Опалубка для возведения сферического купола

 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для возведения монолитного сферического купола. Сущность изобретения: опалубка включает щиты 3 наружной облицовки в форме граней, восстановленных на ребрах додекаэдра правильных пирамид 4, вершины которых равно удалены от центра додекаэдра, а длины сторон треугольных щитов определяются соотношением 1:0, 898: 0,898, при этом шесть ребер додекаэдра могут быть ориентированы по главным осям прямоугольной системы координат. 1 з. п. ф - лы, 8 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении из монолитного железобетона конструкций купольного типа, в частности при возведении куполов или саркофагов в зонах, опасных для пребывания человека.

Известно использование треугольных криволинейных щитов для возведения сферической поверхности [1] Известна опалубка для возведения сферического купола, содержащая внутреннюю и наружную облицовку из треугольных щитов в форме одинаковых равнобедренных треугольников с окнами и заглушками, соединенных анкерами с армокаркасом, нащельники с зажимными устройствами [2] Недостатками известных конструкций являются сложность и трудоемкость изготовления купола с высокой точностью соблюдения сферической формы.

Целью изобретения является снижение металлоемкости и трудоемкости изготовления купола при высокой точности соблюдения сферической формы.

Цель изобретения достигается за счет того, что щиты наружной облицовки выполнены в форме граней, восстановленных на ребрах додекаэдра правильных пирамид, вершины которых расположены на равном удалении от центра додекаэдра, а размеры треугольных щитов определяют соотношением сторон треугольника, равным 1: 0,898: 0,898, при этом щиты наружной облицовки имеют форму граней правильных пирамид, восстановленных на ребрах додекаэдра, шесть ребер которого ориентированы по главным осям прямоугольной системы координат.

На фиг. 1 в аксонометрии изображен внешний вид возводимого сферического купола; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 фронтальная проекция возводимого купола в виде додекаэдра с восстановленными на его гранях из треугольных щитов правильных пирамид; на фиг. 4 то же, вид сверху; на фиг. 5 то же, вид сбоку; на фиг. 6 фрагмент возводимого купола в виде правильной пирамиды из равнобедренных треугольников, восстановленной на грани додекаэдра; на фиг. 7 вид сверху щита купола в виде равнобедренного треугольника; на фиг. 8 вариант сферического щита в виде равнобедренного треугольника.

На фиг. 1, 3-5 пунктиром показан вписанный в додекаэдр куб со стороной, определяемой соотношением (1+2sin18^o)xa, а тонкой линией показана описанная вокруг додекаэдра сфера радиусом R определяемым соотношением R= x c/2.

Опалубка для возведения сферического купола включает внутреннюю металлическую облицовку 1, армокаркас 2, щиты 3 наружной облицовки в виде равнобедренных треугольников с основанием а и равными сторонами b, с их соотношением a: b=1:0,898. Щиты 3 собраны по 5 штук в правильные пирамиды 4 высотой h, восстановленной на ребрах одной из граней базового додекаэдра, изображенного основной линией на фиг. 1,3-5. Высота пирамиды определяется соотношением h= R-H, где H=(a+c)cosγ/2, а угол γ можно вычислить по формуле γ=arctg (a/c). Щиты 3 прикреплены к армокаркасу 2 анкерами 5. Для соединения щитов 3 между собой предусмотрены нащельники 6 с зажимными устройствами 7. В щитах 3 оборудованы окна 8 с заглушками 9 для заливки бетона.

Способ сборки опалубки для возведения сферического купола производится нижеследующим образом.

Возведение сферического купола начинают с монтажа металлической облицовки 1, являющейся внутренней опалубкой армокаркаса 2. Затем монтируют внешнюю опалубку из щитов 3, соединяют по сторонам b, объединяя их по 5 штук в виде правильной пирамиды 4 высотой h. Причем шесть ребер из тридцати базового додекаэдра ориентируют по главным осям прямоугольной системы координат. Восемь вершин куба совпадают с 8 из 20 вершин базового додекаэдра, а все вершины принадлежит к описанной сфере. Щиты 3 крепят анкерами 5 к армокаркасу 2. Зазоры между щитами 3 перекрывают нащельниками 6 с зажимными устройствами 7. Бетонную смесь подают через окна 8. По мере продвижения фронта работ окна 8 закрывают заглушками 9. После отверждения бетона снимают нащельники 6 и демонтируют щиты 3.

Использование одного типоразмера треугольных щитов для возведения купола позволяет снизить трудоемкость изготовления щитов за счет повышения серийности выпуска, а также снизить металлоемкость за счет того, что конструкция имеет объем на 26% больше, чем додекаэдр, вписанный в сферу того же радиуса, а поверхность всего лишь на 8,4% Ориентация шести ребер базового додекаэдра по главным осям прямоугольной системы координат облегчает задачу сопряжения купола с основанием, на котором он сооружается, и с примыкающими сооружениями. Использование однотипных щитов облегчает решение задачи сборки купола в автоматизированном режиме (без участия оператора), что особенно важно при возведении купола в зонах, опасных для пребывания человека.

Формула изобретения

1. ОПАЛУБКА ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ СФЕРИЧЕСКОГО КУПОЛА, содержащая внутреннюю и наружную облицовку из треугольных щитов в форме одинаковых равнобедренных треугольников с окнами и заглушками, соединенных анкерами с армокаркасом, нащельники с зажимными устройствами, отличающаяся тем, что щиты наружной облицовки выполнены в форме граней, восстановленных на ребрах додекаэдра правильных пирамид, вершины которых расположены на равном удалении от центра додекаэдра, а размеры треугольных щитов определяют соотношением сторон треугольника, равным 1 : 0,898 : 0,898.

2. Опалубка по п.1, отличающаяся тем, что щиты наружной облицовки имеют форму граней правильных пирамид, восстановленных на ребрах додекаэдра, шесть ребер которого ориентированы по главным осям прямоугольной системы координат.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8