КУПОЛЬНАЯ КОНСТРУКЦИЯ Российский патент 2024 года по МПК E04B1/32 

Изобретение относится к строительству, в частности к строительству сферических куполов [Е04В 7/00, Е04В 7/08, Е04В 1/32].

Из уровня техники известны СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКОГО РОМБИЧЕСКОГО ТРИ АКОНТАЭДРА [US 2007163185, опубл. 19.07.2007], в которых строительная конструкция, содержащая множество из двух наборов треугольников, близких к прямоугольным, каждый из которых является зеркальным отражением другого, так что все вершины конструкции находятся на одинаковом радиальном расстоянии от центра.

Также из уровня техники известен РЕБРИСТЫЙ КУПОЛ [RU 2298618, опубл. 10.05.2007], содержащий составные меридиональные арочные ребра, выполненные из шарнирно соединенных между собой несущих элементов, шарнирно закрепленные верхними концами к центральному опорному элементу, а нижними - к опорным элементам основания, равномерно расположенным по периметру купола, и горизонтальные кольцевые несущие элементы, закрепленные к меридиональным арочным ребрам в местах соединений образующих их несущих элементов, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными элементами жесткости, кольцевые несущие элементы выполнены из жестких прогонов, образующих в каждом из секторов купола с несущими элементами меридиональных арочных ребер жесткие трапециевидные и верхнюю треугольную секции, а дополнительные элементы жесткости размещены в трапециевидных секциях купола в шахматном порядке и выполнены, каждый, в виде четырехугольника из стержней, жестко закрепленного вершинами в серединах несущих элементов, образующих стороны трапеции.

Наиболее близким по технической сущности является ТРЕУГОЛЬНЫЙ СЕГМЕНТ МНОГОГРАННОГО СФЕРИЧЕСКОГО КУПОЛА [RU 2235833, опубл. 10.09.2004], являющийся частью 980-гранника, состоящий из 49 треугольников нескольких типоразмеров, включающий центральный равносторонний треугольник, и имеющий три плоскости симметрии, отличающийся тем, что 12 треугольников, пересеченных плоскостями симметрии, расположенных между вершинами центрального равностороннего треугольника и вершинами сегмента, выполнены равными между собой и сгруппированы попарно в виде 6 ромбов, к боковым сторонам которых примыкают боковые стороны 18 косоугольных треугольников, равных между собой, к которым, в свою очередь, примыкают 12 косоугольных треугольников, также равных между собой и объединенных попарно общими основаниями.

Основной технической проблемой аналогов и прототипа является высокая сложность конструкций и их низкая надежность, из-за того, что в указанных конструкциях используется большое количество элементов, имеющих сложную геометрическую форму, при этом при конструировании не используются свойства плетения, когда без добавления дополнительных элементов и соединений, элементы конструкции поддерживают и фиксируют друг друга обеспечивая надежность купольной конструкции.

Задачей изобретения является устранение недостатков прототипа.

Техническим результатом является упрощение купольной конструкции при одновременном повышении ее надежности.

Указанный технический результат достигается за счет того, что купольная конструкция, характеризующаяся тем, что представляет собой выпуклую крышу в виде шарового сегмента, отличающуюся тем, что в качестве формообразующих элементов купольной конструкции используются пересечения сегментов колец образующих звездчатую структуру, при этом лучи каждой звезды звездчатой структуры образованы пересечением формообразующих элементов выполненных путем пересечения двух сегментов колец, в качестве силовых элементов конструкции выступают пересечения трех сегментов колец, каждое пересечение трех сегментов колец формирует сферический треугольник, две стороны которого являются сторонами одного из лучей звезды третья сторона сферического треугольника является частью отрезка соединяющего два соседних луча звезды, каждая из сторон сферического треугольника, с одного конца располагается над пересекаемым сегментом кольца, с другого конца располагается под пересекаемым сегментом другого кольца, шаровой сегмент выполнен таким образом, что наложение сегментов колец друг относительно друга относительно условной поверхности шарового сегмента, реализовано поочередно сверху и снизу.

