Элемент каркаса зданий и сооружений

Полезная модель относится к области строительства, а именно к пространственным составным элементам решетчатого каркаса зданий и сооружений, имеющего плоскостное, сводчатое или купольное очертание, а также опор, арок, портальных рам, структурных плит, малых архитектурных форм.

Сущность полезной модели заключается в том, что малая местная жесткость ромбовидных тонкостенных оболочек повышается за счет того, что каждый пространственный луч 2 элемента имеет ромбовидное основание и образован четырьмя оболочками 1 в виде четырехугольных отсеков гиперболического параболоида с прямолинейными кромками, соединенными с образованием П-образного ребра 4, две крайние вершины которого установлены в противолежащие вершины ромбовидного основания; причем две другие противолежащие вершины 6 ромбовидного основания соединены ребрами с серединой центрального участка П-образного ребра; при этом составляющие лучи объединены в элемент по кромкам ромбовидных оснований 3.

Применение заявляемого элемента каркаса зданий и сооружений позволит увеличить местную и общую жесткость на 30-35% за счет введения дополнительных ребер жесткости и придания результирующей объемной структуре элемента полной геометрической неизменяемости.

Илл. 4

Полезная модель относится к области строительства, а именно к пространственным составным элементам решетчатого каркаса зданий и сооружений, имеющего плоскостное, сводчатое или купольное очертание, а также опор, арок, портальных рам, структурных плит, малых архитектурных форм.

Известен пространственный каркас сооружения, имеющий шестиугольную сотовую структуру, решетчатые грани которой раскреплены диагональными элементами жесткости (1). Недостаток известного решения заключается в малой изгибной жесткости решетчатых элементов каркаса и его значительной общей деформативности.

Известно решение пространственного двухпоясного решетчатого каркаса купольного покрытия, образованного пересекающимися пространственными стержнями из трехгранных ферм (2). Недостаток данного решения заключается в малой местной жесткости решетчатого каркаса.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемой полезной модели по совокупности признаков является каркасная архитектурная структура из складчатых ромбовидных оболочек; данные оболочки объединены по три в многолучевые опорные элементы сооружения, имеющие вид треног (3).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, следует отнести малую местную жесткость ромбовидных тонкостенных оболочек и, как следствие, низкую общую жесткость всей конструкции.

Сущность полезной модели заключается в том, что малая местная жесткость ромбовидных тонкостенных оболочек повышается за счет того, что каждый пространственный луч элемента имеет ромбовидное основание и образован четырьмя оболочками в виде четырехугольных отсеков гиперболического параболоида с прямолинейными кромками, соединенными с образованием П-образного ребра, две крайние вершины которого установлены в противолежащие вершины ромбовидного основания; причем две другие противолежащие вершины ромбовидного основания соединены ребрами с серединой центрального участка П-образного ребра; при этом составляющие лучи объединены в элемент по кромкам ромбовидных оснований.

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

- Применение заявляемого элемента каркаса зданий и сооружений позволит увеличить местную и общую жесткость на 30-35% за счет введения дополнительных ребер жесткости и придания результирующей объемной структуре элемента полной геометрической неизменяемости.

Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что элемент каркаса зданий и сооружений включает линейчатые оболочки, соединенные по кромкам с образованием радиально расположенных пространственных лучей. При этом каждый пространственный луч элемента имеет ромбовидное основание и образован четырьмя оболочками в виде четырехугольных отсеков гиперболического параболоида с прямолинейными кромками, соединенными с образованием П-образного ребра. Две крайние вершины ребра установлены в противолежащие вершины ромбовидного основания; причем две другие противолежащие вершины ромбовидного основания соединены ребрами с серединой центрального участка П-образного ребра; при этом составляющие лучи объединены в элемент по кромкам ромбовидных оснований.

При исследовании отличительных признаков описанного элемента каркаса зданий и сооружений 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 чертежах представлено.

На фиг.1 изображен общий вид трех- и четырехлучевого элементов каркаса зданий и сооружений.

На фиг.2 изображен общий вид составляющего луча элемента каркаса.

На фиг.3 изображены разновидности элемента каркаса, имеющего пяти- и шестилучевое звездчатое очертание (вид сверху).

На фиг.4 изображен общий вид двухлучевого элемента каркаса.

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

Элемент каркаса зданий и сооружений имеет звездчатое очертание и включает линейчатые оболочки 1, соединенные по кромкам с образованием радиально расположенных пространственных лучей 2. Каждый пространственный луч 2 элемента имеет ромбовидное основание 3 и образован четырьмя оболочками 1 в виде четырехугольных отсеков гиперболического параболоида с прямолинейными кромками, соединенными с образованием П-образного ребра 4, две крайние вершины 5 которого установлены в противолежащие вершины ромбовидного основания 3; причем две другие противолежащие вершины 6 ромбовидного основания 3 соединены ребрами 7 с серединой 8 центрального участка П-образного ребра 4; при этом составляющие лучи 2 объединены в элемент по кромкам ромбовидных оснований 3.

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.

Источники информации:

1. А.с. СССР 601363; Пространственный каркас сооружения; МКИ Е04В 1/18; 1978.

2. Трущев А.Г. Пространственные металлические конструкции: Учеб. пособие для вузов.- М: Стройиздат, 1983.- с.152, рис.XII.24.

3. Патент США 3614847; Архитектурная структура; кл. 52-86; 1971 (прототип).

Элемент каркаса зданий и сооружений, включающий линейчатые оболочки, соединенные по кромкам с образованием радиально расположенных пространственных лучей, отличающийся тем, что каждый пространственный луч элемента имеет ромбовидное основание и образован четырьмя оболочками в виде четырехугольных отсеков гиперболического параболоида с прямолинейными кромками, соединенными с образованием П-образного ребра, две крайние вершины которого установлены в противолежащие вершины ромбовидного основания; причем две другие противолежащие вершины ромбовидного основания соединены ребрами с серединой центрального участка П-образного ребра; при этом составляющие лучи объединены в элемент по кромкам ромбовидных оснований.