Оболочка сводчатая
Полезная модель относится к области строительства, а именно к пространственным сборным оболочкам промышленных, гражданских и сельскохозяйственных зданий и сооружений. При осуществлении заявляемой полезной модели может быть получен следующий технический результат: - применение заявляемой оболочки позволит увеличить общую жесткость конструкции на 20-30%, что повысит надежность ее статической работы при больших габаритах сооружения; - заявленная компоновка гиперболических элементов в структуре шестиугольной панели оболочки позволяет снизить расход материалов на 15-17% за счет того, что шестиугольная панель моделирует так называемую «минимальную поверхность», т.е. обладающую наименьшей площадью (а, следовательно, материалоемкостью) на заданном пространственном контуре. Оболочка сводчатая, включает однотипные тонкостенные пространственные шестиугольные панели (1), объединенные по прямолинейным кромкам. Каждая из сборных шестиугольных панелей содержит четыре зеркально симметричных гиперболических элемента (4), соединенных таким образом, что середины двух горизонтальных кромок панели, параллельных продольной оси S оболочки, соединены центральным ребром, ориентированным по дуге оболочки сводчатой, а вершины (6) соединения боковых кромок панели, попарно расположенных между ее горизонтальными кромками, соединены ребрами (7) с серединой центрального ребра. 1 илл.
Полезная модель относится к области строительства, а именно к пространственным сборным оболочкам промышленных, гражданских и сельскохозяйственных зданий и сооружений.
Известна сборная сводчатая оболочка, содержащая однотипные четырехугольные гиперболические панели, соединенные по дуге свода в ломаные арки (1). Недостаток известного решения заключается в малой общей жесткости сооружения вследствие наличия продольных «нулевых» сечений в структуре оболочки.
Также известна сборная сводчатая оболочка, состоящая из однотипных складчатых панелей, перегнутых по центральному ребру и включающих пару плоских пятиугольных граней (2).
Недостаток данного решения заключается в большом расходе материалов и малой общей жесткости сооружения.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемой полезной модели по совокупности признаков является складчатый свод, составленный из объединенных по кромкам однотипных пространственных шестиугольных панелей, складчатая форма которых образована изгибом плоской шестиугольной развертки по двум параллельным диагоналям (3).
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится малая общая жесткость оболочки (результирующая поверхность которой трансформируется из плоскости) и повышенная материалоемкость (плоскогранная складчатая поверхность свода «забирает» много материала вследствие его трапециедального продольного сечения).
Сущность полезной модели заключается в том, что в оболочке сводчатой, включающей однотипные тонкостенные пространственные шестиугольные панели, объединенные по прямолинейным кромкам, каждая из сборных шестиугольных панелей содержит четыре зеркально симметричных гиперболических элемента, соединенных таким образом, что середины двух горизонтальных кромок панели, параллельных продольной оси оболочки, соединены центральным ребром, ориентированным по дуге сводчатой оболочки, а вершины соединения боковых кромок панели, попарно расположенных между ее горизонтальными кромками, соединены ребрами с серединой центрального ребра.
При осуществлении заявляемой полезной модели может быть получен следующий технический результат:
- Применение заявляемой оболочки позволит увеличить общую жесткость конструкции на 20-30%, что повысит надежность ее статической работы при больших габаритах сооружения;
- Заявленная компоновка гиперболических элементов в структуре шестиугольной панели оболочки позволяет снизить расход материалов на 15-17% за счет того, что шестиугольная панель моделирует так называемую «минимальную поверхность», т.е. обладающую наименьшей площадью (а, следовательно, материалоемкостью) на заданном пространственном контуре.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в оболочке сводчатой, включающей однотипные тонкостенные пространственные шестиугольные панели, объединенные по прямолинейным кромкам, каждая из сборных шестиугольных панелей содержит четыре зеркально симметричных гиперболических элемента, соединенных таким образом, что середины двух горизонтальных кромок панели, параллельных продольной оси оболочки, соединены центральным ребром, ориентированным по дуге оболочки сводчатой, а вершины соединения боковых кромок панели, попарно расположенных между ее горизонтальными кромками, соединены ребрами с серединой центрального ребра.
При исследовании отличительных признаков описанной оболочки сводчатой, 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 оболочки сводчатой, а также ее типовая сборная шестиугольная панель.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели с получением вышеуказанного технического результата, заключается в следующем:
Оболочка сводчатая включает однотипные тонкостенные пространственные шестиугольные панели 1, объединенные по прямолинейным кромкам 2 и 3. Каждая из сборных шестиугольных панелей 1 содержит четыре зеркально симметричных гиперболических элемента 4, соединенных таким образом, что середины двух горизонтальных кромок 2 панели, параллельных продольной оси S оболочки, соединены центральным ребром 5, ориентированным по дуге сводчатой оболочки, а вершины 6 соединения боковых кромок 3 панели, попарно расположенных между ее горизонтальными кромками 2, соединены ребрами 7 с серединой центрального ребра 5.
Шестиугольные панели 1 оболочки сводчатой могут изготавливаются, например, из железобетона и соединяются друг с другом по выпускам арматуры сваркой с последующим бетонированием стыков. Опорные участки оболочки могут выполняться в виде половины шестиугольных панелей 1 (парные гиперболические оболочки 4, примыкающие к основанию), содержать плоские трапециедальные панели-вставки 8, а также включать сквозные светоаэрационные проемы 9, оконтуренные трапециедальными рамами 10. Торцы 11 сооружения решаются одним из известных способов.
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.
Оболочка сводчатая, включающая однотипные тонкостенные пространственные шестиугольные панели, объединенные по прямолинейным кромкам, отличающаяся тем, что каждая из сборных шестиугольных панелей содержит четыре зеркально симметричных гиперболических элемента, соединенных таким образом, что середины двух горизонтальных кромок панели, параллельных продольной оси оболочки, соединены центральным ребром, ориентированным по дуге сводчатой оболочки, а вершины соединения боковых кромок панели, попарно расположенных между ее горизонтальными кромками, соединены ребрами с серединой центрального ребра.
