Элемент опорный

Заявляемая полезная модель относится к области строительства, а именно к пространственным составным опорным элементам каркаса зданий и сооружений. В элементе опорном увеличение общей и местной жесткости элемента достигается за счет того, что оболочки элемента выполнены в виде четырехугольного отсека гиперболического параболоида с прямыми кромками, у которых по две смежные кромки объединены в центральное Л-образное ребро, одна сторона которого примыкает к основанию; при этом пары других боковых кромок состыкованных гиперболических оболочек образуют замкнутую четырехугольную контурную кромку, центральные противолежащие вершины которой объединены с крайними вершинами Л-образного ребра, а две смежные контактные кромки, удаленные от основания, присоединены к основному объекту. Применение элемента опорного позволит увеличить местную и общую жесткость конструкции на 30-35% за счет более эффективной статической работы сочлененных гиперболических оболочек под действием сжимающих и скручивающих нагрузок в опорной и серединной зоне. Илл.2

Настоящая полезная модель относится к области строительства, а именно к пространственным составным опорным элементам каркаса зданий и сооружений.

Из существующего уровня техники известна арочно-сводчатая конструкция, включающая складчатое покрытие, соединенное с опорными стеновыми элементами в виде складчатых гофрированных тонкостенных оболочек

Недостаток данного технического решения, препятствующего получению технического результата, который обеспечивается полезной моделью, заключается в в малой местной жесткости стеновых складок и общей продольной деформативности конструкции (ее возможной складываемости вдоль оси).

Известна опорная структура из складчатых ромбовидных оболочек; которые объединены по три в многолучевые опорные элементы сооружения, имеющие вид треног (2).

К недостаткам известного решения следует отнести малую местную жесткость ромбовидных тонкостенных оболочек и, как следствие, низкую общую жесткость всей конструкции.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является опорная система из складчатых ромбовидных элементов, перегнутых по большей диагонали и установленных вершинами на основание (3). Элементы установлены в ряд и жестко соединены по кромкам со складчатым покрытием, образуя единую складчатую раму.

К недостаткам известного решения, препятствующим получению технического результата, который обеспечивается заявленной полезной моделью, следует отнести малую местную жесткость ромбовидных тонкостенных оболочек и, как следствие, низкую общую жесткость всей конструкции.

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

Данная задача решается за счет того, что в заявляемом элементе опорном, включающем две зеркально симметричные линейчатые оболочки, состыкованные по кромкам с образованием складки, оболочки элемента выполнены в виде четырехугольного отсека гиперболического параболоида с прямыми кромками, у которых по две смежные кромки объединены в центральное Л-образное ребро, одна сторона которого примыкает к основанию; при этом пары других боковых кромок состыкованных гиперболических оболочек образуют замкнутую четырехугольную контурную кромку, центральные противолежащие вершины которой объединены с крайними вершинами Л-образного ребра, а две смежные контактные кромки, удаленные от основания, присоединены к основному объекту.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является увеличение местной и общей жесткости конструкции на 30-35% за счет более эффективной статической работы сочлененных гиперболических оболочек под действием сжимающих и скручивающих нагрузок в опорной и серединной зоне

Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:

на фиг.1 изображен общий вид элементов опорных, сопряженных с горизонтальным покрытием складчатой формы, а также возможное очертание и схемы стыковки элементов опорных с покрытием в профильной проекции.

на фиг.2 изображены схемы возможного сопряжения элементов опорных с вышележащим объемом здания

Элемент опорный включает две зеркально симметричные линейчатые оболочки 1, состыкованные по кромкам 2 с образованием складки. Оболочки 1 выполнены в виде четырехугольного отсека гиперболического параболоида с прямыми кромками, у которых по две смежные кромки 2 объединены в центральное Л-образное ребро 3, одна сторона 4 которого примыкает к основанию; при этом пары других боковых кромок 5,6 состыкованных гиперболических оболочек 1 образуют замкнутую четырехугольную контурную кромку 7, центральные противолежащие вершины 8 которой объединены с крайними вершинами Л-образного ребра 3, а две смежные контактные кромки 5, удаленные от основания, присоединены к основному объекту 9.

В качестве основного объекта 9 могут фигурировать складчатые и гладкие покрытия плоскостного, сводчатого, купольного и сложного очертания, а также вышележащие объемы зданий и сооружений различной формы.

Гиперболические оболочки 1 элемента опорного изготавливаются, например, из железобетона и соединяются друг с другом, а также с основным объектом 9 по выпускам арматуры сваркой. При этом свободные боковые кромки 6 смежных опорных элементов могут раскрепляться жесткими треугольными диафрагмами 10 (сплошными, остекленными, решетчатыми и т.д.).

Источники информации:

1. Патент США 3854266; Конструкция из зигзагообразного профиля; E04G 21/14; 1974.

2. Патент США 3614847; Архитектурная структура; кл. 52-86; 1971.

3. Дыховичный Ю.А., Жуковский Э.З. Пространственные составные конструкции: Учеб. пособие для вузов. - М: Высшая школа, 1989. - с.12, табл.1.1, рис.5 (прототип).

Элемент опорный, включающий две зеркально симметричные линейчатые оболочки, состыкованные по кромкам с образованием складки, отличающийся тем, что оболочки элемента выполнены в виде четырехугольного отсека гиперболического параболоида с прямыми кромками, у которых по две смежные кромки объединены в центральное Л-образное ребро, одна сторона которого примыкает к основанию; при этом пары других боковых кромок состыкованных гиперболических оболочек образуют замкнутую четырехугольную контурную кромку, центральные противолежащие вершины которой объединены с крайними вершинами Л-образного ребра, а две смежные контактные кромки, удаленные от основания, присоединены к основному объекту.