electronic form. File name: Ribbed dome made of glued-wood arched trusses.stl. The presented 3D model of the dome frame includes an assembly of glued-wood arched trusses and other structural parts and elements.
Представленный на фигурах 1, 2 каркас ребристого купола включает в себя нижний опорный элемент основания 1, образованный из клеедеревянных арочных ферм 1.1, меридиональные арочные ребра 2 и верхний опорный элемент 3 (показан вариант исполнения из металла).The frame of the ribbed dome shown in figures 1, 2 includes a lower support element of the base 1, formed from glued-wood arched trusses 1.1, meridional arched ribs 2 and an upper support element 3 (a metal version is shown).
На фигуре 3 проиллюстрирован продольный разрез 1-1 каркаса купола, на котором показана фронтальная проекция двугранного угла между касательной плоскостью к внешней поверхности меридионального арочного ребра 2 в точке сопряжения с нижним опорным элементом основания 1 и горизонтальной плоскостью. На чертеже указан диапазон значений угла от 80° до 90°, оптимальный для большинства случаев.Figure 3 illustrates a longitudinal section 1-1 of the dome frame, which shows the frontal projection of the dihedral angle between the tangent plane to the outer surface of the meridional arched rib 2 at the point of interface with the lower support element of the base 1 and the horizontal plane. The drawing shows a range of angle values from 80° to 90°, which is optimal for most cases.
На фигурах 4, 5 в двух вариантах исполнения показан узел А, демонстрирующий типы соединения клеедеревянных арочных ферм 1.1 между собой для образования замкнутого контура нижнего опорного элемента основания 1. Пояса каждой из ферм 1.1, имеющие консольные выпуски 1.4, скреплены между собой радиально расположенными стойками 1.2. В консольных выпусках поясов 1.4 предусмотрены сквозные отверстия 1.5, позволяющие при помощи крепежных изделий, например, винтов 1.6 и гаек 1.7, выполнить соединение вполдерева 1.8 для образования замкнутого контура нижнего опорного элемента основания 1. На внешней и внутренней поверхностях нижнего опорного элемента основания 1 имеются парные пазы 1.3 (см. фиг. 5) для фиксации консольных выпусков поясов 2.1 меридиональных арочных ребер 2 (см. фиг. 4).In figures 4, 5, in two versions, node A is shown, demonstrating the types of connection of glued-wood arched trusses 1.1 to each other to form a closed contour of the lower supporting element of the base 1. The belts of each of the trusses 1.1, having cantilevered outlets 1.4, are fastened together by radially located racks 1.2 . In the console outlets of the belts 1.4, through holes 1.5 are provided, allowing, using fasteners, for example, screws 1.6 and nuts 1.7, to make a half-tree connection 1.8 to form a closed contour of the lower support element of the base 1. On the outer and inner surfaces of the lower support element of the base 1 there are paired grooves 1.3 (see Fig. 5) for fixing the cantilevered outlets of the belts 2.1 of the meridional arched ribs 2 (see Fig. 4).
На фигурах 6, 7 представлен вариант выполнения каркасно-кольцевой системы верхнего опорного элемента 3 из металлических гнутых профилей. Верхнее 3.1 и нижнее 3.2 кольца соединяются стойками 3.3. К вертикальным поверхностям 3.5 верхнего 3.1 и нижнего 3.2 колец приварены парные фасонные элементы 3.4. В боковых гранях фасонных изделий 3.4 и консольных выпусках поясов меридиональных арочных ребер 2 предусмотрены сквозные отверстия 3.6, позволяющие выполнить соединение меридиональных арочных ребер 2 с верхним опорным элементом 3 с помощью стяжных болтов 3.7.Figures 6, 7 show a variant of the frame-ring system of the upper support element 3 made of bent metal profiles. The upper 3.1 and lower 3.2 rings are connected by 3.3 posts. Paired shaped elements 3.4 are welded to the vertical surfaces 3.5 of the upper 3.1 and lower 3.2 rings. In the side faces of the shaped products 3.4 and the cantilevered outlets of the belts of the meridional arched ribs 2, through holes 3.6 are provided, allowing the connection of the meridional arched ribs 2 with the upper support element 3 using coupling bolts 3.7.
