Складной каркас сетчатой оболочки

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при изготовлении каркасов складных покрытий различных форм и назначения. Задачей изобретения является улучшение эксплуатационных качеств и несущей способности оболочки, обеспечение возможности крепления к каркасу светодиодных элементов и покрытия. Складной каркас сетчатой оболочки включает сеть с ячейками из упругогибких стержней, фиксаторов положения и затяжек с концевыми гнутыми петлями и петлями, по длине шарнирно соединенными стержневыми крепежными элементами. Концы упругогибких стержней фиксаторов положения и затяжек загнуты внутрь насадок. 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области строительства и может быть использовано при изготовлении каркасов складных оболочек различных форм и назначения.

Известен складной каркас сетчатой оболочки вращения, включающий сеть с четырехугольными ячейками из шарнирно соединенных между собой не разрезных стержней, выполненных жесткими в плоскости касательной поверхности оболочки и упругогибкими из плоскости и расположенных вдоль геодезических линий, имеющих равные углы к оси вращения, причем шарнирные соединения имеют оси, перпендикулярные поверхности оболочки. (А.с. СССР №646016, Е04В 1/343, Е04В 7/08, 1979.)

Недостатком устройства является необходимость изготовления не разрезных стержней сложного профиля, совмещающих жесткость в одной плоскости с гибкостью в другой плоскости. Кроме того, предлагаемое в известном решении соединение стержней с крепежными элементами, размещаемыми в отверстиях стержней, приводит к ослаблению сечения стержней, что снижает прочность каркаса, к повышению трудоемкости и образованию отходов производства.

Известен складной каркас сетчатой оболочки вращения, включающий упругогибкие стержни, шарнирно соединенные между собой с образованием четырехугольных ячеек, фиксаторы рабочего положения, верхние и нижние кольца, радиальные стержни, гибкие связи.

Недостатком устройства является большая номенклатура используемых изделий с различными креплениями, что усложняет изготовление и снижает эксплуатационные качества устройства. (А.с. СССР №1747619, Е04В 1/343, Е04Н 15/48, Е04В 7/08, 1992.)

В качестве прототипа выбран складной каркас сетчатой оболочки, включающий сеть с ячейками из шарнирно соединенных между собой упругогибких стержней с концевыми гнутыми петлями и петлями, расположенными по длине стороны ячейки и стержней с концевыми гнутыми петлями, затяжки и фиксаторы положения, а петли-витки, находящиеся в одной плоскости, соединены стержневыми крепежными элементами. (Полезная модель №96883 Е04В 1/343, Е04В 7/08, 2008.)

К недостаткам устройства-прототипа относятся: ограничения размеров и несущей способности оболочки.

Задачей изобретения является улучшение эксплуатационных качеств и увеличение несущей способности и размеров оболочки.

Поставленная задача решается благодаря тому, что складной каркас, включающий сеть с ячейками из упругогибких стержней фиксаторов положения и затяжек с гнутыми петлями, по длине и на концах шарнирно соединенными стержневыми крепежными элементами, отличается тем, что концы стержней загнуты внутрь насадок.

Кроме того, среди существенных признаков, характеризующих устройство, отличительными являются:

- насадки выполнены в виде трубчатого профиля;

- насадки выполнены с отверстиями для фиксации стержневыми крепежными элементами загнутых петель на загнутых концах стержней внутри насадок;

- стержневые крепежные элементы выполнены трубчатыми с наружной винтовой резьбой для крепления гаек;

- стержневые крепежные элементы выполнены трубчатыми с внутренней резьбой для крепления болтов;

- крепежные элементы соединяют внутренние и внешние слои упругогибких стержней, затяжек и фиксаторов положения;

- концы упругогибких стержней, затяжек и фиксаторов положения загнуты внутрь насадок в местах петель по длине;

- концы упругогибких стержней, затяжек и фиксаторов положения имеют загнутые петли на концах и загнуты внутрь насадок в местах петель по длине стержней.

