Трансформируемое покрытие Советский патент 1983 года по МПК E04B7/10 

(50 ТРАНСФОРМИРУЕМОЕ ПОКРЫТИЕ

1

Изобретение относится к конструкр, циям трансформируемых покрытий, которые могут быть использованы в промышленном и гражданском строительстве, а также при оборудовании космических объектов.

Известна раздвижная волнистая конструкция, состоящая из начальных плоских элементов, имеющих форму паг: раллелогрампа и шарнирно соединенных между собой по контуру под углом от О до к другу. Конструкция имеет плоскую развертку и способна компактно упаковываться l.

Недостатком конструкции является, то что плоские многоугольники конструкции способны образовывать лишь одну пространственную конфигурацию - панельную.

Известно трансформируемое покрытие состоящее из конгруэнтных ix совпадающих при наложении) треугольных элементов, объединенных шарнирными

связями и скомпонованных в параллелограммы 12 J.

Однако треугольные элементы, расположенные под углом от О до 180 друг к другу, способны образьвать только две пространственные конфигурации - панельную и сводчатую циркульного поперечного очертания.

Общим недостатком известных конструктивных решений является невоз10можность многократных преобразований их пространственных конфигураций. Попытка преобразования пространственных форм этих покрытий ведет к появиению деформаций в элементах, пов«5реждению шарнирных связей, т.е. к местной или полной потере устойчивости конструкции и сокращению срока ее эксплуатации.

20

Целью изобретения является расширение области применения и увеличение срока эксплуатации за счет обеспечения возможности многократного преобразования конфигурации покрытия.

Поставленная цель достигается тем что в трансформируемом покрытии, включающем основные плоские треуголь ные элементы, объединенные шарнирными связями в параллелограммы, каждый основной треугольный элемент снабжен дополнительной шарнирной с образованием дополнительного треугольного элемента, неконгруэнтного основному треугольному элементу, причем один конец дополнительной шарнирной связи расположен в острой вершине параллелограмма, а другой на его боковой стороне, при этом середина большей диагонали каждого параллелограмма являётся центром поворотной симметрии для дополнительных треугольных элементов.

Степень трансформации покрытия, определяемая числом различных пространственных положений треугольных Элементов пи отношению друг к друГу, увеличивается с введением в каждый треугольный элемент дополнительной шарнирной связи, один конец которой совпадает с острой вершиной параллелограмма, а другой образует новую независимую вершину на его боковой стороне. Неконгруэнтность треугольных элементов обеспечивает возможность произвольного варьирования поперечного профиля складочной трансформируемой конструкции.

На фиг. 1 показан фрагмент плоской развертки покрытия; на фиг. 2- . вариант покрытия панельного типа; на фиг. 3 - вариант сводчатого покрытия на фиг. Ц S варианты покрытия со сложной пространственной конфигурацией; на фиг. 6 и 7 - узел 1 на фиг. на фиг. 8 - схема преобразования конфигурации покрытия при изменении внуреннего технологического режима сооружения.

Трансформируемое покрытие состоит из неконгруэнтных треугольных элементов 1 и 2, скомпонованных в параллелограммы 3 и заключенных между верхней и нижней обшивками из гибкого материала. Крепление обшивок к элементам 1 и 2 производится, например, с помощью клея. Между треугольными элементами 1 и 2 расположены прошитые и проклеенные шарнирные (гибкие) связи t-y. Дополнительные (введенные) шарнирные связи 7 образу19т

новые вершины 8 на каждой продольной связи Ц, Связи Ц содержат тросы 9, выходящие на поверхность обшивок в каждой вершине и образующие монтажные петли 10. Жесткая фиксация смежных треугольных элементов 1 и 2 в одной плоскости осуществляется с помощью фиксирующих устройств 11.

На фиг. 2 показан вариант трансформируемого покрытия - покрытие панельного типа при использовании част шарнирных ( гибких связей. Остальные связи в данном варианте не используются.

