АРОЧНАЯ КОНСТРУКЦИЯ СВОДЧАТОГО СООРУЖЕНИЯ Российский патент 2003 года по МПК E04B1/32 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в городском и строительном комплексе при возведении различного вида крупномасштабных, например, спортивных сооружений, типа закрытого стадиона.

Известно здание, или сооружение, куполообразного типа, содержащее кольцевой фундамент, в котором закреплены разнесенные по окружности нижние концы наружных и внутренних ребер, имеющих первоначальную прямолинейную форму. Наружные и внутренние ребра изгибают внутрь к центру возводимого куполообразного сооружения и закрепляют крепежными устройствами над центром фундамента для образования дугообразных ребер. (US 5313763, Е 04 В 1/32, 24.05.1994).

Известно круглое в плане сооружение купольной формы, которое содержит несущие ребра, расположенные с равным интервалом одно от другого. На нижнем конце каждого ребра имеется опорная плита. Ребра простираются от периметра сооружения вверх и внутрь и их верхние концы сходятся в центре сооружения. Каждое ребро выполнено из верхнего и нижнего элементов, каждый из которых имеет верхнюю и нижнюю секции с полками. В центре сооружения на его верхнем крае установлена крыша, расположенная горизонтально. Крыша имеет, по меньшей мере, одну цилиндрическую горизонтальную стенку и крепежные приспособления для крепления верхних концов ребер к этой цилиндрической стенке. На ребрах закреплено кровельное покрытие, содержащее, по меньшей мере, два ряда верхних и нижних плоских панелей. (US 4663898, кл. Е 04 В 1/32, 12.05.1987).

Наиболее близким техническим решением является арочная конструкция сводчатого сооружения, например стадиона, содержащая расположенные по периметру сооружения колонны с полуарками, шарнирно соединенными в верхней части, и покрытие сводчатого сооружения. (GB 2179975, кл. Е 04 В 1/32, 18.03.1987).

Не умоляя достоинств каждого из вышеприведенных купольных сооружений, тем не менее следует отметить, что они представляют собой преимущественно сооружения однофункционального назначения.

Предложенное изобретение является наиболее промышленно применимым, так как оно обладает дополнительными преимуществами по сравнению с аналогами выше, в том числе оно представлено как многофункциональное сооружение, в котором одновременно можно проводить различного вида соревнования, тренировки, обслуживание и т.п., является менее материалоемким, простым и легкодоступным в осуществлении.

Промышленная применимость предложенного изобретения обеспечивается тем, что арочная конструкция сводчатого сооружения, например стадиона, содержит фундамент, расположенные по периметру сооружения колонны с полуарками, шарнирно соединенными в верхней части, и покрытие сводчатого сооружения, при этом каждая полуарка снабжена смонтированным на верхней части колонны противовесом, выполненным в виде наклонного консольного выступа, который оборудован фахверком и соединен с полуаркой вантами, причем фахверки по периметру сооружения объединены между собой витражами, образуя под консольными выступами замкнутое пространство для проведения спортивных и развлекательных мероприятий, а ванты снабжены механизмом натяжения.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена арочная конструкция сводчатого сооружения, поперечный разрез, на фиг.2 изображен план сооружения, на фиг.3 изображено шарнирное соединение верхних концов полуарок, на фиг.4 изображен механизм натяжения вант, вид сбоку, на фиг.5 - то же, вид сверху, на фиг.6 изображено шарнирное соединение верха фахверковой колонны с низом противовеса.

Арочная конструкция сводчатого сооружения возводится в составе спортивного комплекса или на свободных площадках как в черте, так и за пределами города. Здание 1 содержит фундамент 2 в виде подошвы под колонну 3, органически переходящую в полуарку 4, противовес 5 в виде наклонного консольного выступа, соединенный через шарнир 6 с пяткой полуарки 4, ванты 7, соединяющие полуарки и противовесы, и оснащенные в нижней части автоматизированными механизмами натяжения 8 и тензорными датчиками (не показаны).

Здание 1 имеет подземные переходы 9, покрытие 10 из стеклоплит с предварительно напряженной арматурой, трибуны 11 как в центральной части по краям футбольного поля 12, так и в периферийной - вдоль беговых дорожек и легкоатлетических секторов 13, подтрибунные пространства 14, предназначенные пол служебные, складские, подсобные помещения, и гостиничный комплекс, ограждающие конструкции, состоящие из фахверковых колонн 15, витражей 16 из стеклопакетов.