Между совокупностью существенных признаков заявляемого устройства и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь, а именно фиксация насадок на загнутых концах стержней обеспечивает более высокую прочность и возможность увеличения устойчивости стержней за счет увеличения сечения упругогибких стержней с помощью насадок, выполненных из трубчатого профиля.

Стержневые крепежные элементы (цилиндрические шарниры) изготавливаются в виде заклепок, шпилек или трубчатого профиля с внешней или внутренней резьбой для фиксации гайками или болтами петель по длине стержней с загнутыми концами внутрь насадок и загнутых петель на загнутых концах стержней внутри насадок.

С целью обеспечения высокой прочности для больших пролетов каркас может быть выполнен многослойным с внутренним и наружным слоем стержней, соединенных стержневыми крепежными элементами.

Изобретение позволяет улучшить эксплуатационные качества оболочки, увеличить несущие способности и размеры оболочки.

Техническая сущность и принцип действия предложенного устройства поясняются чертежами:

Фиг. 1 - узел крепления упругогибких стержней затяжки и фиксаторов положения с петлями по длине и загнутыми концами внутрь насадок в местах петель по длине, упругогибкие стержни затяжки и фиксаторов положения с загнутыми петлями на загнутых концах стержней внутри насадок и насадками с отверстиями, стержневые крепежные элементы и гайки, вид сверху;

Фиг. 2 - упругогибкие стержни затяжки и фиксаторов положения с петлями по длине и загнутыми концами в местах петель по длине, упругогибкие стержни затяжки и фиксаторов положения с загнутыми петлями на загнутых концах стержней;

Фиг. 3 - упругогибкие стержни затяжки и фиксаторов положения с петлями по длине и загнутыми концами внутрь насадки в местах петель по длине, упругогибкие стержни затяжки и фиксаторов положения с загнутыми петлями на загнутых концах стержней, насадка с отверстием и стержневым крепежным элементом;

Фиг. 4 - узел крепления многослойной оболочки, вид сбоку, с осью симметрии слоев многослойной оболочки, соединенных стержневым крепежным элементом;

Фиг. 5 - схема соединения стержневым крепежным элементом внутреннего и внешнего слоев каркаса сетчатой оболочки;

Фиг. 6 - схема монтажа каркаса путем поворота петли по длине вокруг стержневого крепежного элемента и фиксацией гайками петель по длине стержней фиксаторов положения и затяжек на соседних крепежных элементах с образованием треугольных ячеек.

Складной каркас сетчатой оболочки (Фиг. 1, 4) включает упругогибкие стержни 1, петли по длине стержней 2, насадки 3, загнутые концы стержней без петель 4, загнутые петли на загнутых концах стержней 5, стержневые крепежные элементы 6, гайки 7, болты 8, упругогибкие стержни фиксаторов положения 9, упругогибкие стержни затяжки 10, внешний слой оболочки 11, внутренний слой оболочки 12, насадки с отверстиями 13.

Перечисленные выше конструктивные элементы выполнены следующим образом.

Упругогибкие стержни, фиксаторы положения и затяжки 1, 9, 10 с петлями по длине 2 изготавливаются в виде хлыстов, прутков или бухты.

Хлысты, прутки или бухта могут изготавливаться, например, из проволоки, пластика, композита или нанокомпозита.

Изготовление упругогибких стержней, фиксаторов положения и затяжек 1, 9, 10 с петлями по длине 2, с загнутыми концами стержней 4, с загнутыми петлями на загнутых концах стержней 5 возможно четырьмя способами.

Первый способ

Из бухты проволоки на специальном станке навивают петли по длине 2.

В последующем проволока разрезается по длине между петлями 2 с образованием концов стержней без петель 4, которые загибаются в местах петель по длине 2 для фиксации насадок 3 (Фиг. 3).

Второй способ

Из бухты проволоки на специальном станке навивают петли по длине 2.