В частности, в качестве формообразующих элементов купольной конструкции используются пересечения пяти сегментов колец.

В частности, в качестве формообразующих элементов купольной конструкции используются пересечения десяти сегментов колец.

В частности, в качестве формообразующих элементов купольной конструкции используются пересечения шести сегментов колец.

В частности, в качестве формообразующих элементов купольной конструкции используются пересечения восьми сегментов колец.

Краткое описание чертежей.

На фиг. 1 показан формообразующий элемент первого уровня купольной конструкции - канал.

На фиг. 2 показан формообразующий элемент второго уровня купольной конструкции - двуугольник.

На фиг. 3 показан формообразующий элемент третьего уровня купольной конструкции - тройник.

На фиг. 4-5 показано пересечение двуугольников, формирующее тройники и звездчатую структуру из них.

На фиг. 6 показаны места пересечения канала, который последовательно проходит сверху и снизу пересекаемых каналов, в радиальном направлении.

На фиг. 7 показан вариант реализации звездчатой структуры.

На фиг 8 показана иллюстрация «разуплотненной» компоновки сферы

На фиг. 9-12 показаны варианты реализации конструкции купола.

На фиг. 13 показана схема разбиения макета купола для первого примера реализации.

На фиг. 14 показан вариант изготовления полукольца для макета купольной конструкции.

На фиг. 15 показан вариант изготовления торцов канала для первого примера реализации.

На фиг. 16 показан вариант изготовления оголовка сваи для первого примера реализации.

На фиг. 17-21 показаны иллюстрации формирования купольной конструкции для первого примера реализации.

На фиг. 22 показана схема разбиения макета купола для второго примера реализации.

На фиг. 23 показан вариант изготовления торцов канала для второго примера реализации.

На фиг. 24 показан вариант изготовления оголовка сваи для второго примера реализации.

На фиг. 25-30 показаны иллюстрации формирования купольной конструкции для второго примера реализации.

На фиг 31-32 показана иллюстрация условного «движения» орнаментальной композиции звездчатой структуры.

На фиг 33 показана иллюстрация «уплотненной» компоновки сферы

На фигурах обозначено:

1 - канал; 2 - кольцо; 3 - двуугольник; 4 - тройник.

Осуществление изобретения.

