Шарообразная пространственная конструкция

 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении зданий и сооружений куполообразного типа гражданского, промышленного и сельскохозяйственного назначения. Шарообразная пространственная конструкция включает поверхности многоугольного очертания, состоящие из ячеек с плоскими стержнями. Поверхность пространственной конструкции имеет шесть правильных равносторонних, крестообразных многоугольников, каждый из которых состоит из правильного равностороннего восьмиугольника и примыкающих по его периметру пятиугольников, которые образуют четыре выступа и четыре впадины. Четыре крестообразных многоугольника расположены на экваторе, два - на полюсах. Все крестообразные многоугольники обращены друг к другу впадинами, к которым примыкают малые шестиугольники, мыкающие все крестообразные многоугольники на поверхности, оставшиеся равнозначные промежутки поверхности являются правильными равносторонними шестиугольниками так, что многоугольники одной половины пространственной поверхности являются зеркальным отображением многоугольников другой половины пространственной поверхности. Каждая сторона многоугольника образована совместным примыканием к стороне соседнего многоугольника, к каждому углу многоугольника примыкают 2 - 3 угла соседних многоугольников. Сборочной единицей и составной частью поверхности является равнобедренный с короткой стороной и ячейками, замкнутый по контуру треугольник, полости углов которого служат петлями для шпилек фиксатора. Центральным узлом крепления является фланец с закрепленным на нем болтом по центру, шпильками с резьбой - по окружности и гайками и второй фланец с отверстиями под болт и шпильки. Боковым узлом крепления является узловой фиксатор, состоящий из планки с двумя шпильками и планки с двумя отверстиями под шпильки, одна шпилька с резьбой и гайкой. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении зданий и сооружений купольного типа гражданского, промышленного и сельскохозяйственного назначения.

В настоящее время известны многогранные конструкции близкие к сфере, имеющие экватор и два полюса, содержащие поверхности многогранного очертания, состоящие из стержней, образующие ячейки с ветвями и фундаментом, стержни выполнены плоскими и расположены по граням пирамид вершины которых направлены в центр сферы (например, патент США N 4679361 от 1987 г. под названием "Многогранные конструкции, приближающиеся по форме к сфере").

Следует отметить, что оси симметрии многогранника, с помощью которого построена рассматриваемая конструкция, не перпендикулярны друг к другу, и вершина многогранной конструкции не лежит на перпендикуляре, восстановленном из центральной точки основания полусферы, что создает дисбаланс усилий в стержнях и ведет к преждевременному разрушению конструкции.

Большое количество отдельных элементов и их типоразмеров делают конструкцию многодельной, а плоские многоугольники расположенные по сфере в силу прогиба от нагрузок, должны иметь значительную массу и, как следствие, мощный фундамент.

Конструкции узлов, скрепляющих стержни, требуют применения к каждому стержню механической обработки пазов и петель, что в конечном итоге приводит к потере прочности многодельности и металлоемкости. Неприспособленность конструкции к измельчению ячеек, так как треугольные ячейки не замкнуты по контуру и не являются самостоятельными сборочными единицами.

Цель изобретения увеличение прочности, снижение металлоемкости и многодельности, унифицирование, замена ручного труда на промышленное изготовление.

Достигается это тем, что поверхность пространственной конструкции имеет шесть правильных крестообразных многоугольников, каждый из которых состоит из правильного равностороннего восьмиугольника А и примыкающих по его периметру равных между собой пятиугольников Б, образующих впадины и выступы.

Четыре крестообразных многоугольника расположены по экватору, два по полюсам.

Все крестообразные многоугольники обращены друг к другу впадинами, стороны впадин примыкают к равным между собой малым шестиугольникам В, оставшиеся промежутки между малыми шестиугольниками и выступами образуют равные между собой правильные равносторонние шестиугольники Г, смыкающие все многоугольники пространственной конструкции в единую замкнутую поверхность так, что многоугольники одной половины пространственной конструкции являются зеркальным отображением многоугольников другой половины пространственной конструкции, центральная точка правильного равностороннего многоугольника, расположенного на полюсе, лежит на перпендикуляре, восстановленном из центральной точки основания полупространственной конструкции, каждая сторона многоугольника, образована совместным примыканием к стороне соседнего многоугольника, к каждому углу многоугольника примыкает 2 3 угла соседних многоугольников, стороны и диагонали многоугольников очерчены радиусом пространственной конструкции так, что если в конструкцию вставить шар соответствующих размеров, то они совместятся.

Многоугольники пространственной конструкции состоят из нескольких равнобедренных с короткой стороной и ячейками треугольников, соединенных друг с другом болтовыми фиксаторами.

Вершины равнобедренных треугольников скреплены центральным фиксатором, состоящим из фланца с болтом по центру и резьбовыми шпильками по окружности и второго фланца с отверстиями под болт и шпильки. Стороны равнобедренных треугольников скреплены узловым фиксатором, который имеет две шпильки, закрепленные на планке, и планку с отверстиями под шпильки, одна шпилька с резьбой и гайкой.

На фиг. 1 изображена схема-чертеж пространственной конструкции (общий вид); на фиг. 2 восьмиугольник (вид сверху); на фиг. 3 шестиугольник в изометрии; на фиг. 4 центральный фиксатор; на фиг. 5 узловой фиксатор.

Поверхность пространственной конструкции имеет шесть правильных крестообразных многоугольников, каждый из которых состоит из правильного равностороннего восьмиугольника А и пятиугольников Б, примыкающих сторонами 1 к сторонам восьмиугольника А, стороны 2 образуют впадину, а сторона 3 со сторонами 2 образуют выступ. Четыре крестообразных многоугольника расположены по экватору, два по полюсам. Все крестообразные многоугольники обращены друг к другу впадинами, к сторонам 2 которых примыкают малые шестиугольники В, связывая все крестообразные многоугольники на поверхности пространственной конструкции, а оставшиеся сторона 4 малых шестиугольников В и сторона 3 пятиугольников примыкают ими к равностороннему шестиугольнику Г, замыкая все многоугольники пространственной поверхности так, что многоугольники одной половины пространственной конструкции являются зеркальным отображением многоугольников другой половины пространственной конструкции, центральная точка правильного равностороннего многоугольника, расположенного на полюсе, лежит на перпендикуляре, восстановленном из центральной точки основания полупространственной конструкции, каждая сторона многоугольника образована совместным примыканием к стороне соседнего многоугольника, к каждому углу многоугольника примыкают 2 3 угла соседних многоугольников, стороны и диагонали многоугольников очерчены радиусом пространственной конструкции так, что если в конструкцию вставить шар соответствующих размеров, то они совместятся.

Многоугольники пространственной конструкции состоят из нескольких равнобедренных с короткой стороной и ячейками треугольников Д, скрепленных за вершины центральным фиксатором 5, а боковые стороны узловым фиксатором 10, между собой многоугольники скрепляются центральным фиксатором 5.

Центральный фиксатор 5 имеет центральный болт 6, закрепленный на фланце 7, и шпильки 8 с резьбой на концах, сверху на шпильки 8 одевается второй фланец 9 с отверстиями под шпильки и болт, резьбовые концы которых закручиваются гайками.

Узловой фиксатор 10 состоит из верхней планки 11, с закрепленной в ней шпилькой 12 и шпилькой 13 с резьбой и гайкой, на концы шпилек надевается планка 14, а резьбовой конец шпильки 13 закручивается гайкой.

Таким образом, поверхность пространственной конструкции состоит из равнобедренных с короткой стороной и ячейками треугольников, которые изготовляются в заводских условиях, это во много раз сокращает монтажное время, исключает электрическую сварку при монтаже, а также делает возможным демонтаж.

Формула изобретения

1. Шарообразная пространственная конструкция, включающая поверхности многоугольного очертания, образованные плоскими стержнями и расположенные с зеркальным отображением одной половины относительно другой, отличающаяся тем, что поверхность шарообразной пространственной конструкции имеет шесть правильных равносторонних крестообразных многоугольников, каждый из которых состоит из правильного равностороннего восьмиугольника и примыкающих по его периметру пятиугольников, расположенных с образованием вокруг них четырех малых шестиугольников, являющихся впадинами на поверхности конструкции и четырех правильных равносторонних шестиугольников, являющихся выступами, смыкающими все многоугольники в единую замкнутую конструкцию, четыре крестообразных многоугольника расположены на экваторе, два на полюсах, каждая сторона многоугольника образована совместным примыканием к стороне смежного многоугольника, к каждому углу многоугольной ячейки примыкают 2 3 угла соседних многоугольников, центральная точка правильного многоугольника, расположенного на полюсе лежит на перпендикуляре, восстановленном из центральной точки экваториальной плоскости конструкции.

2. Конструкция по п.1, отличающаяся тем, что каждый многоугольник выполнен составным из равнобедренных треугольников, соединенных вершинами и боковыми сторонами с образованием соответственно центрального и боковых узлов, при этом полости углов треугольников служат петлями для шпилек фиксатора.

3. Конструкция по п.2, отличающаяся тем, что центральный узел выполнен в виде фланца со шпильками, расположенными по окружности и болтом по центру, и второго фланца с отверстиями для шпилек и болта, а каждый боковой узел выполнен в виде планки с двумя шпильками, одна из которых имеет резьбу с гайкой, и планки с отверстиями под шпильки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5