RU108462U1 - ARCHITECTURAL STRUCTURE OF A CURVED LINE FORM - Google Patents

Abstract

1. Архитектурное сооружение криволинейной формы, имеющее внешнюю поверхность, выполненную из треугольников, примыкающих друг к другу сторонами и вершинами, отличающееся тем, что треугольники внешней поверхности выполнены из листового материала с загнутыми во внутрь два-три раза ребрами жесткости, между внешними сторонами ребер жесткости соприкасающихся треугольников проложена прокладка, через которую резьбовым соединением ребра жесткости соединены между собой, торцы ребер жесткости треугольников внешней поверхности соединены между собой, при этом с внутренней стороны сооружения расположена внутренняя поверхность, также состоящая из треугольников, выполненных из листового материала, а в местах сопряжения вершин треугольников внешней и внутренней поверхности установлена крепежная деталь в виде двух шляпок, скрепленных между собой винтовым соединением. ! 2. Архитектурное сооружение криволинейной формы по п.1, отличающееся тем, что в качестве листового материала используют металл, пластик, композит. ! 3. Архитектурное сооружение криволинейной формы по п.1, отличающееся тем, что в качестве прокладки используют натуральную пробку, синтетический изоляционный материал. 1. An architectural structure with a curvilinear shape, having an external surface made of triangles adjacent to each other with sides and peaks, characterized in that the triangles of the external surface are made of sheet material with stiffeners bent inward two to three times, between the outer sides of the stiffeners of adjoining triangles a gasket is laid through which the stiffeners are connected by a threaded connection, the ends of the stiffeners of the triangles of the outer surface are connected between by itself, while on the inside of the structure there is an inner surface, also consisting of triangles made of sheet material, and in the places where the vertices of the triangles of the outer and inner surfaces are joined, a fastener is installed in the form of two hats fastened together by a screw connection. ! 2. The architectural structure of a curved shape according to claim 1, characterized in that metal, plastic, and composite are used as sheet material. ! 3. The architectural structure of a curved shape according to claim 1, characterized in that as a gasket use natural cork, synthetic insulating material.

Description

Полезная модель относится к области строительства, а именно к строительству архитектурных сооружений криволинейной формы, и может быть использована при строительстве зданий различной конфигурации и назначения: жилых, спортивно-зрелищных сооружений, выставочных павильонов, торгово-складских помещений, наземных автостоянок, в качестве временных укрытий для мероприятий и праздников.The utility model relates to the field of construction, namely the construction of architectural structures of a curved shape, and can be used in the construction of buildings of various configurations and purposes: residential, sports and entertainment facilities, exhibition pavilions, retail and warehouse facilities, ground parking lots, as temporary shelters for events and holidays.

Создание сооружения криволинейной формы основано на свойствах геодезической линии - кривой определенного типа, обобщение понятия «прямая» в искривленных пространствах. Геодезические линии - линии на поверхности, достаточно малые дуги которых являются на этой поверхности кратчайшими путями между их концами. На плоскости это будут прямые, на круговом цилиндре - винтовые линии, на сфере - большие круги. (www.slovari.vandex.ru Большая советская энциклопедия).The creation of a curvilinear structure is based on the properties of a geodesic line — a curve of a certain type, a generalization of the concept of “straight line” in curved spaces. Geodesic lines are lines on a surface whose rather small arcs are on this surface the shortest paths between their ends. On the plane, these will be straight lines, on a circular cylinder, helix lines, on a sphere, large circles. (www.slovari.vandex.ru Big Soviet Encyclopedia).

Известна шарообразная пространственная конструкция, поверхность которой имеет шесть правильных равносторонних крестообразных многоугольников, каждый из которых состоит из правильного равностороннего восьмиугольника и примыкающих по его периметру пятиугольников, расположенных с образованием вокруг них четырех малых шестиугольников, являющихся впадинами на поверхности конструкции, и четырех правильных равносторонних шестиугольников, являющихся выступами, смыкающими все многоугольники в единую замкнутую конструкцию. Четыре крестообразных многоугольника расположены на экваторе, два на полюсах, каждая сторона многоугольника образована совместным примыканием к стороне смежного многоугольника, к каждому углу многоугольной ячейки примыкают 2 3 угла соседник многоугольников, центральная точка правильного многоугольника, расположенного на полюсе лежит на перпендикуляре, восстановленном из центральной точки экваториальной плоскости конструкции. Кроме того, каждый многоугольник выполнен составным из равнобедренных треугольников, соединенных вершинами и боковыми сторонами. (Патент РФ №2100539, МПК Е04В 7/08, опубл. 27.12.1997 г.)A spherical spatial structure is known, the surface of which has six regular equilateral cross-shaped polygons, each of which consists of a regular equilateral octagon and pentagons adjacent to its perimeter, located with the formation of four small hexagons around them, which are depressions on the surface of the structure, and four regular equilateral hexagons, which are protrusions that close all the polygons into a single closed structure. Four cross-shaped polygons are located on the equator, two at the poles, each side of the polygon is formed by joint adjacency to the side of the adjacent polygon, 2 3 corners are adjacent to each corner of the polygonal cell, the neighbor of the polygons, the central point of the regular polygon located on the pole lies on the perpendicular restored from the central point equatorial plane of construction. In addition, each polygon is made up of isosceles triangles connected by vertices and sides. (RF patent No. 2100539, IPC EV04/08, publ. 12/27/1997)