Купольная конструкция характеризуется тем, что формируется из сферы, которая состоит из формообразующих линейных элементов первого уровня - каналов 1 (фиг. 1). Каждый канал 1 представляет из себя плоскую полосу прямоугольного сечения (уголок, швеллер, арматуру, трубу и т.п.). В вариантах реализации канал 1 может быть выполнен с постоянным или переменным сечением. В качестве формообразующих элементов второго уровня сферы выступают замкнутые каналы 1 - кольца 2. В качестве формообразующих элементов третьего уровня сферы выступают двуугольники 3 (фиг. 2) - представляющие собой фигуры, образованные пересечением двух колец 2 (двух окружностей). Двуугольники 3 выступают в качестве элементов первого уровня силовой конструкции купола. Силовым элементом конструкции второго уровня выступает тройник 4 (фиг. 3), представляющий собой трехкомпонентную, суперпозиционную структуру, являющуюся основным силовым элементом купольной конструкции. Тройник 4 формируется из пересечения трех колец 2 (оконечной части двуугольника 3 - дополнительным кольцом 2) таким образом, чтобы их пересечение образовывало сферический треугольник, в котором, каждая из сторон, с одного конца располагалась над каналом 1 соответствующего пересекаемого кольца 2, с другого конца располагается под каналом 1 соответствующего пересекаемого кольца 2. Силовым элементом конструкции третьего уровня выступает звездчатая структура (фиг. 4-5), формируемая композицией пересекающихся двуугольников 3. При этом, в качестве лучей звездчатой конструкции выступают пересечения двуугольников 3 которые образуют тройники 4. Таким образом, вся совокупность указанным образом пересекающихся каналов 1, образующих неразрывную звездчатую структуру и находящаяся в идеальной суперпозиции, естественным образом формирует гармоничную сферу. Конструкция указанной сферы характеризуется тем, что каждый канал 1 пересекает другие каналы 1 последовательно снизу и сверху. Таким образом реализуется последовательная смена ориентации каналов 1, относительно условной поверхности образуемой сферы (фиг. 6), по мере его пересечения с другими каналами 1. Также конструкция указанной сферы характеризуется наличием звездчатой симметрии. Купольная конструкция представляет собой выпуклую крышу в виде шарового сегмента (в варианте реализации - полушария) сформированного из вышеописанной сферы. Важным свойством указанной купольной конструкции является то, что конструктивные элементы не опираются на центральную ось фигуры вращения образующей купол (даже в плане), а напротив обходят ее «по касательной». В таком случае, в качестве формообразующих элементов купольной конструкции используются пересечения сегментов колец 2 образующих звездчатую структуру. Лучи каждой звезды звездчатой структуры сформированы пересечением переплетающихся между собой формообразующих элементов - двуугольников 3, выполненных в виде пересечения двух сегментов колец 2. В качестве основных силовых элементов конструкции выступают тройники 4 - выполненные в виде пересечения трех сегментов колец, при этом каждое пересечение трех сегментов колец 2 формирует сферический треугольник, две стороны которого являются сторонами одного луча звезды, третья сторона которого является частью отрезка соединяющего два соседних луча звезды. Каждая из сторон сферического треугольника, с одного конца располагается над пересекаемым сегментом кольца 2, с другого конца располагается под пересекаемым сегментом другого кольца 2. Шаровой сегмент выполнен таким образом, что наложение сегментов колец 2 друг относительно друга, при движении в продольном направлении относительно условной поверхности шарового сегмента, реализовано поочередно сверху и снизу. Изменение положения на противоположное в одном лишь таком пересечении, приводит и к развороту условного «движения» орнаментальной композиции звездчатой структуры и всей конструкции, не меняя при этом ее технических свойств (показано на фиг. 31-32) Для описания вариантов реализации конструкций куполов, поясним: термины «уплотненная» и «разуплотненная» сфера, относятся с способу сплетения сфер с пятилучевой симметрией. Различаются тем, что: в «уплотненной компоновке» лучи близлежащих звезд накладываются друг на друга. Лучи каждой звезды одновременно принадлежат окружающим звездам (фиг. 33). В «разуплотненной компоновке» лучи соседних звезд сопрягаются лишь вершинами (фиг. 34). Различаются способом плетения, в обоих случаях сферы содержат двенадцать пятилучевых звезд.

Варианты конструкции куполов.

1. Купол уплотненного плетения с пятилучевой симметрией и пятью каналами 1 (сегментами колец 2) (фиг. 9). выполненный на основе уплотненной сферы (пятилучевой симметрии, пять каналов 1), которая характеризуется тем, что тройники 4 представляют собой сферические треугольники и являются лучами (пять лучей) звезды.

2. Купол разуплотненного плетения с пятилучевой симметрией и десятью каналами 1 (сегментами колец 2) выполненный на основе разуплотненной сферы (пятилучевой симметрии, десять каналов 1) - отличается от первого варианта конструкции тем, что тройники 4 не «накладываются» друг на друга а являются отдельными элементами, каждый из которых принадлежит только одной из шести звезд звездчатой структуры; звезды сопрягаются только удаленными вершинами лучей (фиг. 10).

3. Купол с шестилучевой симметрией и шестью каналами 1 (сегментами колец 2) (фиг. 11).

5. Купол с восьмилучевой симметрией и восемью каналами 1 (сегментами колец 2) (фиг. 12).

Способ построения купольной конструкции рассмотрим на примерах.

Пример 1.

Способ построения купольной конструкции 5×10, D - 5000 мм. из фанеры. Построение купола реализуется в несколько этапов:

1. Определяют габариты купола, стрелу подъема, материалы из которых будут созданы конструктивные элементы. В варианте реализации купол будет иметь диаметр 5 метров, стрелу подъема - 2.5 метра, материал - дерево (фанера).

