Купольное сооружение



Купольное сооружение
Купольное сооружение

 


Владельцы патента RU 2490398:

Дрецер Леонид Борисович (RU)
Аистов Виктор Георгиевич (RU)
Середа Николай Иванович (RU)

Изобретение относится к области строительства, в частности к быстровозводимым купольным сооружениям. Технический результат изобретения заключается в повышении жесткости сооружения. Купольное сооружение содержит жесткий каркас с наружной и внутренней оболочками, образующими полость с пониженным атмосферным давлением. Внутренняя оболочка выполнена из текстильного полотна, а полость, образованная оболочками, соединена с вентилятором, поддерживающим в полости предварительно рассчитанную разность между межкупольным и атмосферным давлением, обеспечивающим равномерную растяжку внутренней оболочки заданной сферической формы. Жесткий каркас выполнен разборным и образован сетью треугольников. 2 ил.

 

Изобретение относится к области строительства, а именно к быстровозводимым купольным сооружениям, и может быть использовано для проведения выставок, презентаций, симпозиумов, а также как планетарии, кинотеатры и т.д.

Известны купольные планетарии изготовленные по пневмоопорной схеме, которые можно использовать в помещении и на открытом воздухе. В надувном планетарии можно не только проводить занятия по изучению звездного неба, но и показывать специальные панорамные фильмы http://www.rusbal.ru/.

Известно купольное устройство для игр, содержащее наружную сферическую оболочку, внутреннюю сферическую оболочку, помещенную внутри наружной оболочки и имеющую радиус, величина которого меньше величины радиуса наружной оболочки, в результате чего между двумя оболочками образуется пространство, которое заполняется сжатым воздухом (см. патент на ПМ 19768 от 01.06.2000, МПК A63G 31/00, опубл. 10.10.2001).

Известны купольные надувные кинотеатры, на внутренние стенки которых проецируется цветное изображение. Принципиальное отличие от известных мобильных кинотеатров на колесах и всевозможных «кинопередвижек» - качественно новые возможности необычного надувного кинозала - демонстрация полнокупольного шоу по всей круговой поверхности сферического экрана http://adventure.spb.ru/mobile_planetarii/constr_kupolov/.

Однако все перечисленные конструкции имеют ряд недостатков, а именно недостаточная жесткость конструкции; необходимость организации шлюзовых входов; шум от больших вентиляторов, постоянно поддерживающих давление воздуха.

Известны, геодезические купольные сооружения http://geo-dome.ru/.

Наиболее близким по своей конструкции и технической сущности к предлагаемой полезной модели является купольное сооружение (oh-yeti.ru/sales), который содержит прочный каркас, имеющий аэродинамическую форму, и может сопротивляться сильным ветрам. Каркас, образующий полусферу, - это конструкция, создающая ощущение большого пространства. Каркас с наружной и внутренней сторон покрыт оболочками.

Купольное сооружение, принятое за прототип, обладает рядом преимуществ по сравнению с описанными выше аналогами, т.к. отличается особой прочностью и технологичностью.

Однако несмотря на несомненные достоинства известного купольного сооружения, следует отметить и недостаток, заключающийся в невозможности получения гладкой, однородной внутренней поверхности, т.к. натянутая внутренняя оболочка повторяет форму каркаса, что ограничивает его применение, например, не позволяет использовать такую поверхность в качестве проекционного экрана.

Задачей предлагаемого изобретения является получение гладкой сферической поверхности внутренней оболочки.

Для достижения поставленной задачи предлагается купольное сооружение, которое, как и наиболее близкое к нему, выбранное в качестве прототипа содержит жесткий каркас, с наружной и внутренней оболочками, образующими полость.

Особенностью предлагаемого изобретения, отличающего его от известного, принятого за прототип купольного сооружения является то, что полость, образованная внутренней и внешней оболочками, соединена с вакуумным устройством, обеспечивающим разрежение воздуха в полости. При этом вакуумное устройство может быть выполнено в виде вентилятора.

Технический результат, достигаемый при создании предлагаемого изобретения, заключается в том, что разрежение воздуха в полости (межкупольном пространстве) обеспечивает равномерную растяжку внутренней оболочки, имеющей заданную сферическую форму. Решение поставленной задачи стало возможным благодаря тому, что купольное сооружение снабжено вакуумным устройством, например вентилятором, подсоединенным к полости, образованной внешней и внутренней оболочками.

Таким образом, совокупность указанных выше признаков позволяет решить поставленную задачу.