Данная каркасная конструкция является сложной в изготовлении и сборке, требует при исполнении применения большого количества типоразмеров треугольников, образованных плоскими стержнями. Сложные конструкции узлов, скрепляющих стержни, требуют повышенного расхода материалов. При использовании данной конструкции в строительстве крытых сооружений потребуется дополнительная водонепроницаемая оболочка, что приведет к дополнительным материальным затратам.This frame structure is difficult to manufacture and assemble; it requires the use of a large number of sizes of triangles formed by flat rods. Sophisticated designs of knots fastening the rods require increased consumption of materials. When using this design in the construction of indoor structures, an additional waterproof shell will be required, which will lead to additional material costs.

Наиболее близким является здание с купольным покрытием, состоящее из нижней цилиндрической части и купола, которые образованы из стеклопакетов, закрепленных в жестком каркасе здания, каждый стеклопакет по форме является близким к прямоугольному треугольнику и закреплен по периметру в жестком каркасе, стороны и вершины всех треугольников примыкают друг к другу. (Патент РФ №88698, МПК Е04В 1/32, опубл. 20.11.2009 г.)The closest is a domed building, consisting of a lower cylindrical part and a dome, which are formed of double-glazed windows fixed in a rigid frame of the building, each double-glazed window is close in shape to a rectangular triangle and is fixed around the perimeter in a rigid frame, the sides and vertices of all triangles are adjacent to each other. (RF patent No. 88698, IPC Е04В 1/32, published on November 20, 2009)

При изготовлении и сборке данного сооружения требуется возведение несущего жесткого каркаса из прямолинейных жестких элементов, к которым крепятся стороны стеклопакетов, обеспечивающих изоляцию внутреннего пространства от внешней среды. Это приводит к значительному увеличению трудозатрат, увеличению материалоемкости. Использование стеклопакетов на всей внешней поверхности сооружения снижает его прочность и надежность.In the manufacture and assembly of this structure, the erection of a supporting rigid frame from rectilinear rigid elements is required, to which the sides of the double-glazed windows are fastened, providing isolation of the internal space from the external environment. This leads to a significant increase in labor costs, an increase in material consumption. The use of double-glazed windows on the entire external surface of the structure reduces its strength and reliability.

Задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, заключается в возведении архитектурного сооружения криволинейной формы без каркаса путем сборки из готовых элементов, соединяющих в себе сразу две функции - несущую конструкцию и внешнюю поверхность, изолирующую от внешней среды.The problem solved by the proposed utility model is to erect an architectural structure of a curved shape without a frame by assembling from prefabricated elements that combine two functions at once - the supporting structure and the external surface that isolates from the external environment.

Технический результат заключается в снижении трудозатрат и материалоемкости, простоте сборки, повышении прочности.The technical result consists in reducing labor costs and material consumption, ease of assembly, increasing strength.

Технический результат достигается тем, что в архитектурном сооружении криволинейной формы, имеющем внешнюю поверхность, выполненную из треугольников, примыкающих друг к другу сторонами и вершинами, согласно полезной модели, треугольники внешней поверхности выполнены из листового материала с загнутыми во внутрь два - три раза ребрами жесткости, между внешними сторонами ребер жесткости соприкасающихся треугольников проложена прокладка, через которую резьбовым соединением ребра жесткости соединены между собой, торцы ребер жесткости треугольников внешней поверхности соединены между собой, при этом с внутренней стороны сооружения расположена внутренняя поверхность, также состоящая из треугольников, выполненных из листового материала, а в местах сопряжения вершин треугольников внешней и внутренней поверхности установлена крепежная деталь в виде двух шляпок, скрепленных между собой винтовым соединением.The technical result is achieved by the fact that in an architectural structure with a curvilinear shape having an external surface made of triangles adjacent to each other with sides and peaks, according to a utility model, the triangles of the external surface are made of sheet material with two or three times stiffeners bent inwards, a gasket is laid between the outer sides of the stiffeners of the adjoining triangles, through which the ends of the stiffeners are connected by a threaded connection the polygons of the outer surface are interconnected, while on the inside of the structure there is an inner surface also consisting of triangles made of sheet material, and in the places where the vertices of the triangles of the outer and inner surfaces are joined, a fastener is installed in the form of two hats fastened together by a screw connection .

Преимущественно, в качестве листового материала используют металл, пластик, композит.Mostly, metal, plastic, and composite are used as sheet material.

Преимущественно, в качестве прокладки используют натуральную пробку, синтетический изоляционный материал.Mostly, natural cork, synthetic insulating material is used as a gasket.

На фиг.1, 2 представлены варианты выполнения предлагаемого сооружения, на фиг.3 представлена схема треугольника внешней поверхности, на фиг.4 схема соединения ребер жесткости треугольников, на фиг.5 схемы фиксации вершин треугольников и крепежной детали.In Fig.1, 2 presents embodiments of the proposed structure, Fig.3 shows a diagram of the triangle of the outer surface, Fig.4 is a diagram of the connection of the stiffeners of the triangles, Fig.5 diagram of the fixation of the vertices of the triangles and the fastener.

Архитектурное сооружение криволинейной формы содержит внешнюю поверхность, выполненную из треугольников 1, примыкающих друг к другу сторонами и вершинами. Ребра жесткости 2 треугольников 1 внешней поверхности имеют технические отверстия 3 и отверстия 4 для резьбового соединения. Ребра жесткости 3 сгибают внутрь по линиям сгиба 5 два - три раза и через прокладку 6 скрепляют резьбовым соединением 7. Торцы 8 ребер жесткости 3 соединяют между собой. Внутренняя поверхность сооружения (на чертеже не показана) выполнена также из треугольников. В местах сопряжения вершин треугольников 1 внешней и внутренней поверхности устанавливают крепежную деталь 9, выполненную в виде двух шляпок 10, соединенных между собой винтовым соединением.The curvilinear architectural structure contains an external surface made of triangles 1 adjacent to each other with sides and vertices. The ribs 2 of the triangles 1 of the outer surface have technical holes 3 and holes 4 for threaded connections. The ribs 3 are bent inward along the fold lines 5 two to three times and, through the gasket 6, are fastened with a threaded connection 7. The ends 8 of the ribs 3 are connected to each other. The inner surface of the structure (not shown in the drawing) is also made of triangles. In places where the vertices of the triangles 1 of the outer and inner surfaces are mated, a fastener 9 is installed, made in the form of two hats 10 interconnected by a screw connection.

Возведение архитектурного сооружения криволинейной формы осуществляется путем сборки из готовых элементов, соединяющих сразу две функции - несущую конструкцию и изоляцию от внешней среды. В качестве такого готового элемента используют треугольники 1 из листового материала, например, металла, а именно нержавеющей стали, пластика, композита. Для усиления жесткости конструкции ребра жесткости 2 треугольников 1 последовательно загибают внутрь два-три раза. Между соприкасающимися сторонами ребер жесткости 2 треугольников 1 внешней поверхности размещают прокладку 6, в качестве которой используют натуральную пробку или ее синтетические заменители. Прокладка 6 обеспечивает компенсацию теплового расширения материала треугольника, а также обеспечивает влагонепроницаемость. Торцы 8 ребер жесткости 2 при использовании металла сваривают между собой, при использовании пластика склеивают. Фиксацию ребер жесткости 2 треугольников 1 внешней поверхности осуществляют резьбовым соединением 7. Внутреннюю поверхность сооружения выполняют также из треугольников различного листового материала. В местах сопряжения вершин треугольников 1 внешней и внутренней поверхности устанавливают крепежную деталь 9 в виде двух шляпок 10 из такого же материала, что и треугольник. Шляпка 10 с внешней стороны обеспечивает влагонепроницаемость и улучшает эстетическое восприятие конструкции за счет сокрытия мест сопряжения вершин треугольников 1 внешней поверхности. Шляпка 10 с внутренней стороны является крепежным элементом - фиксатором треугольников внутренней поверхности.The erection of an architectural structure of a curved shape is carried out by assembling from finished elements that connect two functions at once - the supporting structure and isolation from the external environment. As such a finished element, triangles 1 of sheet material, for example, metal, namely stainless steel, plastic, composite, are used. To enhance the structural rigidity, stiffeners 2 of triangles 1 are sequentially bent inward two to three times. Between the contacting sides of the stiffening ribs 2 of the triangles 1 of the outer surface, a gasket 6 is placed, which is used as a natural cork or its synthetic substitutes. Gasket 6 provides compensation for the thermal expansion of the material of the triangle, and also provides moisture resistance. The ends 8 of the ribs 2 when using metal are welded together, when using plastic, glued. The stiffening ribs 2 of the triangles 1 of the outer surface are fixed by a threaded connection 7. The inner surface of the structure is also made of triangles of various sheet material. In the places where the vertices of the triangles 1 of the outer and inner surfaces are mated, a fastener 9 is installed in the form of two caps 10 of the same material as the triangle. The cap 10 on the outside provides moisture resistance and improves the aesthetic perception of the structure by hiding the interface between the vertices of the triangles 1 of the outer surface. The hat 10 on the inside is a fastener - a latch on the triangles of the inner surface.

Форма предлагаемого архитектурного сооружения криволинейной формы образуется благодаря особому соединению треугольников. Каждый треугольник имеет ребра различной длины, которые сопряжены под различными углами. Треугольники в целом образуют многогранники, вписанные в криволинейное пространство. Величина угла сопряжения и длина ребер треугольника зависит от формы сооружения.The shape of the proposed architectural structure of curved shape is formed due to the special connection of triangles. Each triangle has ribs of different lengths that are conjugated at different angles. Triangles generally form polyhedra inscribed in curved space. The magnitude of the mating angle and the length of the edges of the triangle depends on the shape of the structure.

Предлагаемое архитектурное сооружение криволинейной формы является в отличие от прототипа бескаркасным сооружением, выполненным из готовых элементов - треугольников из листового материала, выполненных и собранных в единую конструкцию особым образом. Монтаж такой конструкции осуществляется фиксацией ребер жесткости и вершин треугольников между собой. Для выполнения этих операций не требуется много времени и какой-то особенной подготовки. Заявленная полезная модель позволяет снизить материалоемкость и трудозатраты, упростить процесс сборки, повысить надежность сооружения.The proposed architectural structure of a curved shape is, in contrast to the prototype, a frameless structure made of prefabricated elements - triangles of sheet material, made and assembled into a single structure in a special way. Installation of this design is carried out by fixing the stiffeners and the vertices of the triangles with each other. To perform these operations does not require a lot of time and some special preparation. The claimed utility model allows to reduce material consumption and labor costs, simplify the assembly process, increase the reliability of the structure.

Claims (3)

1. Архитектурное сооружение криволинейной формы, имеющее внешнюю поверхность, выполненную из треугольников, примыкающих друг к другу сторонами и вершинами, отличающееся тем, что треугольники внешней поверхности выполнены из листового материала с загнутыми во внутрь два-три раза ребрами жесткости, между внешними сторонами ребер жесткости соприкасающихся треугольников проложена прокладка, через которую резьбовым соединением ребра жесткости соединены между собой, торцы ребер жесткости треугольников внешней поверхности соединены между собой, при этом с внутренней стороны сооружения расположена внутренняя поверхность, также состоящая из треугольников, выполненных из листового материала, а в местах сопряжения вершин треугольников внешней и внутренней поверхности установлена крепежная деталь в виде двух шляпок, скрепленных между собой винтовым соединением.1. An architectural structure with a curvilinear shape, having an external surface made of triangles adjacent to each other with sides and peaks, characterized in that the triangles of the external surface are made of sheet material with stiffeners bent inward two to three times, between the outer sides of the stiffeners of adjoining triangles a gasket is laid through which the stiffeners are connected by a threaded connection, the ends of the stiffeners of the triangles of the outer surface are connected between by itself, while on the inside of the structure there is an inner surface, also consisting of triangles made of sheet material, and in the places where the vertices of the triangles of the outer and inner surfaces are joined, a fastener is installed in the form of two hats fastened together by a screw connection. 2. Архитектурное сооружение криволинейной формы по п.1, отличающееся тем, что в качестве листового материала используют металл, пластик, композит.2. The architectural structure of a curved shape according to claim 1, characterized in that metal, plastic, and composite are used as sheet material. 3. Архитектурное сооружение криволинейной формы по п.1, отличающееся тем, что в качестве прокладки используют натуральную пробку, синтетический изоляционный материал.

3. The architectural structure of a curved shape according to claim 1, characterized in that as a gasket use natural cork, synthetic insulating material.