В последующем проволока разрезается по длине между петлями 2 с образованием концов стержней 4, которые загибаются с образование загнутых петель на загнутых концах стержней 5 для фиксации насадок 3, 13 (Фиг. 3).

Третий способ

На хлыстах или прутках на специальном станке навивают петли по длине 2 и загибают концы стержней без петель 4 в местах петель по длине для фиксации насадок 3, 13 (Фиг. 3).

Четвертый способ

На хлыстах или прутках на специальном станке навивают петли по длине 2 и загибают концы стержней без петель 4 в местах петель по длине и загибают петли на загнутых концах стержней 5 для фиксации насадок 3, 13 (Фиг. 3).

В дальнейшем собирают узлы каркаса с помощью стержневых крепежных элементов (Фиг. 1, 4).

Упругогибкие стержни 1, упругогибкие стержни фиксаторов положения 9, упругогибкие стержни затяжки 10 с насадками 3 или насадками с отверстиями 13 с загнутыми концами стержней без петель 4 или с загнутыми петлями на загнутых концах стержней 5 при наложении петель по длине 2 крепятся стержневыми крепежными элементами 6, гайками 7 или болтами 8 (Фиг. 1, 4).

При этом упругогибкие стержни фиксаторов положения 9 и упругогибкие стержни затяжки 10 крепятся стержневыми крепежными элементами 6, гайками 7 или болтами 8 на одну петлю по длине 2 для обеспечения возможности складывания каркаса (Фиг. 6).

Насадки 3 работают на сжатие и могут изготавливаться из металла, например алюминия или пластика, например сверхвысокомолекулярного полиэтилена высокой плотности (СВМПЭ), полипропиленовых труб, композитов или нанокомпозитов.

Упругогибкие стержни, затяжки и фиксаторы положения 1, 9, 10 работают на растяжение и изготавливаются из высокопрочной стали, например пружинной проволоки, композитов или нанокомпозитов.

Стержневые крепежные элементы 6 могут изготавливаться из металла, например из высокопрочной стали или ударопрочного пластика, например сверхвысокомолекулярного полиэтилена высокой плотности (СВМПЭ), в виде шпилек, винтов, болтов, заклепок, трубчатыми с внутренней или внешней резьбой для фиксации петель по длине 2 гайками 7 или болтами 8 (Фиг. 4).

С целью увеличения несущей способности каркас может изготавливаться многослойным (Фиг. 4, 5).

При этом стержневые крепежные элементы 6 соединяют внутренние 12 и внешние 11 слои (Фиг. 4, 5) упругогибких стержней 1, фиксаторов положения 9 и затяжек 10 (Фиг. 1, 3, 5).

Каркас в сложенном виде транспортируется на место для монтажа.

На месте монтажа упругогибкие стержни 1, фиксаторы положения 9 и затяжки 10 раскладываются по длине и ширине.

Упругогибкие стержни фиксаторов положения 9 и затяжки 10 поворачиваются на петлях по длине 2 вокруг крепежных элементов 6 в рабочее положение с фиксацией петель по длине 2 гайками 7 или болтами 8 на соседних стержневых крепежных элементах 6 в углах ячеек, образованных упругогибкими стержнями 1 (Фиг. 5).

Размеры элементов конструкции подбираются по расчету в зависимости от параметров оболочки и требуемых технико-экономических характеристик конструкции.

Покрытие каркаса сетчатой оболочки может быть выполнено однослойным или многослойным из пленки, ткани, сетки или отдельных панелей из различных материалов, например алюминия, пленки ETFE или СВМПЭ.

В результате складной каркас оболочки имеет малый вес и высокую несущую способность с минимальным весом и расходом материала.

Прочность элементов каркаса сетчатой оболочки, простота и скорость монтажа, возможность создания оболочек сложных геометрических форм любых размеров являются достоинствами предлагаемого изобретения по сравнению с более ранними аналогами.