Изобретение иллюстрируется чертежами, на которых представлен один из конкретных примеров реализации предлагаемого купольного сооружения.

На Фиг.1 представлен общий вид предлагаемого купольного сооружения.

На Фиг.2 представлено соединение наружной и внутренней оболочек. Купольное сооружение (Фиг.1) состоит из жесткого каркаса 1, наружной оболочки 2 с защитным пленочным покрытием, внутренней оболочки 3, образующими полость 4, соединенную с вакуумным устройством (вентилятором) 5 с аккумулятором 6. В зависимости от размера вентилятора 5, он может быть установлен непосредственно на наружной оболочке 2, в которой выполняют отверстие (на чертеже не обозначено). При большом диаметре купольного сооружения более мощный вентилятор 5, необходимый для поддержания вакуума внутри полости 4, может быть расположен вблизи сооружения и подсоединен непосредственно к полости или к одной из оболочек.

Наружная 2 и внутренняя 3 оболочки в нижней части соединены (Фиг.2) с помощью текстильной застежки 7.

Жесткий быстро сборный каркас 1 может быть образован сложной сетью треугольников и многоугольников, которые формируют поверхность, близкую к сферической. Конструкции с таким триангуляционным разбиением перспективны в архитектуре, и очень сходны с природными формами. Чем больше купол, тем легче и прочнее его конструкция (пропорционально к изменению его размера), т.к. сеть геодезических линий предлагает геометрию самой прочной структурной системы.

Наружная оболочка может быть выполнена из огнеупорных и самогасящихся материалов или из материалов, покрытых специальным огнеупорным слоем. Кроме того, наружная оболочка должна быть светонепроницаемой и водоотталкивающей для защиты от дождя.

Внутренняя оболочка может быть выполнена из тонкого светонепроницаемого текстильного полотна, например, полиэстэра 210Т с светло-серую текстильную основу, защитным покрытием, нанесенным с наружной стороны. Кроме того, она может быть изготовлена из специальной светонепроницаемой пленки. Наиболее удачным для проекционного экрана является материал, имеющий светло-серую текстильную основу.

Наружная и внутренняя оболочки составляются из отдельных элементов, которые сшиваются или склеиваются между собой, образуя сферическую поверхность в соответствии с компьютерным раскроем.

Светонепроницаемые оболочки обеспечивают светоизоляцию внутреннего объема купольного сооружения, что особенно важно при демонстрации фильмов и планетариев.

В качестве вакуумного устройства может быть использован вентилятор, который подбирается по мощности в зависимости от размера купола. Необходимо, чтобы вакуумное устройство обеспечивало предварительно рассчитанную разность между межкупольным и атмосферным давлением.

Купольное сооружение устанавливают следующим образом. Сначала собирается жесткий каркас 1, на его поверхность натягивается наружная оболочка 2. Внутрь укладывается внутренняя оболочка 3, светоотражающей поверхностью книзу. Соединение краев оболочек 2 и 3 по всему периметру осуществляется текстильной застежкой 7 (Фиг. 2). Вакуумное устройство (вентилятор) 5 подсоединяется к электросети или к аккумулятору 6, с одной стороны, и к полости 4 с другой. При большом диаметре купольного сооружения более мощный вентилятор 5, необходимый для поддержания вакуума внутри полости 4, может быть расположен вблизи сооружения и подсоединен к полости. При этом в полости 4 создается разрежение воздуха. Под действием атмосферного давления внутренняя оболочка 3 устремляется (поднимается) вверх, натягивается и принимает заданную сферическую форму, не касаясь жесткого каркаса 1.

Такая конструкция купольного сооружения позволяет использовать его в качестве кинотеатра, поскольку внутренняя светоотражающая поверхность представляет собой сферический экран.

Равномерно натянутый сферический экран не дает оптических искажений, что позволяет использовать специальную проекционную аппаратуру. Расположенные внутри мультимедиа проекторы показывают динамичное цветное изображение на всей поверхности купола, создавая фантастическое впечатление.

Предлагаемое купольное сооружение может быть установлено автономно на открытом воздухе или в помещении. Кроме того, оно может устанавливаться под углом к поверхности и даже подвешиваться на некоторую высоту в зависимости от необходимости.

Такое устройство быстро устанавливается и также быстро разбирается. В сложенном состоянии предлагаемое купольное сооружение имеет малый вес и объем для транспортировки.

Предлагаемая конструкция позволяет демонстрировать мульти-медиа фильмы, различные научные, развлекательные и общеобразовательные программы, а также организовывать различные шоу, выставки, рекламные кампании, планетарии, устраивать тренажерные мульти-медиа комплексы, залы для медитации и т.д.

Купольное сооружение, содержащее жесткий каркас с наружной и внутренней оболочками, образующими полость с пониженным атмосферным давлением, отличающееся тем, что внутренняя оболочка выполнена из текстильного полотна, а полость, образованная оболочками, соединена с вентилятором, поддерживающим в полости предварительно рассчитанную разность между межкупольным и атмосферным давлением, обеспечивающим равномерную растяжку внутренней оболочки заданной сферической формы, при этом жесткий каркас выполнен разборным и образован сетью треугольников.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам возведения арочных зданий с несущими конструкциями из однотипных элементов. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу сборки кусочно-ломаной арки. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к сетчатому своду. .

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкции бескаркасных утепленных арочных строениий. .

Изобретение относится к области строительства, а именно к сетчатым деревянным куполам. .

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам монтажа ребристых куполов из сборных элементов, выполненных из тонколистового металла, и предназначено для возведения зданий и сооружений с купольным покрытием.

Изобретение относится к области строительства, а именно к большепролетным покрытиям зданий, в частности ангаров, и способу изготовления. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству холодногнутых профилей проката при производстве строительных конструкций. .

Изобретение относится к области строительства, а именно к ограждающим конструкциям выставочных стендов, павильонов и других временных зданий и сооружений. .

Изобретение относится к строительству, к несущим конструкциям купольного типа, применяемым для гражданских и промышленных зданий и сооружений. .

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении покрытий арочного очертания над зданиями и сооружениями различного назначения. Техническим результатом изобретения является повышение несущей способности арочной конструкции при действии на покрытия зданий односторонних и других неблагоприятных временных нагрузок. В состав арочной конструкции входят криволинейный верхний пояс, затяжка, соединяющая опорные узлы арочной конструкции, симметрично расположенные две наклонные гибких тяги. Криволинейный верхний пояс и затяжка соединены между собой двумя симметрично расположенными стойками, поставленными перпендикулярно оси верхнего пояса в точке сопряжения стоек и верхнего пояса на расстоянии одной четверти пролета арочной конструкции от опорных узлов. Наклонные гибкие тяги соединены верхними концами с узлами соединения стоек и криволинейного верхнего пояса, а нижними концами - с узлами соединения стоек с затяжкой. 3 ил., 1 табл.
Изобретение относится к области строительства, в частности к способу изготовления шаровидных сооружений. Технический результат изобретения заключается в упрощении сборки сооружения. Сборку сооружения начинают с изготовления верхней полусферы. Для этого используют легкую дюралюминиевую арматуру, для образования оболочки полимерные материалы в смеси с древесным наполнителем. Упрочняют оболочку стекловолоконными неткаными сетками. Равномерность полимерной смеси для образования оболочки распределяется пуансоном. После образования оболочки, приступают к ее утеплению, для этого пуансон приподнимают, образуя щелевое пространство, куда нагнетается расплав вспенивающегося полимера (мгновенно затвердевающего при остывании), что позволяет сразу же освобождать матрицу для закладки нижней полусферы. Нижняя полусфера собирается так же, но в отличие от верхней, вся скелетная арматура стальная, все соединения сварные, оболочка бетонная, теплоизоляция выполнена из пено- или поробетона. Сборку осуществляют на нижней полусфере. 4 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области строительства, а именно к рамным покрытиям зданий в виде полигональной рамы или арки. Технический результат изобретения заключается в повышении жесткости полигональной конструкции. Полигональное рамное покрытие содержит рамы, опертые на них прогоны и систему продольных и поперечных связей по покрытию. Система связей выполнена в форме параболической, пространственной в плане, пересекающейся кусочно-ломаной преднапряженной Х-образной затяжки шпренгельного очертания. Затяжка расположена в плоскости нижних поясов рам и прикреплена к опорным узлам фахверковых рам и к рамам в пролете. Изобретение также достигается тем, что в покрытии установлены две или более Х-образные пересекающиеся затяжки шпренгельного очертания. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области строительства и касается рамных конструкций, близких по очертанию к арочным конструкциям. Технический результат изобретения заключается в повышении устойчивости рамно-арочной конструкции. Полигональная рамно-арочная конструкция содержит панели из двух спаренных швеллеров на параллельных планках, между которыми размещены узловые элементы, соединенные в узлах перелома конструкции нахлестом стенок. Углы перелома панелей в конструкции приняты одинаковыми и равными β=(180-α)/(N-1), где α - угол наклона прифундаментной панели конструкции, N - число панелей в конструкции, а узловые элементы конструкции выполнены объемными, в форме отрезка коробчатого или шляпного профиля. 3 ил.

Изобретение относится к области строительства и касается способа изготовления арки из коробчатых профилей. Технический результат изобретения заключается в снижении трудоемкости изготовления и транспортирования арок. Способ изготовления арки включает изготовление приопорных панелей с опорными узлами арки, затем на строительной площадке все панели выстраивают прямолинейно и на стыки панелей накладывают и крепят к панелям нижние листовые фасонки шириной, равной ширине панелей. После чего перегибают арку по этим фасонкам до проектного очертания панелей, а на раскрытые стыки панелей накладывают П-образные объемные сварные фасонки и крепят их сначала к верхним полкам панелей, а потом - к стенкам панелей. После чего монтируют арку на опоры. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области строительства, а именно к способу сборки сооружений сферической формы. Технический результат изобретения заключается в точности выполнения сферической поверхности. Способ сборки сферической конструкции включает сборку каркаса из отрезков тонкостенных профилей с образованием полых ячеек. Каркас сферы монтируют сверху вниз. Монтаж внутреннего отделочного материала выполняют снизу вверх. К отрезкам профиля соответствующих ячеек каркаса крепят жесткий отделочный материал с образованием дна ячейки, на которое укладывают утеплительный материал. Форма заполняющих материалов конгруэнтна форме ячеек. Канавки между соседними плитами утеплителя, на часть глубины заполняют утеплительным материалом. Оставшееся свободное пространство заполняют арматурным каркасом и бетоном и выводят арматурные выпуски. Поверхность каркаса сферы покрывают объемной ячеистой структурой, которую покрывают бетоном. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области строительства, а именно к сферической пространственной конструкции. Технический результат изобретения заключается в снижении веса сферической конструкции, упрощении ее сборки, повышении точности выполнения сферической поверхности. Сферическая конструкция содержит каркас, выполненный из отрезков тонкостенных профилей, соединенных с образованием полых ячеек. Площадь сечения профиля обеспечивает выполнение условия создания самонесущего каркаса без учета внешних нагрузок. К отрезкам профилей ячеек прикреплен жесткий отделочный материал в виде листов или плит, на который уложен твердый утеплительный материал. Форма материалов конгруэнтна форме соответствующих ячеек. Канавки между соседними плитами утеплителя на часть их глубины заполнены утеплительным материалом. Свободное пространство заполнено арматурным каркасом и бетоном. Из бетона выведены арматурные «усы», взаимодействующие с объемной ячеистой структурой, уложенной на всю поверхность сферы на утеплительный материал, на которую нанесен бетон. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к монтажу сводов арки. Технический результат изобретения заключается в снижении трудозатрат при монтаже арки. Способ монтажа свода арки состоит в предварительном монтаже балок затяжки, установке на них временных опор переменной высоты и последовательной сборке элементов свода арки с опиранием на временные опоры. На балке затяжки монтируют в низком уровне дополнительные временные опоры переменной высоты, собирают на них из элементов свода арки две боковых полуарки без опорных участков и среднюю часть свода арки. Затем шарнирно прикрепляют к средней части свода арки две боковых полуарки, образуя шарнирную плеть свода арки, после чего на временных опорах монтируют грузоподъемные устройства, шарнирно опирают на них шарнирную плеть свода арки и с помощью грузоподъемных устройств поднимают ее на проектную высоту. После монтажа опорных участков и объединения между собой балки затяжки и свода арки с помощью арочного заполнения временные опоры демонтируют. 4 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкции купольного типа. Технический результат изобретения заключается в повышении прочности конструкции. Конструкция содержит прямоугольную потолочную панель, формирующую потолок, множество угловых панелей, каждая из которых сформирована путем разделения полусферы на 8 равных комплектных частей, где угловые панели соединены друг с другом вдоль вертикальной стороны, тогда как их верхние концы соприкасаются с углами потолочной панели, и множество боковых панелей, сформированных из прямоугольных комплектных панелей, с таким же изгибом, как у стороны угловой панели. 3 з.п. ф-лы, 10 ил.

Свод // 2543762
Изобретение относится к области строительства. В своде, содержащем по меньшей мере две жесткие смежные оболочки в форме полуцилиндров с опорами в виде колонн, поперек вершин оболочек выполнено ребро жесткости с нисходящими от него в разные стороны плоскостями. Изобретение улучшает сход осадков с поверхности свода. Увеличивается внутренний объем свода. 1 ил.
Наверх