ПРОСТРАНСТВЕННОЕ СТРУКТУРНОЕ ПОКРЫТИЕ ЗДАНИЯ

ПРОСТРАНСТВЕННОЕ СТРУКТУРНОЕ ПОКРЫТИЕ ЗДАНИЯ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2103454 (13) C1

(51) 6 E04B7/00, E04B5/14 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 27.09.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 1998.01.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 95109478/03 
(22) Дата подачи заявки: 1995.06.06 
(45) Опубликовано: 1998.01.27 
(56) Аналоги изобретения: 1. Трущев А.Г. Пространственные металлические конструкции. - М.: Стройиздат, 1993, с. 252. 2. Клятис Г.Я. Современное состояние и перспективы развития строительных конструкций за рубежом. - М.: ЦИНИС, 1969, с. 234 - 235. 
(71) Имя заявителя: Воронежская государственная архитектурно-строительная академия 
(72) Имя изобретателя: Колодежнов С.Н. 
(73) Имя патентообладателя: Воронежская государственная архитектурно-строительная академия 

(54) ПРОСТРАНСТВЕННОЕ СТРУКТУРНОЕ ПОКРЫТИЕ ЗДАНИЯ 

Изобретение относится к строительным конструкциям и может быть использовано в качестве покрытия гражданских, общественных и промышленных зданий, а также в виде навесов. Основой конструкции являются унифицированные пирамидально-листовые элементы F. Каждый элемент состоит из тонких стальных пластин 1 треугольной формы, соединенных между собой боковыми сторонами 2. Образованные таким образом пирамиды объединены в единый пространственный блок соединением между собой по нижним кромкам 3, а также с помощью перекрестной системы стержней 4 по вершинам. Листовые элементы 1 совмещают в себе несущие и ограждающие функции, что может дать экономию материала до 10-15% по сравнению с известным стержневым структурным покрытием. На основе базовой конструкции возможны другие варианты, включающие треугольные или шестиугольные пирамиды с треугольной или сотовой структурой стержневой системы, отвечающие специфическим планировочным требованиям с различной степенью архитектурной выразительности. 7 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к строительным конструкциям и может быть использовано в качестве покрытия гражданских, общественных и промышленных зданий, а также в виде навесов.

В строительстве известны пространственные конструкции, покрытий зданий в виде перекрестных ферм, складчатые, арочные, купольные, висячие с тросовыми несущими элементами, мембранные и т.п., отличающиеся различным удельным расходом материала и разной степенью трудоемкости изготовления и монтажа [1].

Наиболее близким к изобретению является пространственное структурное покрытие, включающее многоугольные тонкостенные пирамидальные элементы, ориентированные вершинами вверх, объединенные в единый пространственный блок системой перекрестных стержней по их вершинам с одной стороны и соединением своих нижних кромок с другой [2].

Известное покрытие поддерживается одной четырехподкосной опорой в центре покрытия, образуя консольные свесы по всем направлениям. Как известно, в консольных конструкциях верхние пояса растянуты, а нижние испытывают сжимающие усилия. Таким образом, кромки пирамид испытывают сжимающие напряжения, что нецелесообразно для тонколистовых элементов, а трубчатые стержни, образующие верхнюю поясную сетку, растянуты. Вертикальные же стержневые оттяжки в углах, предназначенные для стабилизации покрытия в целом, будучи также растянутыми, лишь усиливают консольный эффект.

Задача изобретения - снижение материалоемкости, за счет более полного использования прочностных свойств применяемого материала, а также в повышении архитектурной выразительности.

В предлагаемой конструкции структурного покрытия достигается новый технический результат, выражающийся в том, что тонколистовые элементы испытывают преимущественно растягивающие напряжения, а не сжимающие, способствующие снижению местной устойчивости, особенно в местах сопряжения кромок пирамид между собой, так как именно на этих участках, а не вблизи боковых ребер, нормальные напряжения (сжимающие или растягивающие в зависимости от ориентации пирамид) принимают наибольшие значения. В наибольшей степени эффективность восприятия растягивающих напряжений достигается в однородных материалах, обладающих значительным сопротивлением растяжению, таких, как сталь, в том числе повышенной прочности. Кроме этого, с целью выравнивания напряженного состояния между внутренними и внешними элементами покрытия целесообразно использовать пирамиды разной высоты, так, что их нижние кромки располагаются в горизонтальной плоскости, а вершины принадлежат пространственной выпуклой вверх поверхности, например параболической формы, что влечет за собой постоянство сечений стержневых и толщин листовых элементов по всему покрытию и, как следствие, снижение стоимости изготовления.