2. Рассчитывают длину канала 1. Длину рассчитывают по формуле: L=π×d, где L - длина окружности, π - константа равная 3.14, d - диаметр окружности. Для указанного варианта реализации 3.14×5000=1570 0 мм. - длина окружности. Так как в данном случае строим половину сферы, длина канала 1 будет равна половине длины окружности - 7850 мм.

3. Строят макет в масштабе. Макет служит: для определения оптимальной толщины и ширины канала 1 (методом подбора, находится наиболее подходящие к конкретной конструкции значения сечения канала 1); для создания монтажной таблицы; как наглядное пособие, при сборке купола (из-за мало информативности чертежей). Для указанного варианта реализации: в масштабе 1:25 строят макет купола. Диаметр макета - 200 мм. Длина канала 1 - 314 мм. Толщина канала - 0.53 мм. Ширина канала 1 - 3.07 мм. Основание макета купола - окружность диаметром 200 мм. разбивают на десять равных частей, по 36° (фиг. 13). Далее нумеруются места крепления каналов 1, в виде металлических шайб, ориентированных вдоль окружности. Из стальной полосы подходящего сечения изготавливают десять каналов 1 длиной 314 мм (фиг. 14). При помощи гибочных вальцов формируют необходимую кривизну каналов 1. Готовое изделие представляет из себя половину окружности диаметром 200 мм. Торцы каналов 1 оформляются кольцами крепления. Каналы 1 последовательно крепят к пронумерованным местам крепления на макете фундамента, составляют монтажную таблицу (таблица 1). После успешной отработки на макете приступают к сооружению купольной конструкции.

4. Определив толщину и ширину канала 1 в макете, рассчитывают реальные значения в масштабе. Толщина канала 1 - 13.25 мм. Ширина канала 1 - 76.75 мм. Так как используется фанера толщиной 3 мм. и размером листа 1200×2500 мм, округляем значение ширины канала 1 до 80 мм. (с учетом толщины реза циркулярной пилы).

5. Создают конструктивные элементы (каналы 1) - полукольца из фанеры (фиг. 15). На горизонтальном основании, из фанеры 10 мм. и деревянного бруса 60x60 мм., строят двусторонний кондуктор (матрица и пуансон), воспроизводящий форму будущего канала 1. (Допускается увеличение кривизны канала 1 на 10%, с целью упрощения последующей транспортировки). Листы фанеры, толщиной 3 мм. и шириной 1200 мм., распускают вдоль длинной стороны, на 15 равных полос. Кондуктор прокладывают тонкой полиэтиленовой пленкой, полосы фанеры увлажняют ацетоном, промазывают с обоих сторон эпоксидной смолой (ТУ 2252-003-53507644-2002) и укладывают в неподвижную часть кондуктора, встык. Последующие слои, подобным образом укладывают со сдвигом на 25% длины изделия. Между вторым и третьим слоем по всей площади, укладывают ленту из стеклоткани. После набора четырех слоев фанеры, пакет выравнивают, прокладывают тонкой полиэтиленовой пленкой и плотно зажимают подвижной частью кондуктора. После застывания смолы кондуктор разбирают, неровности шлифуют. На расстоянии 70 мм от торцов, по центру, устраивают отверстия диаметром 16 мм под крепление. Углы скругляют (фиг. 15). Формируют десять одинаковых каналов 1.

6. Устраивают свайный фундамент из стальной трубы D 100 мм. Оголовок сваи венчают стальной пластиной, толщиной 10 мм {фиг. 16). Размер пластины 300×150 мм. Нижнюю часть пластины вваривают в соответствующую прорезь торца сваи, по центрам. Верхняя ее часть имеет по центру крепежное отверстие 16 мм, на расстоянии 70 мм от верхнего края. Углы скругляют. Пластины ориентируют одной из сторон на центр окружности основания купола и выводят в ноль.

7. Пять каналов 1, формирующие верхнее опорное кольцо, в горизонтальном положении, раскрепляют (с внутренней стороны) на фундаменте болтами М16 через крепежные отверстия оголовков свай, под широкую шайбу и само фиксирующуюся гайку. Согласно монтажной таблице. (пункты 1-5). Гайки наживляют, соединения не фиксируют (фиг. 17).