Изготовление каркаса имеет минимум отходов и энергоемких операций (сварки, сверления).

Благодаря легкости и прочности конструкции складного сетчатого каркаса оболочки, возможно, ее использование при строительстве на воде, в сейсмических, горных районах, в садовых и рекламных конструкциях, малых архитектурных формах, для зданий и сооружений, например куполов, сводов, оболочек свободных и бионических форм, а также средств передвижения.

1. Складной каркас сетчатой оболочки, включающий сеть с ячейками из упругогибких стержней, фиксаторов положения и затяжек с концевыми гнутыми петлями и петлями, по длине шарнирно соединенными стержневыми крепежными элементами, отличающийся тем, что концы упругогибких стержней фиксаторов положения и затяжек загнуты внутрь насадок.

2. Складной каркас сетчатой оболочки по п. 1, отличающийся тем, что насадки выполнены в виде трубчатого профиля.

3. Складной каркас сетчатой оболочки по п. 1, отличающийся тем, что насадки выполнены с отверстиями для фиксации стержневыми крепежными элементами загнутых петель на загнутых концах стержней внутри насадок.

4. Складной каркас сетчатой оболочки по п. 1, отличающийся тем, что стержневые крепежные элементы выполнены трубчатыми с наружной винтовой резьбой для крепления гаек.

5. Складной каркас сетчатой оболочки по п. 1, отличающийся тем, что стержневые крепежные элементы выполнены трубчатыми с внутренней резьбой для крепления болтов.

6. Складной каркас сетчатой оболочки по п. 1, отличающийся тем, что стержневые крепежные элементы соединяют внутренние и внешние слои упругогибких стержней.

7. Складной каркас сетчатой оболочки по п. 1, отличающийся тем, что концы упругогибких стержней, затяжек и фиксаторов положения загнуты внутрь насадок в местах петель по длине.

8. Складной каркас сетчатой оболочки по п. 1, отличающийся тем, что концы упругогибких стержней, затяжек и фиксаторов положения имеют загнутые петли на концах и загнуты внутрь насадок в местах петель по длине стержней.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к жилищному домостроению. Может быть также использовано при возведении общежитий для студентов и молодых специалистов, в комплексах по освоению новых месторождений и территорий как на Земле, так и на других планетах и в космосе.

Модульная конструкция безопасности предназначена для поиска, обнаружения и изоляции лиц террористической направленности. Технический результат - расширение арсенала технических средств обнаружения для предотвращения террористических актов.

Изобретение относится к области строительства складных домов и, в частности, к раскладываемым модульным жилым блокам. Раскладываемый модульный жилой блок содержит один или несколько складных модулей (A), имеющих нижний элемент (1), наклонные элементы (2, 3) крыши, образующие крышу и боковые стены, и два противоположных фасада - передний и задний.

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям, отличающимся складными частями и, в частности, к каркасу быстровозводимого сооружения. Техническим результатом данного изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности возводимого каркаса сооружения и простота монтажа с одновременным снижением трудоемкости возведения сооружения, уменьшение времени, затрачиваемого на возведение.
Изобретение относится к области строительства и эксплуатации зданий и предназначено для создания зон с различной температурой в пределах одного помещения, в частности склада.

Изобретение относится к способу монтажа модульного коммерческого объекта. Способ сооружения модульной, экологически безопасной мобильной топливораздаточной станции включает размещение компонентов станции в отдельных модулях.

Изобретение относится к строительству, в частности к несущим каркасам быстровозводимых зданий и сооружений. Каркас включает шарнирно соединенные элементы арочно-рамной конструкции в виде поясов с раскосами, образующие ячейки четырехзвенных механизмов, опорные шарниры и центральный шарнир, расположенный выше опорных шарниров.

Изобретение относится к строительству, а именно к металлическим профилям, применяемым для возведения быстросборных конструкций. Технический результат заключается в расширении эксплуатационных возможностей за счет применения профиля без крепежных элементов.