Монтаж каркаса ребристого купола, некоторые этапы которого проиллюстрированы на фиг. 8-11, выполняется в следующей технологической последовательности и с соблюдением приведенных ниже условий:Installation of the ribbed dome frame, some stages of which are illustrated in Fig. 8-11, is performed in the following technological sequence and in compliance with the conditions below:
• подготавливается участок земли, на котором выполняется устройство одного из типов фундамента: например, ленточного, свайного или сплошного;• a plot of land is prepared on which one of the types of foundations is installed: for example, strip, pile or solid;
• в случае использования фундамента свайного типа, его оголовки скрепляются ростверком, на горизонтальную поверхность которого укладывается основание пола в виде отдельных секторов, образующих в плане многоугольник с опорой на центральный ростверк;• in the case of using a pile-type foundation, its heads are fastened with a grillage, on the horizontal surface of which the base of the floor is laid in the form of separate sectors, forming a polygon in plan supported by a central grillage;
• ростверк может представлять собой разъемное кольцо, состоящее из металлических дуг, соединяемых друг с другом при помощи равнополочных уголков, привариваемых к пятам дуг с внутренней стороны; стыковка дуг, входящих в состав разъемного кольца, выполняется с помощью системы из спаренных уголков, соединяемых при помощи крепежных изделий (например, двух зеркально расположенных винтов) через заранее подготовленные отверстия;• the grillage can be a split ring consisting of metal arcs connected to each other using equal angle angles welded to the heels of the arcs from the inside; the joining of the arcs included in the split ring is carried out using a system of paired angles connected using fasteners (for example, two mirror-image screws) through pre-prepared holes;
• к нижней грани ростверка, выполненного в виде разъемного кольца, с внутренней стороны каждой дуги прерывистым швом на равном расстоянии друг от друга привариваются металлические изделия, в состав которых входят горизонтальные металлические пластины с монтажной петлей; каждая горизонтальная пластина имеет отверстие для крепления к несущей конструкции (например, фундаменту, стене, колонне) при помощи анкерных болтов;• metal products, which include horizontal metal plates with a mounting loop, are welded to the bottom edge of the grillage, made in the form of a split ring, from the inside of each arc with an intermittent seam at an equal distance from each other; each horizontal plate has a hole for fastening to a supporting structure (for example, foundation, wall, column) using anchor bolts;
• далее по периметру основания пола, образующего в плане форму многоугольника, укладываются клеедеревянные арочные фермы 1.1, которые скрепляются между собой за счет фиксации консольных выпусков поясов 1.4 вполдерева 1.8 с образованием нижнего опорного элемента основания 1;• further along the perimeter of the base of the floor, which forms a polygonal shape in plan, glued-wood arched trusses 1.1 are laid, which are fastened together by fixing the cantilevered outlets of the belts 1.4 in the half-tree 1.8 to form the lower supporting element of the base 1;
• к внешней и внутренней поверхностям нижнего опорного элемента основания 1 крепятся меридиональные арочные ребра 2 за счет соединения пазов 1.3 с консольными выпусками поясов 1.4, расположенными на одном конце ребер;• meridional arched ribs 2 are attached to the outer and inner surfaces of the lower supporting element of the base 1 by connecting the grooves 1.3 with the cantilevered outlets of the belts 1.4 located at one end of the ribs;
• пазы 1.3 выполнены четырехгранными таким образом, что нижняя грань горизонтальна, две боковые грани ортогональны нижней, а смежная с ними грань, сопряженная с криволинейными поверхностями поясов меридионального арочного ребра - наклонная и совпадает по углу наклона с примыкающей поверхностью;• grooves 1.3 are made tetrahedral in such a way that the bottom face is horizontal, two side faces are orthogonal to the bottom, and the face adjacent to them, conjugate with the curved surfaces of the belts of the meridional arched rib, is inclined and coincides in the angle of inclination with the adjacent surface;
• консольные выпуски поясов 1.4, расположенные на другом конце меридиональных арочных ребер 2, прикрепляются к боковым граням парных фасонных изделий 3.4 верхнего опорного элемента 3 через заранее выполненные отверстия 3.6 при помощи стяжных болтов 3.7.• cantilevered outlets of the belts 1.4, located at the other end of the meridional arched ribs 2, are attached to the side faces of the paired shaped products 3.4 of the upper support element 3 through pre-made holes 3.6 using tie bolts 3.7.
Для проверки правильности выполнения монтажа конструкции критерием может служить величина угла наклона каждого из меридиональных арочных ребер 2 к горизонтальной плоскости нижнего опорного элемента основания 1, которая должна лежать в диапазоне значений от 80° до 90°.To check the correct installation of the structure, the criterion can be the angle of inclination of each of the meridional arched ribs 2 to the horizontal plane of the lower support element of the base 1, which should lie in the range of values from 80° to 90°.
Все применяемые в конструкции каркаса ребристого купола клеедеревянные арочные фермы являются готовыми сборочными единицами и изготавливаются во внеплощадочных условиях, что упрощает монтаж конструкции купола. Сборка отдельных конструктивных элементов, входящих в каркас ребристого купола с внутренним объемом до 90 м3, может производиться в помещении площадью до 100 м2 силами двух-трех человек.All glued-wood arch trusses used in the construction of the ribbed dome frame are ready-made assembly units and are manufactured off-site, which simplifies the installation of the dome structure. The assembly of individual structural elements included in the frame of a ribbed dome with an internal volume of up to 90 m 3 can be carried out in a room of up to 100 m 2 by two or three people.