8. Конструкцию поднимают и выравнивают в расчетном положении (фиг. 18).

9. Вторую пятерку каналов 1 вплетают в купол, в соответствии с данными монтажной таблицы (пункты 6-10). По мере добавления каналов 1, соединения первой пятерки разбирают и через шайбы на каждую свайную опору добавляют второй канал 1. Гайки наживляют, соединение не фиксируют (фиг. 19).

10. Конструкцию выравнивают. Верхнее опорное кольцо выставляют по центру относительно центральной точки основания купола. Диаметр его может варьироваться, в зависимости от задач от 600 мм в верхнем положении (фиг. 20) (высота входных проемов составляет 2000 мм. в верхней точке, стрела подъема 2500 мм) до 4250 мм в полностью раскрытом состоянии (фиг. 21) (высота стенки в таком положении достигает 1500 мм) Нижнюю пятерку каналов 1 поднимают вверх до расклинивания в пересечении с верхней пятеркой. Каналы 1 фиксируют в неподвижном положении протяжкой болтовых соединений при фундаменте. В верхнем опорном кольце, в местах пересечения каналов 1 (вершинах центрального пятиугольника), устраивают пять подходящих отверстий и каналы 1 фиксируются болтами М8 под широкие шайбы с двух сторон, само фиксирующейся гайкой. Также фиксируют каналы 1 нижней пятерки, в местах соединения горизонтальных лучей звезд.

10. Покрытие купола осуществляют натяжным тентом из ПВХ (или подобным материалом).

Пример 2.

Способ построения купольной конструкции 6×6, D - 10000 мм. из стеклопластика. Построение купола реализуется в несколько этапов:

1. Определяют габариты купола, стрелу подъема, материалы из которых будут созданы конструктивные элементы. В варианте реализации купол будет иметь диаметр 10 метров, стрелу подъема - 5 метров, материал - стеклопластик.

2. Рассчитывают длину канала 1. Для указанного варианта реализации: 3.14×10000=31400 мм. - длина окружности. Длина канала 1 будет равна половине длины окружности - 15700 мм.

3. Строят макет в масштабе. Для указанного варианта реализации: в масштабе 1:65 строят макет купола. Диаметр макета - 150 мм. Длина канала 1 - 240 мм. Толщина канала 1 - 0.36 мм. Ширина канала 1 - 11.75 мм. Основание макета купола - окружность диаметром 150 мм разбивают на шесть равных частей, по 60° (фиг. 22). Далее нумеруются места крепления каналов 1, в виде металлических шайб, ориентированных вдоль окружности. Из стальной полосы подходящего сечения изготавливают шесть каналов 1 длиной 240 мм (фиг. 14). При помощи гибочных вальцов формируют необходимую кривизну каналов 1. Торцы каналов 1 оформляют кольцами крепления. Каналы 1 последовательно крепят к пронумерованным местам крепления на макете фундамента, составляется монтажная таблица (таблица 2).

После успешной отработки на макете приступают к сооружению купольной конструкции.

4. Определив толщину и ширину канала 1 в макете, рассчитывают реальные значения в масштабе. Толщина канала 1 - 23.4 мм. (округляют до 25 мм) Ширина канала 1 - 763.75 мм. (округляют до 760 мм).

5. Создают конструктивные элементы (каналы 1) - полукольца из стеклопластика. На соответствующем производстве изготавливают пуансон и матрицу будущего изделия (допускается увеличение кривизны канала 1 на 10%, с целью упрощения последующей транспортировки). Начиная с отметки 3100 мм от каждого торца, канал 1 постепенно утолщают и уменьшают по ширине (фиг. 23). В результате, торец канала 1 имеет в сечении: 50 мм - толщины и 350 мм - ширины. На расстоянии 175 мм от торца, по центру, предусматриваются отверстия диаметром 16 мм, под крепление, углы скругляют, формируют шесть одинаковых каналов 1.

