Способ образования стержневой пространственной конструкции

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ((i) 920148

Ж

l л (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23.06.80 (21) 294565! «29-33 с присоединением заявки !(1!-(23) Приоритет —— (51) М. Кл.

Е 04 В 7/00

Государственный комитет йо делам нзобретеннй н открытий

Опуб !иковано 15.04.82. Б)ол етень ¹ 14

Дата Опубликования описания 25.04.82 (53) ))ДК 69.024..4 (088.8) (72) Автор изобретения

В. Г. Никифоров

Московский ордена Трудового Красного Зна.. ен1 архитектурный ннс н гу т (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАЗОВАНИЯ СТЕРЖНЕВОИ

ПРОСТРАНСТВЕННОЙ КОНСТРУКЦИ11

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в пространственных каркасах зданий и сооружений.

Известен способ образования стержневой пространственной конструкции путем компоновки шарнирно-стержневых многогранников {! 1.

Наиболее близким к предлагаемому является способ обпазования стержневой пространственной конструкции, включаюГций соединение стержневых и узловых элементов и многогранники и их компоновку в пространственную конструкцию, причем в качестве многогранников применяют правильные и неправильные геометрические тела. Многогранники компонуют в пространстве, состыковывая друг с другом однотипные грани, в результате чего образуется стержневая пространственная конструкция (2) .

Недостатком известных способов является отсутствие одной унификации стержневых и узловых элементов в различных типах конструкций, что объясняется индивидуальностью подбора формообразу «оших многогранников.

Цель изоорет HH>1 — — x)!Сн!бешенно количества T::IíoðHçx!ñpoB cгсржнеBblx н узлоBhlx заемеHToB и р,)сширенне возможности формООб!)<1 30BB Í. «я.

Ц(.л Ь дОС i H!.BBTC)! Тем, ITO СОГ.I;1СНО (НО5 собу 0()pB30b J HI! H cTO()жне ВО!1 IfpocTp(! HcTВ(. . !«ной конструкции, Вк.! IOHBIH!öåх!) соединение стержневых и уз 10Hh!x элементов в многоГ р а н н 11 к! I l! x к О . и О н 0 В к В и р О с т () <1 и с т В е ннмю к()нст(ЗУКЦI! 10, OOPS 30B)l III!0 м нОГОГРс! н«о ников осугцествля!от вписыванием ст(. ржнеВЫХ l! ) 310BhIÕ 310)!C IITO8 В МОДХ.1ЬН) Ю (Tку с куопческими я «ейк,)м!!. соединяя ес узлы В на!.равленин диагоналей или Ортогоналей и днагоналей.

На фнг. 1 схеыагическ«1 изображены со«5 единения узлов модульной сетки и образовани(. ногогранников; на фнг. 2 — с. ема градации размеров длин стержневых элементов: на фиг. 3 — схема ориентации стержнеBhfx э.!Сментов; па фнг. 4 — м!ГогогранГ(тРаэдР If его Гео)!Ст()!«ческ!!е Il<1PI!?О метры: на фи! . 5 — мнО! 01 1)а пни к позмокт lэдр н его гсом Tp!!HccêII(. !«ар;)метры; на фи!. 0 -- многогранник антиспн!Гоид и еl0 геометр !ч cKI!c параметры; на фиг. 7 многогр,)ниик двойной кубооктаэдросегмснт

920148 и его геометрические параметры; на фиг. 8 —план варианта стержневой пространственной конструкции, образованной компоновкой двойных кубооктаэдросегментов и полуоктаэдров; на фиг. 9 — разрез А — А на фпг. 8; на фиг. 10 — план варианта стержневой пространственной конструкции, образованной компоновкой тетраэдров, антиспиноидов, полуоктаэдров; на фиг. 1! р1зрез Б — Ь на фиг. 10.

В модульную сетку 1 с кубическими ячейками посредством соединения ее узловых точек вписывают многогранники: Tетраэдр

2, четвертьоктаэдр 3, кубодиагональсегмент

4, аптиспиноид 5, кубооктаэдросегмеIIT 6, двойной кубооктаэдросегмеHT 7, полуоктdэдр 8, полукубооктаэдр 9 и другис.

