ПОЛИГОНАЛЬНО-СКЛАДЧАТЫЙ СВОД ИЗ ДРЕВЕСИНЫ Российский патент 2003 года по МПК E04B1/32 

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении покрытий зданий различного назначения.

Известны полигональные арочные конструкции из прямоугольных плоских панелей, соединяющихся друг с другом длинными сторонами без излома, а короткими сторонами - с некоторым изломом для создания сводчатой конструкции (Алюминиевые конструкции. Справочное пособие под ред. Трофимова В.И. М.: Стройиздат, 1978, табл. 62, 6).

Известен складчатый свод из ромбовидных перегнутых по большой диагонали элементов, соединяющихся друг с другом на болтах (Алюминиевые конструкции. Справочное пособие под ред. Трофимова В.И. М.: Стройиздат, 1978, табл. 63, 4).

Наиболее близкой к предлагаемой конструкции является волнистый складчатый свод, включающий ромбические элементы, выполненные из контурных брусьев с обшивкой, объединенных в укрупненные секции на длину дуги свода (авт. св. 1102874).

Недостатком данной строительной конструкции является невысокая изгибная жесткость свода вдоль образующей, проходящей через узлы сопряжения шести панелей: двух ромбических и четырех треугольных. К недостаткам относятся также разнотипность узлов сопряжения панелей и усложненная по сравнению с прямоугольником ромбовидная форма основных панелей, уменьшающая возможности геометрического варьирования свода.

Сущность изобретения заключается в том, что полигонально-складчатый свод из древесины, содержащий несущие прямоугольные и стабилизирующие треугольные равнобедренные панели, соединенные сторонами между собой и образующие при этом складки, выполнены облегченными трехслойными, подкрепленными внутренними ребрами с ориентацией в треугольных панелях перпендикулярно несущим контурным ребрам в прямоугольных панелях, при этом составленная из панелей многогранная конфигурация вписывается своими вершинами в цилиндрический свод.

Полученный таким образом полигонально-складчатый свод при условии закрепления опорного контура обладает повышенными жесткостью и устойчивостью по сравнению с аналогами, однотипностью сопряжений и большими возможностями для варьирования геометрических параметров.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:
фиг. 1 - общий вид свода;
фиг. 2а, б - основные геометрические параметры полигонально-складчатого свода;
фиг.3а, б - конструкция несущих панелей типа 1;
фиг.4а, б - конструкция стабилизирующих панелей типа 2.

Конструкция предлагаемого свода представляет собой сборную многогранную цилиндрическую оболочку кругового очертания, состоящую из плоских прямоугольных несущих панелей типа 1 и треугольных стабилизирующих равнобедренных панелей типа 2.

Размеры панелей связаны геометрическими соотношениями между радиусом свода r, числом членения дуги свода на равные промежутки и шагами а и b по длине свода.

Панели типа 1 и 2 представляют собой ребристую деревянную конструкцию с заполнением межреберного пространства утеплителем 3 типа ППС (пенополистирол), облицованную обшивками 4, 5 из древесно-стружечных, гипсокартонных, цементно-стружечных и т.п. плит, которыми каркас панелей закрывается до или после монтажа свода. Внутренние ребра 6 и внешние ребра 7 и 8 являются несущими, при этом с целью уменьшения веса внутренние ребра 6 могут быть облегченными, выполненными из двутавровых деревянных профилей со стенками из древесно-стружечных полос, а внешние ребра 7 и 8 имеют скосы для плотного соединения панелей друг с другом. Внутренние ребра 6 в панелях типа 2 расположены перпендикулярно несущим ребрам 7 в панелях типа 1 и после соединения панелей подкрепляют эти ребра для предотвращения от потери устойчивости при продольном сжатии.

Составленная из панелей многогранная конфигурация вписывается в цилиндрический свод радиуса r своими вершинами. При закреплении опорного контура на фундаменте конфигурация превращается в жесткую и устойчивую конструкцию, хорошо воспринимающую не только симметричные нагрузки типа постоянной и снеговой, но и асимметричную типа ветровой.

Соединяются панели 1 и 2 сторонами с помощью дискретных связей типа глухарей или болтов. Соединение панелей возможно также с использованием специально разработанных узловых деталей одного типа, допускающих ускоренные сборку и разборку сооружения.

Вначале монтируются приопорные доборные панели, представляющие собой половинки панелей 1 и 2 (фиг.2), при этом они крепятся анкерами к фундаментам. Затем поярусно наращиванием снизу вверх монтируются целые панели группами из 3-х соседних панелей: одной панели типа 1 и двух панелей типа 2. До смыкания панелей, наращиваемых с двух сторон свода, их целесообразно поддерживать лесами снизу для предотвращения чрезмерных деформаций и, как следствие, недопустимых монтажных усилий в панелях.

Монтаж свода можно вести двумя способами: с прикреплением одной или двух обшивок панелей к их каркасу до монтажа, или, если это существенно увеличивает вес панелей, после монтажа каркаса. В последнем случае жесткий утеплитель типа пенополистирола (ППС) монтируется вместе с каркасом, удерживаясь в межреберном пространстве панелей с помощью специальных шпонок.

Геометрические размеры L, а и b свода жестко не связаны между собой и создают большие возможности для варьирования геометрической схемы и назначения размеров панелей типа 1 и 2, что удобно при проектировании.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении покрытий зданий различного назначения. Технический результат изобретения - повышение жесткости и устойчивости. При возведении многогранных покрытий, вписанных вершинами в цилиндрический свод, используется два типа панелей: несущих прямоугольных и стабилизирующих треугольных равнобедренных панелей. Панели могут быть выполнены облегченными трехслойными с внутренним реберным подкреплением вполне определенной ориентации, различной для прямоугольных и треугольных панелей, с целью подкрепления нагруженных несущих ребер. 4 ил.

Полигонально-складчатый свод из древесины, содержащий несущие прямоугольные и стабилизирующие треугольные равнобедренные панели, соединенные сторонами между собой и образующие при этом складки, отличающийся тем, что панели выполнены облегченными трехслойными, подкрепленными внутренними ребрами с ориентацией в треугольных панелях перпендикулярно несущим контурным ребрам в прямоугольных панелях, при этом составленная из панелей многогранная конфигурация вписывается своими вершинами в цилиндрический свод.