Способ образования сборных куполообразных оболочек

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфез Сфаетскик Сфциалистическнх Республик(51)М. Кл.з с присоединением заявки Ио -Е 04 В 7/08 Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий(53) УДК 69, 024. ,4(088.8) Дата опубликования описания 300980(72) Автор изобретения В. В. Зубков Московский ордена Трудового Красного Знамени архитектурный институт(54) СПОСОБ ОБРАЗОВАНИЯ СБОРНЫХ КУПОЛЬНЫХ ОБОЛОЧЕК Изобретение относится к строительству и может быть использовано для строительства куполов, образование поверхности которых основано на использовании формообразующих свойств правильных многогранников.Известен способ образования сборных купольных сооружений, оболочки которых представляют многогранную кристаллическую поверхность сферического очертания. Поверхность таких оболочек собирают на основе определенной номенклатуры формообразующих элементов 11 .для этих куполов характерно мно жество конструктивных типов элементов, составляющих оболочку. При изменении диаметра купола появляется необходимость в изменении типоразмеров конструктивных элементов. 20 Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ образования сборных купольных оболочек, включающий соединение крае вых участков панелей правильного мно-, гоугольного очертания, Многоугольники группируют в отдельные пирамидки с треугольным или квадратным основанием, которые располагают по по верхности правильных многогранников 2 .Однако известный способ не позволяет создать оболочки любых пролетов иэ плоских панелей одного или двух типоразмеров, поскольку возможность образования куполов разных пролетов ограничена геометрическими характеристиками правильных многогранниковЦель изобретения " создание оболочек любых пролетов из плоских панелей одного,или двух типоразмеров, а также увеличение жесткости оболочек. Достигается это тем, что при способе образования сборных купольных оболочек, включающем соединение краевых участков панелей правильного многоугольного очертания, расположенных по поверхности правильных многогранников, плоские панели располагают по поверхности отсеченных частей правильных многогранников, образуя объемные блоки, после чего их соединяют между собой одной или двумя сторонами многоугольного основания.Предусмотрен вариант, по которому объемные блоки располагают с образованием между ними проемов, которые заполняют плоскими панелями тогоже типоразмера.Возможен вариант, когда близлежащие вершины смежных объемных блоков соединяют между собой стержневыми элементами, Кроме того, объемные блоки могут быть выполнены в виде напряженных элементов из цельного листа, имеющего надрезы.На фиг. 1 изображен правильныйдвенадцатигранник, общий вид; нафиг. 2 - объемный блок в виде отсеченной части двенадцатигранника (первыйтип), общий вид; на фиг. 3 - объемный блок в виде отсеченной частидвенадцатигранника (второй тип),. общий вид, на фиг. 4 - объемный 15блок в виде отсеченной части двенадцатигранника (третий тип), общий"вид; на фиг. 5 - сборная купольнаяоболочка после соединения объемныхблоков первого и третьего типа (пер Овый вариант), общий вид; на фиг. 6сборная купольная оболочка послесоединения объемных блоков первогои второго типов (второй вариант), общий вид; на фиг. 7 - правильный 25тридцатидвухгранник, общий вид; нафиг. 8 - объемный блок в виде отсеченной части тридцатидвухгранника(четвертый тип), общий вид, нафиг. 9 - обьемный блок в виде отсеченной части тридцатидвухгранника(пятый тип), общий вид, на фиг. 10объемный блок в виде отсеченной частитридцатидвухгранника (шестой тип),общийвид, на фиг, 11 - сборная купольная оболочка после соединения35объемных блоков четвертого типа(третий вариант), общий вид; на фиг.12 - сборная купольная оболочка после соединений объемных блоков четвертого.и шестого типов (четвертый 40вариант); общий вид; на фиг 13сборная куполообразная оболочка после соединений объемных блоков четвертого, пятого и шестого типов(пятый вариант), общий видф на фиг. 45.14 - плоская и объемная панелиобщий вид; на фиг. 15 - сборная куполообразная оболочка послезамены плоской пятиугольной панелина объемную (шестой вариант), общийвид; на фиг. 16 - сборная куполообразная оболочка после заменыплоской пятиугольной панели на объемную(седьмой вариант), общий видф нафиг, 17 - сборная куполообразнаяоболочка после замены плоской пятиугольной панели на объемную (восьмой вариант), общий вид; на фиг, 18сборная куполообразная оболочка после замены плоской пятиугольной панели на объемную (девятый вариант),общий вид, на Фиг. 19 - сборная куполообразная оболочка после заменыплоской пятиугольной панели на объемную (десятый вариант), общий вид,на фиг. 20 - предварительно напря женный объемный блок первого тиПа, общий вид, на фиг. 21 - раскрой предварительно напряженного объемного блока первого типа, общий вид," на фиг, 22 - предварительно напряженный объемный блок второго типа, общий вид; на фиг. 23 - раскрой предварительно напряженного объемного блока второго типа, общий вид; на фиг. 24 - сборная куполообразная оболочка иэ предварительно напряженных объемных блоков первого ти-, па (первый вариант), общий видф на фиг. 25 - сборная куполообразная оболочка из предварительно напряженных объемных блоков первого и второго типа (второй вариант), общий вид.Способ образования сборных купольных оболочек, конструкция которых содержит плоские панели в виде правильных многоугольников 1 пятиугольного очертания с постоянной длиной ребра 2, или многоугольников 3 треугольного очертания, или содержит комбинацию тех и других панелей 1, 3 с постоянной длиной ребра 2, котсрые могут быть изготовлены из листовых материалов таких, как металл, пластик, фанера и т. д. и стабилизированы по ребрам 2 опорным контуром многоугольного сечения.