Способ образования сборных куполообразных оболочек Советский патент 1980 года по МПК E04B7/08 

рйе заполняют плоскими панелями тог же типоразмера.

Возможен вариант, когда близлежащие вершины смежных объемных блоков соединяют между собой стержневыми элементами. Кроме того, объемные блоки могут быть выполнены в виде напряженных элементов из цельного листа, имеющего надрезы.

На фиг. 1 изображен правильный двенадцатигранник, обЕиий вид; на фиг. 2 - объемный блок в виде отсече ной части двенадцатигранника (первый тип), общий вид; на фиг. 3 - объемный блок в виде отсеченной части двенадцатигранника (второй тип), общий в.ид; на фиг.. 4 - объемный блок в видеотсеченной части двенадцатигранника (третий тип), общий вид на фиг. 5 - сборная купольная оболочка после соединения объемных блоков первого и третьего типа (первый вариант), общий вид; на фиг. 6 сборная купольная оболочка после Соединения объемных блоков первого и второго типов (второй вариант), общий вид; на фиг. 7 - правильный тридцАтидвухгранник, общий вид; на фиг. 8 - объемный блок в виде отсеченной части тридцатидвухграниика (четвертый тип) ,- общий вид; на фиг. 9 - объемный блок в-виде отсеченной части :тридцатидвухгранника (пятый тип), общий вид; на фиг. 10 объемный блок в виде отсеченной част тридцатидвухгранника (шестой тип), общийвид, на фиг. 11 - сборная купЪльная оболочка после соединения объемных блоков четвертого типа (третий вариант), общий вид; на фиг 12 - сборная купольная оболочка после соединений объемных блоков четвертого, и шестого типов (четвертый вариант), общий вид на фиг 13 сборная куполообразная оболочка после соединений объемных блоков четвертого, пятого и шестого типов (пятый вариант) ,общий вид, на фиг. .14 - плоская и объемная панели, ,. общий вид; на фиг. 15 - сборная куполообразная оболочка после замены .плоской пятиугольной панели на ,объемную (шестой вариант), общий вид; на фиг. 16 - сборная куполообразная оболочкж после 3 айены плоской .пятиугольной панели на объемную (седьмой вариант), общий вид на фиг. 17 - сборная куполообразная оболочка после замены плоской пятиугольной панели на объемную (восьмой вариант),общий вид; на фиг. 18 сборная куполообразная оболочка после замены плоской пятиугольной панели на объемную (дев.ятый вариант) , С5бщий вид на фиг .19 - ку полообразная оболочка после замены плоской пятиугольной панели на объемную (десятый вариант), общий вид на фиг. 20 - предварительно напряженный объемный блок первого тиПа, общий вид; на фиг. 21 - раскрой предварительно напряженного объемного блока первого типа, общий вид;: на фиг. 22 - предварительно напряженный объемный блок второго типа, общий вид; на фиг. 23 - раскрой предварительно напряженного объемного блока второго типа, общий вид; на фиг. 24 - сборная куполообразная оболочка,из предварительно напряженных объемных блоков первого типа (первый вариант), общий вид на фиг. 25 - сборная куполообразная оболочка из предварительно напряженных объемных блоков первого и второго типа (второй вариант), общий вид.

Способ образования сборных купольных оболочек, конструкция которых содержит плоские панели в виде правильных многоугольников 1 пятиугольного очертания с постоянной длиной ребра или многоугольников 3 треугольного очертания, или содержит комбинацию тех и других панелей 1,3с постоянной длиной ребра 2, которые могут быть изготовлены из листовых материалов таких, как металл, пластик, фанера и т. д. и стабилизированы по ребрам 2 опорным контуром многоугольного сечения.

Такие плоские панели 1 или 1 и 3 соединяют между собой по ребрам 2 в укрупненные конструктивные злементы, повторяющие комбинацию граней отсече ных частей правильных многогранников 4 и 5, образуя объемные блоки 67 11

При очень больших пролетах Пятиугольные панели 1 объемных блоков 6-11 заменяют объемными пирамидками 12, составленными из пяти треугольных панелей 3 с постоянной длиной ребра 2, или же сами объемные блоки 6-11 выполняют в виде предварительно напряженных конструктивных элементов 1 14 из цельнораскроенного. листа 15 и 16 прокатапутем сгиба его участков и сварки, клепки, сбалчивания .кромок раскроя между собой.