Изобретение относится к строительству, а именно к профилям, применяемым для возведения быстросборных конструкций. Технический результат изобретения заключается в расширении эксплуатационных возможностей за счет возможности использования профиля без крепежных элементов.

Изобретение относится к строительству, в частности к способу формирования сталетрубобетонной арки. Технический результат изобретения заключается в снижении материалоемкости конструкции.

Соединение стержней 1 и 2 из труб прямоугольного сечения, включает соединительные детали 3 и 4, которые выполнены в виде прямоугольных скоб из труб того же типоразмера, что и стержни. Скобы закреплены попарно на наружной стенке стержня 1. Скобы закреплены за центральную часть со смещением в противоположные стороны так, что их боковые части образуют наружные 5 и внутренние 6 выступы под посадку стенок стержня 2. На одной из стенок стержня 2 выполнены монтажные вырезы 7 под проход внутренних выступов 6. В вариантах исполнения стержни могут быть скреплены удобными для удаления сварными швами, болтами или пальцами. Унификация материалов скоб и стержней снижает материалоемкость и трудоемкость соединения. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к строительным конструкциям со сборно/разборными частями, предназначенными для быстрого монтажа/демонтажа и транспортировки. Способ установки контейнерной электростанции с выносным оборудованием в местах ее использования включает установку контейнера и выносного оборудования, состоящего из солнечных панелей (СП) и ветроэлектрогенераторов (ВЭГ), устанавливаемых на контейнер, и СП и ВЭГ, устанавливаемых на винтовых сваях на некотором расстоянии от контейнера. Контейнер устанавливают с ориентированием по сторонам света таким образом, что левая длинная его сторона расположена на юг. Делают разметку на местности и вкручивают винтовые сваи. Монтируют металлоконструкции на южной стороне контейнера для установки СП на контейнер и на винтовые сваи, после чего устанавливают СП. Затем последовательно по схеме устанавливают мачты ВЭГ на контейнер и винтовые сваи через соответствующие узлы крепления с обеспечением возможности регулировки натяжения растяжек. Последовательность установки СП и ВЭГ определяют исходя из погодных условий. Контейнер устанавливают на ровную поверхность. Узел крепления мачты к свае состоит из нижней съемной части мачты, к которой приварен цилиндр со сквозным осевым отверстием, при этом в отверстие вставлен болт. Узел прикреплен болтами к отверстиям сваи через уголковое соединение. Специальный узел крепления состоит из нижней съемной части мачты, которая закреплена болтами к сварной коробчатой конструкции, закрепленной, в свою очередь, через болт, вкрученный в гайку, приваренную к пластине, которая закладывается в нижний строповочный узел контейнера. Изобретение позволяет повысить мобильность электростанции и упростить ее монтаж/демонтаж. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 19 ил.

Изобретение относится к развертываемым укрытиям, собранным за короткий период времени. Модульное развертываемое укрытие для лагерей, содержащее корпус, выполненный из гибкого материала с возможностью его развертывания из транспортного положения в положение для использования и обратно, с образованием внутреннего трапециевидного жилого пространства, имеющего крышу, расположенную под углом. При этом в положении для использования укрытие содержит жесткую плиту крыши, которая в развернутом положении закрывает верхнюю часть корпуса, образуя вентилируемое пространство; причем пол гибкого корпуса закрыт снизу жесткой плитой пола; причем правая и левая стороны гибкого корпуса в положении для использования имеют гофрированную конструкцию, содержащую продольные упрочняющие элементы, причем указанные стороны также выполнены закрытыми в их передней и задней части посредством жестких панелей, причем передняя панель имеет отверстие, которое образует вход в жилое пространство в ее развернутом положении; причем стороны корпуса в его развернутом положении содержат упрочняющие элементы в виде панелей, содержащие упрочняющий материал. Также описан лагерь, содержащий множество таких укрытий. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к области строительства мобильных трансформируемых в объем транспортного контейнера строениям. Складной дом выполнен из трех поворотных объемных элементов: базовый несущий элемент; объемные потолочный и боковой элементы, выполненные с возможностью раскладывания и образования крыши и стен складного дома, имеющего окна и входную дверь. Базовый несущий элемент выполнен в виде совка Г-образного продольного сечения. Подвижный объемный боковой элемент образует дополнительный отсек, который выполнен из панелей в виде коробки с открытой внутренней частью, наружная панель которой образует при раскладывании дома наружную стену. Нижняя панель образует пол дома и соединена с возможностью поворота дополнительного отсека на прямой угол наружу дома. Верхняя панель дополнительного отека образует потолок дома. Суммарная ширина базового несущего элемента и дополнительного отсека равна или превышает ширину основания объемного элемента крыши, который выполнен из панелей одного размера, равных верхней и боковым частям контейнерного блока, соединенных друг с другом под прямым углом. Объемный элемент крыши охватывает базовый несущий элемент, который охватывает боковой дополнительный отсек. При превышении суммарной ширины базового несущего элемента и дополнительного отсека ширины основания объемного элемента крыши наружная панель дополнительного отсека выполнена из двух частей, первая из которых имеет высоту до начала косого среза обоих боковых панелей указанного отсека в сторону их верхних торцов. При этом с плоскостями косого среза боковых панелей сопряжена вторая часть наружной панели, установленная с возможностью плотного контакта с потолочной панелью дополнительного отсека и с другой панелью крыши. Трехобъемный мобильный складной дом снабжен средствами крепления к транспортному средству. Изобретение позволяет упростить конструкцию и сборку складного дома. 2 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к зданиям каркасной системы. Модульный вариативной этажности складной каркас здания содержит шарнирно соединенные между собой жесткие рамные конструкции, образующие стены, перекрытия, стропильную систему, состоящие из ламелей прямой, г-образной, t-образной и z-образной формы. Рамы стен, перекрытий, стропильной системы соединены между собой шарнирными соединениями. При этом внутренний объем здания может быть разделен по вертикали перекрытиями на 1-5 этажей без изменения принципиальной схемы складывания каркаса. Возможна реализация каркаса секции с расположенной в пределах полезного объема лестницей. Изобретение позволяет механизировать сборку и упростить монтаж здания. 14 ил.

Изобретение относится к конструкции зданий, в частности к легкой стальной конструкции, сделанной из С-образных стальных пластинок. Легкая стальная конструкция содержит, по меньшей мере, два первых позиционирующих элемента, соответственно расположенных на двух концах двух противоположных С-образных стальных пластин в продольном направлении С-образных стальных пластин для формирования балки в прямоугольной трубчатой форме. Причем первые позиционирующие элементы образуют соответственно комбинированные точки на двух торцевых поверхностях балки. Несколько балок соединены друг с другом с помощью комбинированных точек и образуют поперечные балки и колонны здания. Также, по меньшей мере, два вторых позиционирующих элемента соответственно расположены на двух концах С-образной стальной пластины в продольном направлении С-образной стальной пластины для формирования стропила. Причем вторые позиционирующие элементы образуют соответственно точки сборки на двух торцевых поверхностях стропила. Несколько стропил расположены между смежными балками через точки сборки и выполнены в виде поверхности пола, поверхности стенки и крыши здания. 6 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при изготовлении каркасов складных покрытий различных форм и назначения. Задачей изобретения является улучшение эксплуатационных качеств и несущей способности оболочки, обеспечение возможности крепления к каркасу светодиодных элементов и покрытия. Складной каркас сетчатой оболочки включает сеть с ячейками из упругогибких стержней, фиксаторов положения и затяжек с концевыми гнутыми петлями и петлями, по длине шарнирно соединенными стержневыми крепежными элементами. Концы упругогибких стержней фиксаторов положения и затяжек загнуты внутрь насадок. 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

Наверх