6. Устраивают свайный фундамент из стальной трубы D 300 мм. Оголовок сваи венчают стальной пластиной, толщиной 20 мм (фиг. 24). Размер пластины 500×550 мм. Нижнюю часть пластины вваривают в соответствующую прорезь торца сваи, по центрам. Верхняя ее часть имеет по центру крепежное отверстие 16 мм, на расстоянии 160 мм от верхнего края. А также четыре отверстия 16 мм, отстоящих от центрального на 100 мм по горизонтальной и вертикальной осям. Углы скашивают. Из стальной пластины толщиной 10 мм изготавливают прижимную деталь размером 320×320 мм, согласно чертежу. Пластины ориентируют одной из сторон на центр окружности основания купола и выводят в ноль.

7. Монтаж купола реализуют в соответствии с монтажной таблицей. В центре площадки устраивают строительные леса из расчета удобства манипуляций с верхним опорным кольцом. Первый канал 1 крепят в горизонтальном положении на опоры 1, 4, болтами М16 через центральные крепежные отверстия оголовков свай, под центральное отверстие прижимной детали и само фиксирующуюся гайку. Гайки наживляют, соединения не фиксируют (фиг. 25). Так же, второй канал 1 - опоры 2, 5, обходя первый канал 1 снаружи (фиг. 26). Так же, третий канал 1 - опоры 3, 6, при этом заводится под первый канал 1 и охватывает снаружи второй. Приподнимая второй канал 1 и поддерживая его первым и третьим, они выставляются под углом 70 градусов каждый (фиг. 27). Третий канал 1, в верхней точке, крепят на оттяжку, тросом ко второй опоре. Первый и второй канал 1, в месте пересечения плотно перевязываются подходящей веревкой. Четвертый канал 1 - опоры 4, 1, при этом перекрывает третий и проходит под вторым (фиг. 28). Второй и третий каналы 1, в месте пересечения плотно перевязываются подходящей веревкой. Четвертый канал 1 1, в верхней точке, крепится на оттяжку, тросом к третьей опоре. Трос с третьего канала 1 снимают. Далее подобным образом, в соответствии с монтажной таблицей, устанавливают пятый и шестой каналы 1 (фиг. 29-30). Конструкция выравнивается в расчетном положении. Угол возвышения каналов - 72°. Верхнее опорное кольцо выставляется по центру относительно центральной точки основания купола. Центральные болты опор протягиваются. Оттяжка и обвязки с верхнего опорного кольца удаляются. Через имеющиеся в оголовках свай и прижимных деталях отверстия, сверлятся сквозные отверстия в зажатых между ними торцах каналов, Через широкие стальные шайбы, с двух сторон, через эти отверстия конструкция дополнительно стягивается болтами М16. Высота входных порталов - 4000 мм.

8. Перекрытие купола осуществляют прозрачным геокуполом из поликарбоната (или подобным).

Также перекрытие купола могут осуществлять с использованием пневмоопалубки. Сферическую поверхность купола последовательно выстилают стеклотканью, которую наполняют полимерной смолой. После застывания смолы, пневмоопалубку удаляют и второй слой стеклоткани проклеивают изнутри. Операцию повторяют до достижения необходимой толщины покрытия. Внутреннее пространство застраивают традиционным образом, с устройством стен, проемов, межэтажного перекрытия и лестниц. Оконные проемы и иные отверстия, вырезаются в поверхности купола без нарушения целостности несущих каналов 1.

Заявленный технический результат - упрощение купольной конструкции при одновременном повышении ее надежности достигается за счет того, что в основе конструкции лежат силовые элементы выполненные в виде звездчатой структуры, сформированные из пересечения двуугольников 3 с образованием тройников 4 в каждом из которых все стороны сферического треугольника надежно зафиксированы прилегающими сторонами. Реализованная таким образом последовательная смена ориентации каналов 1, относительно условной поверхности образуемой сферы формирует надежную плетеную конструкцию способную выдержать значительные эксплуатационные нагрузки и обеспечить высокий уровень ветро, снего и сейсмоустойчивости конструкции. Одновременно с этим, для возведения указанной конструкции купола не требуется больших трудозатрат, так как при формировании конструкции используется уменьшенное (по сравнению с решениями аналогов и прототипа) количество конструкционных и соединительных элементов. Все используемые элементы конструкции являются одинаковыми и характеризуются простотой промышленного изготовления. Монтаж конструкции купола не требует специализированных подготовительных работ на местности.