.Объемные блоки 6 - 11 и 13, 14 соединяют между собой в определенных комбинациях через одну или две стороны своего многоугольного основания путем сваркц, клепки, сбалчивания и образуют поверхность купольной оболочки.

В отдельных случаях для стабилизации всей конструктивной системы оболочки возможно включение стержня 17, соединяющего две близлежащие смежные вершины объемных блоков.

В итоге сложная многогранная поверхность способна выдерживать зна-. чительные напряжения, что невозможно достигнуть в случае гладкой поверх:ности оболочки.

Возведение сборной куполообразной оболочки можно вести двумя способами .

Первый способ. Возведение оболочки начинают с установки объемных блоков б - 11, 13, 14, соединяет алх между собой в зависимости от требуемого диаметра оболочки в определенных комбинациях, например би8, 7иб, Ни 9, 10 и 9 и образующих нижний пояс

оболочки,который является опорным KOH

туром. Дальнейший монтаж заключается в креплении остальных объемных блоков по ярусам, до полного смыкания поверхности оболочки.

При установке объемных блоков, например, б и 8 или 7 и 6, или 9, или 11 и 9, или 10 и 9 в проектное положение используют различные пойъемные механизмы, которые в зависимости от пролетов оболочки могут устанавливаться как в центре монтируемой конструкции, так и за ее пределами. При соединении объемных блоков, например, б и 3, или 7 и 6, или 9, или 11 и 9, или 10 и 9 друг с другом регулирование их угла наклона может производиться пневмошестами с изменяю- щейся геометрией.

Второй способ. Возведение купольной оболочки с использованием пневматической подушки., В этом случае купольную оболочкуначинают возводить с монтажа объемных блоков, например,. 8 или 7, или 9, образующих зенит Купольной оболочки с дальнейшим пояруным креплением Нижележащих объемных элементов, например, 6 или 7, или 9, или 11, или 10 до окончательной установки объемных блоков нижнего пояса оболочки. Каждый раз при навешивании конструктивных элементов пневматическую подушку увеличивают в объеме путем нагнетания воздуха, обеспечивая условия для крепления очередной -партии объемных блоков.

Второй способ возведения сборной куполообразной оболочки является наиболее оптимальным, поскольку монтаж объемных блоков на весу исключает всякие деформации конструктивных элементов до момента: окончательного их закрепления в проектное положение.

Предлагаемый, способ образования сборных купольных оболочек за счет, использования геометрии различных сочетаний отсеченных частей многогранников обеспечивает возможность перекрывать любьге пролеты.

Возможность вести монтаж сборной куполообразной оболочки из укрупненных конструктивных элементов (объемных блоков) позволяет сократить сроки строительства в два раза, что приведет к снижению трудозатрат и стоимости конструкции.

Строительство сборной куполообразной оболочки из предварительно напряженных объемных блоков дает возможность повысить конструктивную устойчивость сооружения.

Сложная многогранная поверхность сборной куполообразной оболочки создает благоприятные условия для отражения звуковой волны и диффузии звука по всему помещению, формируя хорошую слышимость, артикуляцию речи и музыки, и тем самым обеспечивает возможность широкого их использования для зрелищных валов.

Формула изобретения

1.Способ образования сборных купольных оболочек, включающий соединение краевых участков панелей првильного многоугольного очертания, расположенных по поверхности правильных многогранников, отличающийся тем, что, с целью создания оболочек любых пролетов из плоских- панелей одного или двух типоразмеров , последние располагают по поверхности отсеченных частей правильных многогранников, образуя объеные блоки, после чего их соединяют между собой одной или двумя сторонами многоугольного основания.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что объемные блоки располагают с образованием между ними проемов, которые заполняют плоскими панелями того же типоразмера.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что близлежащие вершины смежных объемных блоков соединяют между собой стержневыми элементами .

4.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью увеличения жесткости оболочки, объемные блоки выполняют в виде напряженных элементов из цельного листа, имеющего надрезы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Павлов Г. Н. Композиционное формообразование кристаллических куполов и оболочек. - Архитектура СССР, 1977, 2, с. 30-41.

2.Патент QUA № 3341989, кл. 52.81, опублик. 1967.