Предварительно напряженный пространственный элемент

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Ззявлено29.1076 (21) 2415756/29-33 с присоединением заявки йв (23) Приоритет (43) Опубликовано 050578. Бюллетень 3417

Сеез Советских

Соцмаимстнческнх

1веснубпмк (11) 605916

1 ««; в оо

/

2 (51) М. Кл.

E 04 В 7/14

Е 04 С 3/00

ГооударотввнныЯ квинтет

Фовата Инннотров СССР но двум нзобрвтонкф н отхрмтнЯ (53) УДК 624,023, 87 (088. 8) (45) Дата опубликонания описания 15О4а8 (72) вторы . изобретения

Г.Э.Райнус и С.Г.Федоров

Ленинградский зональный научно-исследовательский

Pl) Заявитель и проектный институт типового и экспериментального проектирования жилых и общественных зданий (54) ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫЙ ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ

ЭЛЕМЕНТ

Изобретение относится к вантовостержневым пространственным купольным покрытиям.

Известен предварительно напряженный пространственный элемент из трех дискретно расположенных жестких стержней, соединенных; гибкими связями fig

Конструкции, составленные из таких преднапряженных элементов, имеют повьвзенную деформативность эа счет при-,т ьвткания жестких стержней смежных элементов к серединам объединяющих их связей. известен также.преднапряженный пространственный элемент иэ трех дискретно расположенных жестких стержней, соединенных гибкими связями, объединение которых в сФерическую конструкцию позволяет убрать связи нижнего пояса (2 . Однако это преимущество теРяется ф при использовании других геометрических форм покрытий.

Известен предварительно напряженный пространственный строительный элемент, в котором три дискретно распо- 95 ложенных жестких стержня объединены вантами уменьшенной длины эа счет их пропуска через концы двух смежных жестких стержней (3g. Однако идущие от концов жестких стержней свя 33

2 зн образуют промежуточный узел, что усложняет, конструкцию. .Наиболее близким к изобретению является пространственный элемент; включающий каркас, основаниями которого являются две пятиугольные подконструкции, образованные множеством сжатых стержней, связанных растянутыми гибкими тягами, и соединенные между собой дискретно расположенными одиночными стержнями (41.. Такая конструкция имеет различные типы соединения стержневых элементов, что приводит к нерациональности узлов, где сходятся четыре гибких связи, и общему усложнению конструкции.

Целью изобретения является упрощение конструкции и сокращение числа гибкий связей.

Поставленная цель достигается тем, что каждая гибкая тяга соединена с концами двух скрещивающихся в пространстве стержней, принадлежащих двум,разным основаниям, причем образованные при этом наружный и внутренний многогранники расположены один внутри другого с совмещением центров.

На фиг.1 изображен предложенный пространственный .элемент, представляю,щий собой подобные многогранники

605916 (куб в кубе ), где верхние стержни ие заштрихованы, вертикальные — чер-. ные, а нижние - заштрихованы; на фиг.2 - узел соединения жестких стержней и гибких тяг; на фиг.3 - условное изображение соединения жестких стержней наружного и внутреннего многогран. ников гибкими тягами; на фиг.4 — наружйый. и внутренний многогранники с совмещенными центрами и характерным скручиванием оснований друг относительно друга после предварительного натяжения.

Представленный s качестве примера предварительно напряженный простр анственный элемент, образованный 24 стержнями двух типоразмеров (12+12), включает два правильных многогранника: наружный из стержней 1,2,3 и внутренний из стержней 1, 2, 3 .в виде кубов, симметрично размещенных один внутри другого (с совмещением центров) и соединенных гибкими тягами 4, причем грани многогранников, образованные жесткими стержнями 1 и 1, образуют верхнее основание пространственного элемента, грани многогранников, образованные стержнями 2 и 2 - образуют боковые грани, а .рани многогранников, образованные стержнями 3 и 3 нижнее основание. Гибкая тяга 4 соединяет концы двух различных жестких стержней, расположенных взаимно перпендикулярно в пространстве и принадлежащих противоположным граням наружного и внутреннего кубов.

Например (на фиг.1) гибкая тяга

4 соединяет жесткий вертикальный стержень 2 боковой грани наружного куба с перпендикулярным ему жестким горизонтальным стержнем 1 противоположной грани внутреннего. куба. Этот принцип лежит в основе всех соединений стержней и обеспечивает идентичность всех узлов пространственного элемента, где сходятся один жесткий стержень и три гибких тяги.

Для осуществления пространственного элемента стержни (по четыре из .1 2 3 ! 1 ! б Ф

1,2,3 ) соединяют гибкими тягами 4 по схеме на фиг.3, причем при замыкании гибких тяг в непрерывную сеть и предварительном натяжении элемент при,обретает проектную форму кубических многогранников и характерное для дискретно сжатых конструкций закручивание при сохранении первоначальной геометрии.

Предложенным способом с соответствующим изменением количества жестких стержней можно получить пространственный преднапряженный элемент на геометрической основе других правильных многогранников- тетраэдра, додекаэдра, икосаэдра и др.

Кроме того, пространственный элемент может быть представлен в двух вариантахг

-стержнями моделируют ребра внутреннего и наружного многогранников и соединяют их гибкими

-гибкими связями моделируют ребра внутреннего и наружного многогранников, стержни вставляют в распор между двумя слоями сетей, образованных гибкими связями, что позволяет применить один типоразмер жесткого стержня.

8 двуслойной конструкции пространственного преднапряженного элемента отсутствуют изгибаемые стержни, а сжатые стержни соединены таким образом, что количество растянутых связей минимально при данном числе узлов. При этом обеспечена максималь30 ная унификация узлов и стержней.

Формула изобретения

Предварительно напряженный прост35 ранственный элемент, включающий каркас из дискретно расположенных стержней, основания которого в виде правильных многоугольников соединены гибкими тягами, отличающийся

40 тем, что, с целью упрощения конструкции и сокращения числа гибких связей, каждая гибкая тяга соединена. с концами двух скрещивающихся в пространстве стержней, принадлежащих двум разным.

48 основаниям, причем образованные при этом наружный и внутренний многогран" ники расположены один внутри другого с совмещением центров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизег

1. Патент Франции.э 1377291, Е 04 b, 196 1.

2. Патент США М 306 3521, 52-646, 1962.

3. Авторское свидетельство СССР

559 424954, Е 04 Ь 7/14, 1974.

4. Патент ClrlA 9 3866366, 52-81, 19 /5.

605918 иг.

4,и. 4

Составитель Е.Чернявская

Техред Н.Андрейчук

Корректор A.Ëàêèäà

Редактор И.Квачадзе

Филиал ППП Патент, r.Óærîðîä, ул.Проектная, 4

Заказ 237б/22 Тираж 820 Подписное

ЦИНИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5