Заявителем в 2023 были построены макеты купольных конструкций, проведены расчеты и моделирование, которые подтвердили заявленный технический результат, а именно: благодаря тому что для возведения заявленной конструкции используется в среднем на 40-90% меньше деталей реализуется упрощение купольной конструкции. Также благодаря использованию указанных формообразующих и силовых элементов - обеспечивается повышение надежности купольной конструкции (по сравнению с известными из уровня техники решениями) в среднем от 5 до 30% (при схожих габаритах конструкции купола). Также на основе расчетов были выявлены другие положительные стороны заявленного решения, а именно:

- обеспечения возможности формирования перекрытия пролетов большого размера;

- простота проектирования и расчетов;

- обеспечение возможности получения максимальной прозрачности купола;

- исключение необходимости устройства сложных фундаментов;

-обеспечение возможности создания крупных элементов конструкции непосредственно на стройплощадке и как следствие снижение расходов на логистику;

- значительное снижение затрат на стройматериалы;

- простота монтажа и возведения сооружения, как следствие - снижение трудозатрат;

- снижение стоимости объекта в целом;

- высокие эстетические свойства конструкции.

Изобретение относится к строительству, в частности к строительству сферических куполов. Техническим результатом является повышение надёжности купола. Купольная конструкция представляет собой выпуклую крышу в виде шарового сегмента. В качестве формообразующих элементов купольной конструкции используются пересечения частей колец, образующих звездчатую структуру, при этом лучи каждой звезды звездчатой структуры образованы пересечением формообразующих элементов, выполненных путем пересечения двух частей колец. В качестве силовых элементов конструкции выступают пересечения трех частей колец, каждое пересечение трех частей колец формирует сферический треугольник, две стороны которого являются сторонами одного из лучей звезды, третья сторона сферического треугольника является частью отрезка, соединяющего два соседних луча звезды. Каждая из сторон сферического треугольника с одного конца располагается над пересекаемой частью кольца, с другого конца располагается под пересекаемой частью другого кольца. Шаровой сегмент выполнен таким образом, что в местах пересечения частей колец относительно условной поверхности шарового сегмента они проходят друг относительно друга поочередно сверху и снизу. Концы частей колец прикреплены к местам крепления на основании купольной конструкции. 4 з.п. ф-лы, 33 ил., 2 табл.

1. Купольная конструкция, характеризующаяся тем, что представляет собой выпуклую крышу в виде шарового сегмента, отличающаяся тем, что в качестве формообразующих элементов купольной конструкции используются пересечения сегментов колец, образующих звездчатую структуру, при этом лучи каждой звезды звездчатой структуры образованы пересечением формообразующих элементов, выполненных путем пересечения двух сегментов колец, в качестве силовых элементов конструкции выступают пересечения трех сегментов колец, каждое пересечение трех сегментов колец формирует сферический треугольник, две стороны которого являются сторонами одного из лучей звезды, третья сторона сферического треугольника является частью отрезка, соединяющего два соседних луча звезды, каждая из сторон сферического треугольника с одного конца располагается над пересекаемым сегментом кольца, с другого конца располагается под пересекаемым сегментом другого кольца, шаровой сегмент выполнен таким образом, что наложение сегментов колец друг относительно друга относительно условной поверхности шарового сегмента реализовано поочередно сверху и снизу.

2. Купольная конструкция, отличающаяся тем, что в качестве формообразующих элементов купольной конструкции используются пересечения пяти сегментов колец.

3. Купольная конструкция, отличающаяся тем, что в качестве формообразующих элементов купольной конструкции используются пересечения десяти сегментов колец.

4. Купольная конструкция, отличающаяся тем, что в качестве формообразующих элементов купольной конструкции используются пересечения шести сегментов колец.

5. Купольная конструкция, отличающаяся тем, что в качестве формообразующих элементов купольной конструкции используются пересечения восьми сегментов колец.