Помимо клееной древесины, предусматривается изготовление арочных ферм для нижнего опорного элемента основания и меридиональных арочных ребер из различных композитных материалов. Условиями их применения являются относительно невысокая плотность, прочность, большая степень теплотехнической однородности и малый коэффициент теплопроводности (0,14…0,35 Вт/(м⋅°С)), обеспечивающие высокие теплозащитные характеристики.In addition to laminated wood, it is planned to manufacture arched trusses for the lower support element of the base and meridional arched ribs from various composite materials. The conditions for their use are relatively low density, strength, a high degree of thermal homogeneity and a low thermal conductivity coefficient (0.14...0.35 W/(m⋅°C)), providing high thermal protection characteristics.
Каркас ребристого купола из клеедеревянных арочных ферм может применяться в строительстве малоэтажных жилых домов, а также для решения различных задач в сфере промышленного, гражданского и сельскохозяйственного строительства, архитектуры, интерьера и средового дизайна. Такой каркас купола может, например, использоваться для строительства театров и концертных залов, оранжерей, домов-лабораторий, ангаров для хранения удобрений и элеваторов, а также выставочных павильонов, банных и спа-комплексов.The frame of a ribbed dome made of glued-wood arched trusses can be used in the construction of low-rise residential buildings, as well as for solving various problems in the field of industrial, civil and agricultural construction, architecture, interior and environmental design. Such a dome frame can, for example, be used for the construction of theaters and concert halls, greenhouses, laboratory houses, fertilizer storage hangars and elevators, as well as exhibition pavilions, bathhouses and spa complexes.
Предлагаемое изобретение дает широкие возможности применения купольных конструкций в районах с различными климатическими и погодными условиями. Например, в районах с суровыми климатическими условиями, предлагаемая конструкция каркаса купола позволяет достичь высоких показателей удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и экономии энергоресурсов в процессе эксплуатации зданий и сооружений; в районах с жарким климатом - повысить теплоустойчивость ограждающих конструкций и создать оптимальные параметры микроклимата внутренних помещений. В климатических районах, характеризующихся сложными погодными условиями, например, сильными ветрами или осадками, данная конструкция позволяет обеспечить требуемые показатели по надежности и устойчивости рассматриваемой конструкции. Широкое применение ребристого купола в массовом малоэтажном строительстве позволит снизить производственные затраты на этапе изготовления отдельных конструктивных деталей, сократить количество типоразмеров элементов и упростить технологию монтажа.The proposed invention provides ample opportunities for the use of dome structures in areas with different climatic and weather conditions. For example, in areas with harsh climatic conditions, the proposed dome frame design makes it possible to achieve high specific characteristics of thermal energy consumption for heating and save energy resources during the operation of buildings and structures; in areas with a hot climate - increase the thermal resistance of enclosing structures and create optimal parameters for the microclimate of internal premises. In climatic regions characterized by difficult weather conditions, for example, strong winds or precipitation, this design makes it possible to ensure the required reliability and stability of the structure in question. The widespread use of ribbed domes in mass low-rise construction will reduce production costs at the stage of manufacturing individual structural parts, reduce the number of standard sizes of elements and simplify installation technology.
БиблиографияBibliography
1. Липницкий М.Е. Купола (расчет и проектирование). - Л.: Изд-во лит-ры по строительству, 1973. - 128 с.1. Lipnitsky M.E. Domes (calculation and design). - L.: Publishing house of literature on construction, 1973. - 128 p.
2. Патент №202809943, Китайская народная республика (CN), МПК Е04В 7/08 (2006.01). Заявл. 22.08.2012: опубл. 20.03.2013.2. Patent No. 202809943, People's Republic of China (CN), IPC E04B 7/08 (2006.01). Application 08/22/2012: publ. 03/20/2013.
3. Патент №2627800, Российская Федерация (RU), МПК Е04В 1/32 (2006.01). Купол / Тарасов В.М; заявитель и патентообладатель Тарасов В.М - №2016125035: заявл. 22.06.2016: опубл. 11.08.2017, бюл. 23.3. Patent No. 2627800, Russian Federation (RU), IPC E04B 1/32 (2006.01). Dome / Tarasov V.M.; applicant and patent holder Tarasov V.M - No. 2016125035: application. 06/22/2016: publ. 08/11/2017, bulletin. 23.
4. Патент на п.м. №193237, Российская Федерация (RU), МПК Е04В 1/32(2006.01). Купол / Журавлев И.А., Золотцев И.В; заявитель и патентообладатель Журавлев И.А., Золотцев И.В - №2019112279: заявл. 23.04.2019: опубл. 21.10.2019, бюл. 30.4. Patent for p.m. No. 193237, Russian Federation (RU), IPC E04B 1/32 (2006.01). Dome / Zhuravlev I.A., Zolottsev I.V.; applicant and patent holder I.A. Zhuravlev, I.V. Zolottsev - No. 2019112279: application. 04/23/2019: publ. 10/21/2019, bulletin. thirty.
5. Патент на п.м. №197887, Российская Федерация (RU), МПК Е04С 3/12 (2006.01). Клееная деревянная арочная ферма / Новожилов В.В., Кузнецов А.В., Волошина П.В; заявитель и патентообладатель Новожилов В.В., Кузнецов А.В., Волошина П.В - №2020107195: заявл. 17.02.2020: опубл. 04.06.2020, бюл. 16.5. Patent for p.m. No. 197887, Russian Federation (RU), IPC E04S 3/12 (2006.01). Glued wooden arched truss / Novozhilov V.V., Kuznetsov A.V., Voloshina P.V.; applicant and patent holder Novozhilov V.V., Kuznetsov A.V., Voloshina P.V. - No. 2020107195: application. 02/17/2020: publ. 06/04/2020, bulletin. 16.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021102385A RU2755174C9 (en) | 2021-02-03 | Ribbed dome made of glued wooden arch trusses |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021102385A RU2755174C9 (en) | 2021-02-03 | Ribbed dome made of glued wooden arch trusses |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2755174C1 RU2755174C1 (en) | 2021-09-13 |
| RU2755174C9 true RU2755174C9 (en) | 2023-11-20 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2627800C1 (en) * | 2016-06-22 | 2017-08-11 | Вадим Михайлович Тарасов | Dome |
| RU193237U1 (en) * | 2019-04-23 | 2019-10-21 | Иван Александрович Журавлев | DOME |
| RU197887U1 (en) * | 2020-02-17 | 2020-06-04 | Виктор Викторович Новожилов | Glued wooden arched farm |
| US20200362549A1 (en) * | 2018-10-08 | 2020-11-19 | Ram Structrures Llc | Fortified radial arch structure |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2627800C1 (en) * | 2016-06-22 | 2017-08-11 | Вадим Михайлович Тарасов | Dome |
| US20200362549A1 (en) * | 2018-10-08 | 2020-11-19 | Ram Structrures Llc | Fortified radial arch structure |
| RU193237U1 (en) * | 2019-04-23 | 2019-10-21 | Иван Александрович Журавлев | DOME |
| RU197887U1 (en) * | 2020-02-17 | 2020-06-04 | Виктор Викторович Новожилов | Glued wooden arched farm |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3090162A (en) | Building construction | |
| US5031371A (en) | Components and connector means for a modular building structure system | |
| US4621467A (en) | Vertical-walled edge-connected panelized connectable rhombic triacontahedral buildings | |
| US7921610B2 (en) | System, method, and apparatus for frame assembly and building | |
| US4207714A (en) | Building construction | |
| US3513608A (en) | Curvilinear prefabricated building with conical roof | |
| US20120291365A1 (en) | Reticulated stereo building block for construction of buildings and its procedure | |
| EA000927B1 (en) | Concrete monocoque building construction | |
| JPS61502549A (en) | Buildings and their constituent parts | |
| US3757478A (en) | Lightweight hyperbolic paraboloid roof structure | |
| US3950901A (en) | Domical structure with novel beam interlocking connections | |
| RU2755174C9 (en) | Ribbed dome made of glued wooden arch trusses | |
| RU2755174C1 (en) | Ribbed dome made of glued wooden arch trusses | |
| US5359825A (en) | Modular construction system | |
| JPH09137610A (en) | Reinforced structure of wooden building | |
| US20210032855A1 (en) | Construction System | |
| RU38346U1 (en) | SPHERICAL SHELL | |
| JPH1193262A (en) | Aseismatic reinforcement construction method of wooden building | |
| RU194570U1 (en) | CIRCLE ROUND IN THE PLAN FOR DOME CONSTRUCTION | |
| RU2725356C1 (en) | Building frame module | |
| JPH0235136A (en) | Precast and prestressed concrete low-story house and its manufacture | |
| RU65535U1 (en) | MULTI-ANGLE Dismountable HOUSE | |
| GB2081768A (en) | Polyhedral building structure | |
| JPS62500531A (en) | space frame | |
| EP0014775A1 (en) | Building comprising a plurality of similar basic building elements interconnected on the building site, and method of erecting a building such as this |