По используемым шарнирным связям происходит образование рельефа, остальные связи не используются, т.е. пластины, соединенные ими, фиксируются в одной плоскости.

Для осуществления преобразования конфигурации покрытия оно приподнимается над основанием механизмами 12 на требуемую для преобразования покрытия высоту за монтажные петли 10 выступающих верщин 13 Западающие вершины k образуются натяжением тросов лебедки. После придания поперечному профилю сооружения необходимой конфигурации и фиксации требуемых треугольных элементов в одной плоскости покрытие опускается на основание. Устойчивость покрытия обеспечивается продольным и поперечным складкообразованием, а также креплением к основанию.

Степень изменяемости покрытия в пределах одной ячейки. - двух смежных по продольным связям параллелограммов - зависит от числа различных взаимных пространственных положений треугольных элементов, а число комбинаций от связности элементов друг с другом, их разнотипности и количесва. С введением.дополнительной подвижной связи в треугольный элемент число комбинаций увеличивается.

Сочетание элементов внутри одной ячейки влияет на возможность произвольного комбинирования элементов в

других ячейках. Новая .подвижная связь один конец которой совпадает с вершиной параллелограмма, а другой образует новую вершину на его боковой продольной стороне, повышает взаимную независимость пространственных положений треугольных элементов.

Разнотипность треугольных элементов обеспечивает возможность изменить их наклон по отношению друг к другу в продольном и поперечном направлениях, что также повышает число комбинаций. Экспериментальные исследования показали, что количество возможных сочетаний ячеек с произвольной комбинацией в них треугольных элементо зависит от числа плоскостей симметрии любой ячейки в поверхности, при чем ячейки с одной плоскостью симметрии позволяют получить максималь ное число сочетаний. В предлагаемой конструкции покрытия пространственное комбинирован ние разнотипных треугольных элементов в ячейках: с одной плоскостью симметрии, образую1цих продольные ленточные ряды, может быть произвольным, что обеспечивает большую ки нематическую универсальность покрытия. Неконгруэнтные треугольные элементы трансформируемого покрытия могут быть.выполнены однослойными и плоских или гофрированных синтетических, деревянных или металлически листов, а также многослойными типа плит сэндвич. Между треугольными элементами и наружными обшивками мо жет заключаться гибкий плитный утеп литель. Шарнирными связями могут быть по воротные цилиндрические шарниры, гибкие вставки, присоединяемые к треугольным элементам и т.п. Крепле ние шарнирных связей к треугольным элементам может производиться с помощью сварки, склеивания. .Фиксация смежных треугольных элементов в одной плоскости может осуществляться, например с помощью обычных шпингалетных устройств типа дверных задвижек или электромагнитных загшкателей. Изобретение позволит повысить степень трансформации, многократно преобразовывать собственную пространственную конфигурацию без деформирования составляющих элементов, а следовательно, увеличить срок эксплуатации. Предлагаемое трансформируемое покрытие будет эффективным при реконструкции промышленных и гражданских объектов Л1эбого назначения, повысит архитектурные ка-, чества зданий и сооружений, снизит значение фактора их морального износа, повысит их универсальность. Формула изобретения Трансформируемое покрытие, включающее основные плоские треугольные элементы, объединенные шарнирными связями в параллелограммы, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения и увеличения срока эксплуатации за счет обеспечения возможности многократного преобразования конфигурации покрытия каждый основной треугольный элемент снабжен дополнительной шарнирной связью с образованием дополнительного треугольного элемента, неконгруэнтного основному треугольному элементу, причем один конец дополнительной шарнирной связи расположен в острой вершине параллелограмма, а другой - на его боковой стороне, при этом середина большей диагонали каждого параллелограммаявляется центром поворотной симметрии для дополнительных треугольных элементов . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Заявка Японии № 50-11683 кл. Е 01 С 2/30, 1975. 2.Новые архитектурно-конструктивные структуры. Сборник.. Н.., Стройиздат.1978, с. 56-57.

Ю,

Ш

Фиг.7

Фиг. 8