Купол составной

Полезная модель относится к области строительства, а именно к пространственным купольным составным покрытиям промышленных, гражданских и сельскохозяйственных зданий и сооружений, а также малых архитектурных форм.

Сущность полезной модели заключается в том, что.

Сочетание в оболочке конических элементов и цилиндрических отсеков позволяет улучшить ее аэродинамическую обтекаемость на 15-25% и тем самым снизить изгибающие, сдвигающие и крутящие напряжения во внутреннем многоэтажном каркасе здания. Устойчивость здания высотного повышается на 12-15%.;

Купол составной, включающий радиально расположенные однотипные пятиугольные пространственные элементы 1, соединены в осевой вершине и по боковым сторонам. Каждый пятиугольный пространственный элемент включает три гиперболические оболочки 5, 6, 7, состыкованные по кромкам с образованием Л-образного ребра, соединяющего две противолежащие боковые вершины элемента, расположенные между осевой вершиной 2 и стороной основания 8. При этом центральная вершина Л-образного ребра 9 соединена ребром 12 с серединой стороны 8 основания элемента.

Применение заявляемого купола составного позволит увеличить местную жесткость на 20-25% за счет введения в структуру элемента дополнительного ребра жесткости и уменьшения габаритов составляющих оболочек, а также снизить материалоемкость покрытия на 10-15% за счет того, что площадь поверхности элемента за счет введения дополнительного внутреннего ребра приближается к «минимальной» (т.е. аппроксимирующей поверхность равных напряжений или мыльной пленки) на заданном пятиугольном контуре.

2 илл.

Полезная модель относится к области строительства, а именно к пространственным купольным составным покрытиям промышленных, гражданских и сельскохозяйственных зданий и сооружений, а также малых архитектурных форм.

Известна конструкция составного купольного покрытия, содержащего радиальные складчатые элементы из треугольных граней (1).

Известно составное купольное покрытие, имеющее многоугольный контур основания и образованное однотипными пирамидальными складчатыми элементами из треугольных панелей (2).

Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемой полезной модели по совокупности признаков является купольное покрытие, составленное из радиально расположенных однотипных пятиугольных пространственных элементов, соединенных в осевой вершине и по боковым сторонам; при этом каждый пятиугольный элемент содержит две зеркально симметричные оболочки в виде отсека гиперболического параболоида, состыкованные по наклонному ребру (3).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, следует отнести малую местную жесткость длинных гиперболических оболочек, а также значительную материалоемкость покрытия.

Сущность полезной модели заключается в том, что местную жесткость длинных гиперболических оболочек повышается за счет введения в структуру элемента дополнительного ребра жесткости и уменьшения габаритов составляющих оболочек.

При осуществлении заявляемой полезной модели может быть получен следующий технический результат:

- Применение заявляемого купольного покрытия позволит увеличить местную жесткость на 20-25%;

- Введение в структуру элемента дополнительного ребра жесткости и уменьшение габаритов составляющих оболочек позволит снизить материалоемкость покрытия на 10-15%.

Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что купол составной включает радиально расположенные однотипные пятиугольные пространственные элементы, соединенные в осевой вершине и по боковым сторонам. Каждый элемент состоит из трех состыкованных по кромкам оболочек в виде четырехугольных отсеков гиперболического параболоида с прямыми кромками; причем сторона основания элемента образует сторону многоугольного опорного контура купола. Три гиперболические оболочки элемента состыкованы по кромкам с образованием Л-образного ребра, соединяющего две противолежащие боковые вершины элемента, расположенные между осевой вершиной и стороной основания; причем центральная вершина Л-образного ребра соединена ребром с серединой стороны основания элемента.

Гиперболические оболочки купола составного изготавливаются, например, из железобетона и соединяются друг с другом по выпускам арматуры сваркой.

При исследовании отличительных признаков описанного купола составного не выявлено каких-либо аналогичных решений, касающихся использования традиционной конструкции данного решения.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемой полезной модели, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявляемой полезной модели. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявляемом устройстве, изложенных в формуле полезной модели.

Следовательно, заявляемая полезная модель соответствует условию «новизна».

Для проверки соответствия заявляемой полезной модели условию «изобретательский уровень» заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявляемого устройства.

Результаты показали, что заявленная полезная модель не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленной полезной модели преобразований для достижения технического результата. В частности, заявленной полезной моделью не предусматриваются следующие преобразования:

- дополнение известного устройства какой-либо известной частью, присоединяемой к нему по известным правилам для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такого дополнения;

- замена какой-либо части известного устройства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены;

- исключение какой-либо части устройства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата;

- увеличение количества однотипных элементов действий, для усиления технического результата, обусловленного наличием в устройстве именно таких элементов;

- выполнение известного устройства или его части из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами этого материала;

- создание устройства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого устройства и связей между ними.

Описываемая полезная модель не основана на изменении количественных признаков, представлении таких признаков во взаимосвязи либо изменении ее вида. Имеется в виду случай, когда известен факт влияния каждого из указанных признаков на технический результат, и новые значения этих признаков или их взаимосвязь могли быть получены исходя из известных закономерностей.

Следовательно, заявляемая полезная модель соответствует условию «изобретательский уровень».

На чертеже представлено:

На фиг.1 изображен общий вид купола составного.

На фиг.2 изображены разновидности пятиугольных пространственных элементов купола составного.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели с получением вышеуказанного технического результата, заключается в следующем:

Купол составной включает радиально расположенные однотипные пятиугольные пространственные элементы 1, соединенные в осевой вершине 2 и по боковым сторонам 3 и 4. Каждый элемент 1 состоит из трех состыкованных по кромкам оболочек 5, 6, 7 в виде четырехугольных отсеков гиперболического параболоида с прямыми кромками; причем сторона 8 основания элемента 1 образует сторону многоугольного опорного контура купола. Три гиперболические оболочки 5, 6, 7 элемента 1 состыкованы по кромкам с образованием Л-образного ребра 9, соединяющего две противолежащие боковые вершины 10 элемента 1, расположенные между осевой вершиной 2 и стороной 8 основания; причем центральная вершина 11 Л-образного ребра 9 соединена ребром 12 с серединой стороны 8 основания элемента 1.

Гиперболические оболочки 5-7 купола составного изготавливаются, например, из железобетона и соединяются друг с другом по выпускам арматуры сваркой.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленной полезной модели следующей совокупности условий:

- конструкция, воплощающая заявленную полезную модель при ее осуществлении, предназначено для использования в строительстве;

- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в формуле полезной модели, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;

- средство, воплощающее заявленную полезную модель при ее осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Применение заявляемого купола составного позволит увеличить местную жесткость на 20-25% за счет введения в структуру элемента дополнительного ребра жесткости и уменьшения габаритов составляющих оболочек, а также снизить материалоемкость покрытия на 10-15% за счет того, что площадь поверхности элемента за счет введения дополнительного внутреннего ребра приближается к «минимальной» (т.е. аппроксимирующей поверхность равных напряжений или мыльной пленки) на заданном пятиугольном контуре.

Источники информации:

1. Трущев А.Г. Формообразование и конструирование пространственных покрытий в архитектурном проектировании: Учеб. пособие. - М.: Изд.МАРХИ, 1987. - с.16, рис.1.11-б.

2. А.с. СССР 185039; Складчатое покрытие; МКИ Е04В 7/10; 1966.

3. Трущев А.Г. Формообразование и конструирование пространственных покрытий в архитектурном проектировании: Учеб. пособие. - М.: Изд.МАРХИ, 1987. - с.21, рис.1.17-г (прототип).

Купол составной, включающий радиально расположенные однотипные пятиугольные пространственные элементы, соединенные в осевой вершине и по боковым сторонам и состоящие из состыкованных оболочек в виде четырехугольных отсеков гиперболического параболоида с прямыми кромками, причем сторона основания элемента образует сторону многоугольного опорного контура купола, отличающийся тем, что каждый пятиугольный пространственный элемент включает три гиперболические оболочки, состыкованные по кромкам с образованием Л-образного ребра, соединяющего две противолежащие боковые вершины элемента, расположенные между осевой вершиной и стороной основания; при этом центральная вершина Л-образного ребра соединена ребром с серединой стороны основания элемента.