Модуль строительный

Заявленная полезная модель относится к области строительства, а именно к пространственным строительным модулям, используемым в качестве куполообразных тонкостенных покрытий, а также составных блоков плоскостных структурных плит и пространственных структур сводчатой, куполообразной и сложной формы. В модуле строительном, включающем состыкованные друг с другом линейчатые оболочки в виде четырехугольных отсеков гиперболического параболоида с прямыми кромками, увеличение местной и общей жесткости модуля и составной конструкции достигается за счет того, что оболочки модуля соединены по кромкам с образованием замкнутого многоугольного основания, в середину каждой стороны которого установлены Г-образные ребра, состыкованные в центральной осевой вершине, расположенной вне плоскости основания; при этом между смежными Г-образными ребрами расположены диагональные ребра, соединяющие угловую вершину одного Г-образного ребра с крайней вершиной соседнего Г-образного ребра, совмещенной с серединой стороны многоугольного основания. На основе заявленного модуля образованы плоскостные структурные плиты и пространственные структуры сводчатой, куполообразной и сложной формы, в которых составляющие модули соединены друг с другом по кромкам многоугольных оснований, а также боковым сторонам Г-образных ребер, исходящим из середин сторон многоугольных оснований; при этом многоугольные основания всех состыкованных модулей в совокупности образуют сеть ребер одного пояса конструкции, а радиальные стороны Г-образных ребер модулей, состыкованные в их центральных осевых вершинах, в совокупности образуют сеть ребер другого пояса конструкции. Илл 5

Настоящая полезная модель относится к области строительства, а именно к пространственным строительным модулям, используемым в качестве куполообразных тонкостенных покрытий, а также составных блоков плоскостных структурных плит и пространственных структур сводчатой, куполообразной и сложной формы.

Из существующего уровня техники известен модульный архитектурный комплекс, который выполнен из пространственных многогранных блоков, ограниченных ромбовидными и трапециедальными гранями (1).

Недостатками данного технического решения, препятствующими получению технического результата, который обеспечивается полезной моделью, являются малая изгибная жесткость модуля и значительная общая деформативность составной структуры.

Известен ограждающий модуль, представляющий собой отсек полуправильного многогранника, содержащего трапеции, шестиугольники и пятиугольники (2).

Недостаток данного решения заключается в малой общей и местной жесткости.

Известно решение пространственного модульного здания в виде многогранника типа призматоида, имеющего правильное многоугольное основание и составленного из треугольных и квадратных граней (3).

Недостаток указанного решения заключается в малой общей и местной жесткости модуля.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой полезной модели является строительный модуль, состоящий из однотипных отсеков гиперболического параболоида, соединенных по кромкам, и имеющий замкнутое многоугольное основание (4). Указанный строительный модуль может использоваться автономно в качестве куполообразного покрытия; вместе с тем совокупность данных модулей, соединенных по кромкам оснований, образует структурные плиты и оболочки различного пространственного очертания.

К недостаткам известного решения, препятствующим получению технического результата, который обеспечивается заявляенной полезной моделью, следует отнести кинематическую деформативность модуля и геометрическую изменяемость результирующих сборных конструкций, а, следовательно, низкую общую жесткость.

Задачей, на решение которой направлено заявляемая полезная модель, является увеличение местной и общей жесткости модуля и составной конструкции.

Данная задача решается за счет того, что в заявляемом модуле строительном, включающем состыкованные друг с другом линейчатые оболочки в виде четырехугольных отсеков гиперболического параболоида с прямыми кромками, оболочки элемента соединены по кромкам с образованием замкнутого многоугольного основания, в середину каждой стороны которого установлены Г-образные ребра, состыкованные в центральной осевой вершине, расположенной вне плоскости основания; при этом между смежными Г-образными ребрами расположены диагональные ребра, соединяющие угловую вершину одного Г-образного ребра с крайней вершиной соседнего Г-образного ребра, совмещенной с серединой стороны многоугольного основания.