Вход в сооружение осуществляется через подземные переходы 9 и множество тамбуров 17, оснащенных тепловыми завесами, расположенных по периметру всего сооружения.

Автоматизированный механизм натяжения 8 вант 7 содержит редуктор 18, приводимый в действие электродвигателем 19 и оснащенный двумя шестеренками 20 для протяжки гребенчатой пластины 21, являющейся органическим продолжением тросовой структуры вант.

Концы гребенчатых пластин 21 заправлены в фиксирующий паз 22, расположенный в оконечной части тела противовеса 5, имеют подпружиненное утолщение 23. Верхние концы фахверковых колонн 15 оснащены конечными выключателями 24 и имеют удлинение 25 с подпружиненным утолщением на конце, входящим в фиксирующий паз 26 в нижней части противовеса 5. Конец левой полуарки 4 имеет выступ с подпружиненным утолщением на конце 27, входящий в фиксирующий паз 26 на конце правой полуарки 4.

Автоматизированный механизм натяжения 8 вант 7 работает следующим образом: при ветровой нагрузке или изменении температуры длина вант меняется, тензорные датчики или конечные выключатели 24, реагируя на это, включают или выключают механизм натяжения вант, тем самым относительное положение полуарок 4 к противовесам 5 остается неизменным.

Цельность и устойчивость конструкции всего спортивного сооружения обеспечивается совокупностью и работой не только основных элементов, но и наличием фиксирующих пазов и выступов с утолщением на концах полуарок и фахверковых колонн, так как они призваны ограничивать движение основных элементов дальше допустимого предела. Удар между неподвижной стенкой фиксирующего паза и утолщением конца вант, концов полуарок или конца фахверковой колонны устраняется благодаря пружине 28, расположенной между ними на основании утолщения.

Предложенная строительная конструкция спортивного сооружения выгодно отличается от аналогов новизной конструктивного решения, спектром открывающихся возможностей, позволяющих их максимальной эффективностью использовать.

Колонны, полуарки, консольный противовес помимо основного своего с конструктивной точки зрения назначения, своими размерами позволяют перекрыть футбольное поле, а в образовавшихся подтрибунных пространствах представляется прекрасная возможность разместить служебные, подсобные и складские помещения с гостиничным комплектом.

Благодаря предложенному техническому решению беговые дорожки с легкоатлетическими секторами выносятся под консольный противовес, где также можно разместить велотрек или полигон для картингов или болидов.

Архитектура предлагаемого сооружения может быть разработана применительно к сложившейся архитектуре окружающих улиц, зданий и сооружений, среди которых оно сооружено.

Изобретение относится к области строительства, в частности к спортивным сооружениям. Технический результат изобретения заключается в снижении материалоемкости. Арочная конструкция сводчатого сооружения содержит фундамент, расположенные по периметру сооружения колонны с полуарками. Каждая полуарка снабжена смонтированным в верхней части колонны противовесом, выполненным в виде наклонного консольного выступа, который оборудован фахверком и соединен с полуаркой вантами. Фахверки объединены между собой витражами, образуя между консольными выступами замкнутое пространство. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Арочная конструкция сводчатого сооружения, предпочтительно стадиона, содержащая фундамент, расположенные по периметру сооружения колонны, переходящие в верхней части полуарки, и покрытие, отличающаяся тем, что каждая полуарка снабжена смонтированным на верхней части колонны противовесом, шарнирно соединенным с пяткой полуарки и выполненным в виде наклонного консольного выступа, который соединен с полуаркой вантами и оборудован фахверковыми колоннами, объединенными по периметру сооружения витражами с образованием под консольными выступами замкнутого пространства для проведения спортивных и развлекательных мероприятий, при этом концевая часть консольного выступа, оснащенная механизмом натяжения вант, выполнена с пазом для концов гребенчатых пластин с подпружиненным утолщением, являющихся продолжением вант, а верхние концы фахверковых колонн оснащены конечными выключателями и имеют удлинение с подпружиненным утолщением на конце, входящим в фиксирующий паз в нижней части консольного выступа. 2. Арочная конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что ванты снабжены механизмами натяжения.