Размеры ребер многol pdHHHK00,- вписанных В модульную ceтку 1, IIIIeют мод kгльную градацию, кратную +2, а именно: а, а 12,2a...

kl т. д., где и -- размер ребр кубической ячейки модульной сетки. Ориентация ребер многогранников в пространстве ограниче а направлениями ортогональных и диагональных осей модульной сетки l. Взаимная ориентация ребер остается неизменной при комIIoIIoBKc модульных многогранников в отсутствии модульной сетки.

В одном узловом элементе 10 стержневой пространственной конструкции могут сходится восемнадцать ортогональных 11 и диагональных 2 стержневых эл ментов, из них шесть стержневых элементов 11 направлены Iko ортогональным осям и двенадцать стержневых элементов 12 - по диагональным. Направления стержневых элементов в пространственных стержневых конструкциях используются полностью или частично.

Многогранники, вписанные в модульнук) сетк", имеют характерные геометрические параметры. Углы между ребрами равны 45, 60 и 90, углы между гранями 30 16, 45", 5."! 44, 70 32 и 90 . Форма граней имеет вид квадрат I 13, прямоугольника 14 с соотношением 1: V2, правильного треугольника !5 и прямоугольного равнобедренного треугольника 16.

Стержневая пространственная конструкция 17 образуется путем компоновки двойных кубооктаэдросегментов 7 v полуоктаэдров 8, состыкованных одноименными гранями и заполняющих пространство без пропусков. Конструкция 18 образуется компоновкой тетраэдров 2, антиспиноидов 5, полуоктаэ,ipou 8.

Наличие широкого выбора модульных многогранников и высокая вариабельностЬ их взаимных сочетаний позволяет образовывать множество типов конструкций. Этп конструкции отличаются высокой прочностьк> и жесткостью, возможностью применения в зданиях и сооружениях различного назначения, разнообразием архитектурных форм.

Ьлагодаря однотипности геометрических параметров модульных многогранников, величина узлов, размеров ребер и формы I.pdней число типоразмеров элементов уменьшается до минимума. Пространственные конструкции 17 и 18 и другие могут быть собраны из элементов унифицированногo сортамента, включающего один типоразмер узловых элементов !О и три типораз

Унификация узловых 10 и стержневых ! 1 и 12 элементов и снижение числа их типоразмеров упрощают организацию индустриального изготовления стержневых пространственных конструкций, что ведет к улучшению их качества, снижению стоимости и трудоемкости изготовления.

Формула изобретения

Способ образования стержневой пространственной конструкции, включающий соединение стержневых и узловых элементов в многогранники и их компоновку в пространственную конструкцию, отличающийся тем, что, с целью уменьшения количества типоразмеров стержневых и узловых элементов и расширения возможности формообразования, образование многогранников осуществляют вписыванием стержневых и

40 узловых элементов в модульную сетку с кубическими ячейками, соединяя ее узлы в направлении диагоналей или ортогоналей и диагоналей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР № 459565, кл. Е 04 В 5/14, !973.

SO 2. BLi t tnev О., Steklkek Н. Net ta1leiichtbauten. Вег!ш 1970, с. 26 — 32, фиг. 27—

42.

1, (11!! . >I ..:. !. с(! !>! ! . к I :! ь >! 0 !(!. I I . ! c! 1001!

>., ! с .0: д Л 1 >к(! лс (< о р,)(h f o j С (1(о 1>1 1! к (0(11(>к 7) (1!о II H0110 !

> (1(1 ! р! Го с ., (l! I ! H f I! HO I 0 H 0!>1 H TC T 3 СССР

1;1,0.1>1;;; и.м>1>! -T !>HH и О (êÐü(тий ! (3(, ;>o ск.>.!., :К вЂ -35. Рау(((ская няо., д. 4,15 (b., „,... - !1! I;(" >(-л->п» . 1 кгород. i!I 1"!рокк(1(ая, 4