В структурной плите, состоящей из модулей строительных, составляющие модули соединены друг с другом по кромкам многоугольных оснований, а также боковым сторонам Г-образных ребер, исходящим из середин сторон многоугольных оснований; при этом многоугольные основания всех состыкованных модулей в совокупности образуют сеть ребер одного пояса конструкции, а радиальные стороны Г-образных ребер модулей, состыкованные в их центральных осевых вершинах, в совокупности образуют сеть ребер другого пояса конструкции.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является увеличение местной и общей жесткости на 30-35% за счет введения дополнительных ребер жесткости и придания результирующей объемной структуре модуля полной геометрической неизменяемости.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:

На фиг.1 изображен общий вид модуля строительного с квадратным основанием, имеющего две плоскости зеркальной симметрии.

На фиг.2 изображен общий вид однослойной плоскостной структурной плиты, образованной состыкованными модулями.

На фиг.3 изображен общий вид модуля строительного с квадратным основанием, имеющего одну плоскость зеркальной симметрии.

На фиг.4 изображен общий вид модуля строительного с квадратным основанием, имеющего лишь ось поворотной симметрии 4-го порядка.

На фиг.5 изображен общий вид модулей строительных с треугольным и шестиугольным основаниями (возможные компоновочные схемы, имеющие лишь оси поворотной симметрии 3-го и 6-го порядков).

Модуль строительный включает состыкованные друг с другом линейчатые оболочки 1 в виде четырехугольных отсеков гиперболического параболоида с прямыми кромками. Оболочки 1 соединены по кромкам с образованием замкнутого многоугольного основания 2, в середину каждой стороны которого установлены Г-образные ребра 3, состыкованные в центральной осевой вершине 4, расположенной вне плоскости основания 2; при этом между смежными Г-образными ребрами 3 расположены диагональные ребра 5, соединяющие угловую вершину 6 одного Г-образного ребра 3 с крайней вершиной 7 соседнего Г-образного ребра 3, совмещенной с серединой стороны многоугольного основания 2.

Многоугольное основание 2 модуля строительного может иметь вид правильных многоугольников с различным числом сторон; при этом Г-образные ребра модуля могут быть равными по величине и располагаться перпендикулярно плоскости основания 2.

Модуль строительный может использоваться автономно в качестве покрытия куполообразной формы.

Вместе с тем на основе заявленного модуля образованы плоскостные структурные плиты и пространственные структуры сводчатой, куполообразной и сложной формы. Они получены путем последовательного соединения модулей друг с другом по кромкам многоугольных оснований 2, а также боковым сторонам Г-образных ребер 3, исходящим из середин сторон многоугольных оснований 2; при этом многоугольные основания 2 всех состыкованных модулей в совокупности образуют сеть ребер одного пояса конструкции, а радиальные стороны Г-образных ребер 3 модулей, состыкованные в их центральных осевых вершинах 4, в совокупности образуют сеть ребер другого пояса конструкции.

В плоскостных структурных плитах и пространственных структурах сводчатой, куполообразной и сложной формы ячейки сети одного либо обоих поясов могут закрываться плоскими многоугольными панелями 8 соответствующей конфигурации.

Гиперболические оболочки 1 модуля строительного изготавливаются, например, из железобетона и соединяются друг с другом по выпускам арматуры сваркой.

1. Модуль строительный, включающий состыкованные друг с другом линейчатые оболочки в виде четырехугольных отсеков гиперболического параболоида с прямыми кромками, отличающийся тем, что оболочки модуля соединены по кромкам с образованием замкнутого многоугольного основания, в середину каждой стороны которого установлены Г-образные ребра, состыкованные в центральной осевой вершине, расположенной вне плоскости основания; при этом между смежными Г-образными ребрами расположены диагональные ребра, соединяющие угловую вершину одного Г-образного ребра с крайней вершиной соседнего Г-образного ребра, совмещенной с серединой стороны многоугольного основания.

2. Структурная плита, состоящая из модулей строительных, отличающаяся тем, что составляющие модули соединены друг с другом по кромкам многоугольных оснований, а также боковым сторонам Г-образных ребер, исходящим из середин сторон многоугольных оснований; при этом многоугольные основания всех состыкованных модулей в совокупности образуют сеть ребер одного пояса конструкции, а радиальные стороны Г-образных ребер модулей, состыкованные в их центральных осевых вершинах, в совокупности образуют сеть ребер другого пояса конструкции.