Такие плоские панели 1 или 1 и 3 соединяют между собой по ребрам 2 в укрупненные конструктивные элементы, повторяющие комбинацию граней отсечен ных частей правильных многогранников 4 и 5, образуя объемные блоки б - 11.При очень больших пролетах пятиугольные панели 1 объемных блоков б - 11 заменяют объемными пирамидками 12, составленными из пяти треугольных панелей 3 с постоянной длиной ребра 2, или же сами объемные блоки б - 11 выполняют в виде предварительно напрякенных конструктивных элементов 13, 14 из цельнораскроенного листа 15 и 16 проката путем сгиба его участков и сварки, клепки, сбалчивания кромок раскроя между собой.Объемные блоки б - 11 и 13, 14 соединяют между собой в определенных комбинациях через одну или две стороны своего многоугольного основания путем сварки, клепки, сбалчивания и образуют поверхность купольной оболочки.В отдельных случаях для стабилизации всей конструктивной системы оболочки возможно включение стержня 17, соединяющего две близлежащие смежные вершины объемных блоков.В итоге сложная многогранная поверхность способна выдерживать значительные напряжения, что невозможно достигнуть в случае гладкой поверхности оболочки.767309 Формула изобретения щего надрезы. СССР", 1977, Р 2, с. 30-41.2. Патент СНА Р 3341989, кл. 52- .81, опублик. 19 б 7. Возведение сборной куполообразной оболочки можно вести двумя способами.Первый способ. Возведение оболочки начинают с установки объемных блоков б - 11, 13, 14, соединяемых между собой в зависимости от требуемогодиаметра оболочки в определенных комбинациях, например б и 8, 7 и б, 11 и9, 10 и 9 и образующих нижний поясоболочки, который является опорным конОтуром. Дальнейший монтаж заключаетсяв креплении остальных объемных блоков по ярусам, до полного смыканияповерхности оболочки.При установке объемных блоков,например, б и 8 или 7 и б, или 9,или 11 и 9, или 10 и 9 в проектноеположение используют различные подъемные механизмы, которые в зависимости от пролетов оболочки могут устанавливаться как в центре монтируемой 20конструкции, так и за ее пределами.При соединении объемных блоков, например, б и 3, или 7 и 6, или 9, или 11и 9, или 10 и 9 друг с другом регулирование их угла наклона может производиться пневмошестами с изменяющейся геометрией.Второй способ. Возведение купольной оболочки с использованием пневматической подушки. В этом случае ЗОкупольную оболочку начинают возводитьс монтажа объемных блоков, например,8 или 7, или 9, образующих зениткупольной оболочки с дальнейшим поярусным креплением нижележащих объемныхэлементов, например, 6 или 7, или 9,или 11, или 10 до окончательной установки объемных блоков нижнего поясаоболочки. Каждый раз при навешиванииконструктивных элементов пневматическую подушку увеличивают и объеме пу Отем нагнетания воздуха, обеспечиваяусловия для крепления очередной партии объемных блоков,Второй способ возведения сборнойкуполообразной оболочки является 45наиболее оптимальным, поскольку монтаж объемных блоков на весу исключает всякие деформации конструктивных элементов до момента окончательного их закрепления в проектное поло Ожение,сПредлагаемый. способ образованиясборных купольных оболочек за счет.использования геометрии различныхсочетаний отсеченных частей многогранников обеспечивает воэможностьперекрывать любые пролеты.Возможность вести монтаж сборнойкуполообразной оболочки из укруп 1 ненных конструктивных элементов (объемных блоков) позволяет сократить сроки строительства в два раза, что приведет к снижению трудозатрат и стоимости конструкции.Строительство сборной куполообразной оболочки из предварительно напряженных объемных блоков дает возможность повысить конструктивную устойчивость сооружения.Сложная многогранная поверхность сборной куполообразной оболочки соз" . дает благоприятные условия для отражения звуковой волны и диффузии звука по всему помещению, Формируя хорошую слышимость, артикуляцию ре" чи и музыки, и тем самым обеспечивает воэможность широкого их использования для зрелищных валов. 1. Способ образования сборныхкупольных оболочек, включающий соединение краевых участков панелей правильного многоугольного очертания,расположенных по поверхности правильных многогранников, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью создания оболочек любых пролетов из плоских панелей одного или двух типоразмеров, последние располагают поповерхности отсеченных частей правильных многогранников, образуя объемные блоки, после чего их соединяютмежду собой одной или двумя сторонами многоугольного основания.2. Способ по и, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что объемные блокирасполагают с образованием между ними проемов, которые заполняют плоскими панелями того же типоразмера.3. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что близлежащие вершины смежных объемных блоков соединяют между собой стержневыми элементами,4. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью увеличения жесткости оболочки,.объемныеблоки выполняют в виде напряженныхэлементов из цельного листа, имеюИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Павлов Г. Н. Композиционное формообразование кристаллических куполов и оболочек, - "АрхитектураТираж 772ПИ Государственного комитета ССделам изобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб д,Подпис ака 13035 4 5 лиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная