RU2298618C1 - Ребристый купол - Google Patents
Ребристый купол Download PDFInfo
- Publication number
- RU2298618C1 RU2298618C1 RU2005132118/03A RU2005132118A RU2298618C1 RU 2298618 C1 RU2298618 C1 RU 2298618C1 RU 2005132118/03 A RU2005132118/03 A RU 2005132118/03A RU 2005132118 A RU2005132118 A RU 2005132118A RU 2298618 C1 RU2298618 C1 RU 2298618C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dome
- load
- elements
- bearing
- meridional
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Tents Or Canopies (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкциям купольных покрытий. Технический результат изобретения заключается в обеспечении жесткости и равномерном распределении действующей нагрузки по поверхности купола, что повышает его несущую способность. Купол содержит меридиональные арочные ребра из шарнирно соединенных между собой несущих элементов. В местах соединения этих несущих элементов к меридиональным арочным ребрам закреплены жесткие прогоны, образуя по поверхности купола кольцевые несущие элементы. Эти кольцевые несущие элементы делят каждый сектор купола на трапециевидные и верхнюю треугольную секции. В трапециевидных секциях жестко закреплены дополнительные элементы жесткости, выполненные в виде четырехугольника из стержней. Четырехугольники размещены по поверхности купола в шахматном порядке, и каждый закреплен своими вершинами в серединах соответствующих жестких прогонов и несущих элементов, образующих стороны трапеции. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при устройстве промышленных, гражданских, сельскохозяйственных и складских сооружений.
Известно пространственное купольное покрытие, включающее каркас, составленный из замкнутых ячеек, соединительные элементы, установленные в узлах сопряжения перекрестной решетки, образующей каркас [Р.Dutko A Kolektiv. Drevene konstrukcie, Alfa, Bratislava, 1976, с.317, 318].
Недостатком этого покрытия является сложность монтажа, которая требует при сборке узловых соединений высокой квалификации монтажников, поскольку элементы покрытия образуют сложную перекрестную решетку.
Известен также ребристый купол, содержащий нижнее и коньковое опорные кольца, соединенные с ними и имеющие оголовки деревоклеенные радиальные ребра, одни концы которых прикреплены шарнирно к нижнему опорному кольцу, и прогоны. Противолежащие ребра купола объединены в двухшарнирные арки или рамы [Авт. свид. СССР №1106880; дата публикации 07.08.84]. В данной конструкции образована неизменяемая перекрестная система ребер, а коньковое кольцо является частью арки и воспринимает часть изгибающей нагрузки.
Недостатком известного ребристого купола является высокая материалоемкость.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению, принятым в качестве прототипа, является купольное покрытие, содержащее меридиональные арочные элементы (ребра), закрепленные одними концами шарнирно к центральному опорному контуру, а другими - к опорным элементам, установленным по периметру покрытия. Меридиональные арочные элементы выполнены составными из шарнирно соединенных частей (несущих элементов). В местах соединения этих частей пропущены горизонтальные кольцевые несущие ванты [Авт. свид. СССР №953130; дата публикации 23.08.82].
Материалоемкость этой конструкции ниже, чем в предыдущей. Но эта известная конструкция купольного покрытия характеризуется относительно невысокой жесткостью системы вантовых колец, в условиях несимметричных горизонтальных нагрузок. Это приводит к тому, что конструкция имеет малую несущую способность.
Задача изобретения - повысить несущую способность купола при действии несимметричных горизонтальных нагрузок, при низкой его материалоемкости.
Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение при решении поставленной задачи, заключается в повышении жесткости конструкции и равномерном распределении действующей на поверхность купола нагрузки.
Для решения поставленной задачи в ребристом куполе, содержащем составные меридиональные арочные ребра, выполненные из шарнирно соединенных между собой несущих элементов, шарнирно закрепленные верхними концами к центральному опорному элементу, а нижними - к опорным элементам основания, равномерно расположенным по периметру купола, и кольцевые несущие элементы, закрепленные к меридиональным арочным ребрам в местах соединений образующих их несущих элементов, в отличие от прототипа, согласно изобретению ребристый купол снабжен дополнительными элементами жесткости, кольцевые несущие элементы выполнены из жестких прогонов, образующих в каждом из секторов купола с несущими элементами меридиональных арочных ребер жесткие трапециевидные и верхнюю треугольную секции, а дополнительные элементы жесткости размещены в трапециевидных секциях купола в шахматном порядке и выполнены, каждый, в виде четырехугольника из стержней, жестко закрепленного вершинами в серединах несущих элементов, образующих стороны трапеции.
Новым является также то, что все несущие и дополнительные элементы жесткости в частном случае выполнены деревянными.
Кроме того, несущие элементы меридиональных арочных ребер выполнены одинаковой длины.
Меридиональные арочные ребра и кольцевые несущие элементы образуют решетчатую плоскую конструкцию. В вершине купола все ребра присоединяются шарнирно к верхнему кольцу. Верхнее кольцо, как правило, запроектировано на изгиб и кручение.
Меридиональные арочные ребра воспринимают нагрузки, направленные только в своей плоскости, и не способны воспринимать нагрузки в перпендикулярных им плоскостях, ввиду малой жесткости их в этом направлении.
Кольцевые несущие элементы, выполненные из жестких прогонов, опоясывают весь купол и не прерываются, чем повышается жесткость конструкции. Кольцевые несущие элементы работают на нормальные усилия, возникающие в них при общей работе купола.
Дополнительные элементы жесткости, выполненные в виде четырехугольников, жестко закрепленных вершинами в серединах кольцевых несущих элементов (прогонов), являются, по сути, жесткими дисками, способными воспринимать нагрузки, действующие перпендикулярно плоскости основных ребер, тем самым обеспечивается устойчивость ребер купола и неизменяемость его в целом. Образованные дополнительные решетчатые связи в виде четырехугольников из стержней раскрепляют середины несущих элементов меридиональных арочных ребер, образующих купол, тем самым создается возможность уменьшить их свободную длину и сечение, следствием чего является снижение материалоемкости. Дополнительные решетчатые связи располагаются в плоскости трапециевидных секций купола в шахматном порядке, что вызывает равномерное перераспределение усилий в куполе и, как следствие, высокую несущую способность купола при несимметричных нагрузках.
Выполнение несущих элементов меридиональных арочных ребер одинаковой величины упрощает монтаж купола.
Авторами и заявителем не выявлены из уровня техники конструкции куполов, в которых элементы жесткости выполнены в виде четырехугольников из стержней, закрепленных вершинами в серединах соответствующих несущих элементов, образующих трапециевидные секции, и расположенных по поверхности купола в шахматном порядке. Это говорит о том, что предлагаемая конструкция купола явным образом не следует из уровня техники и заявляемое техническое решение соответствует условию изобретательского уровня.
Кроме этого, очевидным является то, что для обеспечения жесткости, стойкости к нагрузкам, т.е. для повышения несущей способности конструкции, необходимо увеличить сечение несущих элементов и их количество. Заявленная конструкция за счет равномерного распределения нагрузки по поверхности купола обладает высокой несущей способностью и одновременно позволяет уменьшить сечение несущих элементов, т.е. снизить материалоемкость. Это еще раз подтверждает соответствие заявленной конструкции критерию "изобретательский уровень".
На фиг.1 изображен ребристый купол в объеме; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - то же, общий вид.
Ребристый купол содержит составные меридиональные арочные ребра 1 (фиг.2), выполненные из шарнирно соединенных между собой несущих элементов 2 (фиг.1). Составные меридиональные арочные ребра 1 закреплены верхними концами к центральному опорному элементу 3, а нижними - к опорным элементам основания 4, равномерно расположенным по периметру купола. К меридиональным арочным ребрам 1 в местах соединений их несущих элементов 2 закреплены кольцевые несущие элементы 5, 6, выполненные из жестких прогонов. В каждом из секторов купола жесткие прогоны горизонтальных несущих элементов 5, 6 с несущими элементами 2 ребер 1 образуют жесткие трапециевидные 7, 8 и верхнюю треугольную 9 секции (показано на фиг.1 для одного сектора). В образованных трапециевидных секциях по всей поверхности купола в шахматном порядке смонтированы дополнительные элементы жесткости 10, 11, 12, 13 и т.д. Каждый из них представляет собой четырехугольную конструкцию, выполненную из четырех стержней, которые одними концами закреплены в середине соответствующих жестких прогонов несущих элементов 5, 6, а другими - в середине несущих элементов 2 ребер 1. Составные меридиональные арочные ребра 1 выполнены из несущих элементов 2 одинаковой длины. Несущие элементы 2, жесткие прогоны горизонтальных несущих элементов 5, 6 и стержни дополнительных элементов жесткости могут быть выполнены из дерева, а также из других материалов. Возможно выполнение конструкции и в металле (сталь, алюминиевые сплавы).
Заявленная конструкция промышленно применима. Она является сборно-разборной.
Монтаж ребристого купола производят любыми традиционными способами, известными в строительстве куполов. Но предпочтительней и проще монтаж купола при помощи пневматической воздухоопорной оболочки.
Большое достоинство этого способа состоит в том, что какова бы ни была высота купола, монтажники работают без всяких подмостей, в удобных и безопасных условиях. Механизмы для подъема монтажных элементов им не нужны.
Оболочку расстилают на земле внутри опорных элементов основания будущего купола и закрепляют ее. Затем включают вентилятор. Когда оболочка приподнимается примерно на 1 м, вентилятор останавливают. В центре оболочки собирают центральный опорный элемент и крепят к нему несущие элементы. Затем снова включают вентилятор, оболочка вместе с лежащим на ней центральным опорным элементом приподнимается еще на 2 м. Монтажники наращивают каркас купола на эти 2 м сверху вниз. Такие циклы повторяются, пока не будет собран весь каркас купола.
Такая конструкция купола позволяет легко организовать необходимые световые проемы, двери. Это еще раз подтверждает ее промышленную применимость.
Claims (3)
1. Ребристый купол, содержащий составные меридиональные арочные ребра, выполненные из шарнирно соединенных между собой несущих элементов, шарнирно закрепленные верхними концами к центральному опорному элементу, а нижними - к опорным элементам основания, равномерно расположенным по периметру купола, и горизонтальные кольцевые несущие элементы, закрепленные к меридиональным арочным ребрам в местах соединений образующих их несущих элементов, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными элементами жесткости, кольцевые несущие элементы выполнены из жестких прогонов, образующих в каждом из секторов купола с несущими элементами меридиональных арочных ребер жесткие трапециевидные и верхнюю треугольную секции, а дополнительные элементы жесткости размещены в трапециевидных секциях купола в шахматном порядке и выполнены, каждый, в виде четырехугольника из стержней, жестко закрепленного вершинами в серединах несущих элементов, образующих стороны трапеции.
2. Ребристый купол по п.1, отличающийся тем, что все несущие и дополнительные элементы жесткости выполнены деревянными.
3. Ребристый купол по п.1, отличающийся тем, что несущие элементы меридиональных арочных ребер выполнены одинаковой длины.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005132118/03A RU2298618C1 (ru) | 2005-10-17 | 2005-10-17 | Ребристый купол |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005132118/03A RU2298618C1 (ru) | 2005-10-17 | 2005-10-17 | Ребристый купол |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2298618C1 true RU2298618C1 (ru) | 2007-05-10 |
Family
ID=38107859
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005132118/03A RU2298618C1 (ru) | 2005-10-17 | 2005-10-17 | Ребристый купол |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2298618C1 (ru) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2546703C1 (ru) * | 2013-12-23 | 2015-04-10 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | Купол |
RU2567252C1 (ru) * | 2014-05-20 | 2015-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калмыцкий государственный университет" | Купольное большепролетное решетчатое двухслойное покрытие строительного сооружения |
RU2627800C1 (ru) * | 2016-06-22 | 2017-08-11 | Вадим Михайлович Тарасов | Купол |
RU2631285C1 (ru) * | 2016-08-19 | 2017-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Теплориум" | Универсальное здание |
RU178555U1 (ru) * | 2017-08-31 | 2018-04-09 | Сергей Олегович Версилов | Ребристый купол |
RU2787490C1 (ru) * | 2022-06-16 | 2023-01-09 | Дмитрий Вячеславович Мерсаль | Купольное здание и способ строительства купольного здания |
-
2005
- 2005-10-17 RU RU2005132118/03A patent/RU2298618C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2546703C1 (ru) * | 2013-12-23 | 2015-04-10 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | Купол |
RU2567252C1 (ru) * | 2014-05-20 | 2015-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калмыцкий государственный университет" | Купольное большепролетное решетчатое двухслойное покрытие строительного сооружения |
RU2627800C1 (ru) * | 2016-06-22 | 2017-08-11 | Вадим Михайлович Тарасов | Купол |
RU2631285C1 (ru) * | 2016-08-19 | 2017-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Теплориум" | Универсальное здание |
WO2018034587A1 (ru) * | 2016-08-19 | 2018-02-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Теплориум" | Универсальное здание |
US10753078B2 (en) | 2016-08-19 | 2020-08-25 | Obshhestvo S Ogranichennoj Otvetstvennost'ju “Teplorium” | Multi-purpose building |
EA036372B1 (ru) * | 2016-08-19 | 2020-10-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Теплориум" | Универсальное здание куполообразной формы |
RU178555U1 (ru) * | 2017-08-31 | 2018-04-09 | Сергей Олегович Версилов | Ребристый купол |
RU2787490C1 (ru) * | 2022-06-16 | 2023-01-09 | Дмитрий Вячеславович Мерсаль | Купольное здание и способ строительства купольного здания |
RU2822255C1 (ru) * | 2023-12-25 | 2024-07-03 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" | Ребристый купол |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2298618C1 (ru) | Ребристый купол | |
US5146719A (en) | Space tension chord arch dome reinforced with tension members and method for building same | |
US5069009A (en) | Shell structure and method of constructing | |
US20110168220A1 (en) | Collapsible shelters with and without a floating hub | |
EP0209213A2 (en) | Saddle-shaped cable dome system for large span lightweight roof structures | |
RU2627800C1 (ru) | Купол | |
US3417520A (en) | Dome structure and method of fabrication and erection | |
EP0555396A1 (en) | Triangulated roof structure | |
US5502928A (en) | Tension braced dome structure | |
JPS60238556A (ja) | 屋根構造及びケーブルトラス構造 | |
RU2567588C1 (ru) | Вантовое покрытие | |
US5899028A (en) | Saddle span shelter and joining system | |
SU681166A1 (ru) | Вис чее предварительно напр женное покрытие | |
RU178555U1 (ru) | Ребристый купол | |
CN106436574B (zh) | 一种桥梁的扣挂方法 | |
JP3681888B2 (ja) | 屋根の構造 | |
RU2822255C1 (ru) | Ребристый купол | |
Eremeev et al. | Suspension large span roofs structures in Russia | |
RU114978U1 (ru) | Купол | |
RU2385994C1 (ru) | Фундамент | |
RU2239033C1 (ru) | Устройство для усиления конструкции градирни | |
JPH07259187A (ja) | ハイパーストリングドーム | |
CN114150807B (zh) | 带刚性环的屋盖结构和建筑物 | |
SU853074A1 (ru) | Башн | |
JP7288835B2 (ja) | 大空間構造物及びその構築方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071018 |