Пирамидально-листовые элементы имеют треугольную в плане форму, а стержневые элементы верхнего пояса образуют сотовую систему. Треугольные пирамидальные элементы чередуются с плоскими, также треугольными, горизонтальными листовыми элементами, которые могут быть выполнены из светопрозрачного материала, а стержневые элементы верхнего пояса образуют треугольную систему. Пирамидальные элементы выполнены шестиугольной в плане формы, а стержни верхнего пояса образуют треугольную систему. Пирамидальные элементы выполнены различной высоты так, что их нижние кромки расположены в горизонтальной плоскости, а перекрестная система стержней по вершинам пирамид образует пространственную, выпуклую вверх поверхность параболического очертания, формируя в целом пролетное строение линзообразной формы.

На фиг. 1 представлен фрагмент пространственного структурного покрытия в аксонометрии; на фиг. 2 - покрытие в плане; на фиг. 3 - то же, вид сбоку; на фиг. 4 - фрагмент покрытия с треугольными в плане пирамидальными элементами и сотовой структурой стержневых элементов; на фиг. 5 - то же, с треугольной структурой стержневых элементов, с чередованием пирамидальных и плоских горизонтальных элементов; на фиг. 6 - то же с шестиугольными пирамидальными элементами и треугольной структурой стержневых элементов; фиг. 7 - то же, вид сбоку с пирамидальными элементами равной высоты, образующими в целом линзообразную форму покрытия.

Пространственное структурное покрытие здания, фрагмент которого представлен на фиг. 1 состоит из унифицированных повторяющихся по габаритам пирамидально-листовых элементов, образованных из тонких стальных пластин 1 треугольной формы, соединенных между собой боковыми сторонами 2. Образованные таким образом пирамиды F объединены в единый пространственный блок соединением между собой по нижним кромкам 3, а также с помощью ортогонально-перекрестной системы стержней 4 по вершинам. На фиг. 2 изображено покрытие в плане, которое может иметь прямоугольную форму с любым соотношением сторон. Боковые ребра пирамид 2 показаны штриховыми линиями, их нижние кромки 3 - тонкими сплошными, а стержневые элементы 4 верхнего пояса - толстыми сплошными линиями. На фиг. 3 - изображен боковой вид покрытия. Опирание покрытия может осуществляться как по углам на четыре колонны, так и в промежуточных точках, а также по всему внешнему контуру, в том числе на несущие стены. Предлагаемая конструкция покрытия может быть классифицирована как пластинчато-стержневое структурное покрытие.

На основе базовой конструкции возможны другие варианты, идентичные по характеру работы, но отвечающие специфическим планировочным требованиям с различной степенью архитектурной выразительности.

На фиг. 4 изображено покрытие с треугольными в плане пирамидальными элементами, особенностью которого является возможность перекрытия площадей на непрямоугольном плане. Стержневые элементы верхнего пояса имеют сотовую структуру.

На фиг. 5 представлен фрагмент покрытия с треугольными в плане пирамидальными элементами, чередующимися с плоскими, также треугольными, горизонтальными листовыми элементами 5, которые могут быть выполнены из светопрозрачного материала. Стержневые элементы верхнего пояса имеют треугольную структуру.

На фиг. 6 представлен фрагмент покрытия с шестиугольными пирамидальными элементами. Стержни верхнего пояса образуют треугольную систему.

На рис. 7 показан боковой вид покрытия с пирамидальными элементами разной высоты, а перекрестная система стержней 4 образует пространственную выпуклую поверхность параболического очертания, что способствует выравниванию напряженного состояния между внутренними и приопорными листовыми 1 и стержневыми 4 элементами.

При загружении конструкции постоянной и снеговой нагрузками по аналогии с прототипом стержневые элементы 4 испытывают сжатие, в нижних кромках 3 тонких листовых элементов 1 возникают растягивающие напряжения, а в зонах, примыкающих к боковым ребрам 2 пирамид, возникает как растяжение, так и сжатие. В целом же в плоскости каждой боковой грани 1 имеет место сложное напряженное состояние переменной интенсивности, что способствует повышению ее местной устойчивости. Листовые ограждающие элементы работают как несущие, причем их местная устойчивость в приреберных зонах также обеспечивается ребрами жесткости, образованными угловым сопряжением между собой по боковым сторонам 2.

Таким образом листовые элементы 1 совмещают несущие и ограждающие функции, что в конечном итоге может повлечь за собой экономию материала до 10-15%. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Пространственное структурное покрытие здания, включающее полые многоугольные тонкостенные пирамидальные элементы, ориентированные вершинами вверх, объединенные в единый пространственный блок системой перекрестных стержней по их вершинам с одной стороны и соединением своих нижних кромок с другой, отличающееся тем, что пирамидальные элементы, образующие пространственное покрытие, опирающееся в точках, принадлежащих его внешнему контуру, выполнены различной высоты так, что их нижние кромки расположены в горизонтальной плоскости, а вершины принадлежат пространственной поверхности.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru