Структурная конструкция

Структурная конструкция

Реферат

 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для образования пространственных каркасов широкого назначения, в частности покрытий. Целью изобретения является снижение материалоемкости при одновременном повышении жесткости. В структурной конструкции, имеющей верхний и нижний пояса, раскосы и стойки, узлы нижнего и верхнего поясов расположены одной из двух граничных плоскостей или промежуточных плоскостей, параллельных граничным. Стержень каждого пояса образуют ломаную линии. Стержни поясов, объединенные в узлах раскосами и стойками образуют шестигранные ячейки. 4 ил.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для образования пространственных каркасов покрытий в гражданских и промышленных объектах широкого назначения. Цель изобретения снижение материалоемкости при одновременном повышении жесткости конструкции. На фиг. 1 показана схема примера структурной конструкции в плане. На фиг. 2 показана схема структурной конструкции, вид сбоку. На фиг. 3 структурная конструкция, аксонометрия. На фиг. 4 шестиугольная ячейка. Структурная конструкция состоит из стержневых элементов 1, объединенных в узлах 2. При этом часть стержневых элементов образуют нижний пояс 3, верхний пояс 4, объединенные между собой стержневыми элементами раскосов 5 и стоек 6. В структурной конструкции одни узлы 7, принадлежащие нижнему поясу 3 и узлы 8, принадлежащие верхнему поясу 4, расположены в одной из двух плоскостей нижней граничной плоскости 9 или верхней граничной плоскости 10. Плоскости 9 и 10 параллельны друг другу, при этом в верхней граничной плоскости 10 может располагаться кровля здания, а в нижней граничной плоскости 9 может быть выполнен подвесной потолок. Каждый смежный узел одноименного пояса, расположен в одной из двух промежуточных плоскостей 11 и 12, которые параллельны граничным плоскостям 9 и 10. Промежуточные и граничные плоскости попарно размещены по разные стороны от параллельной им срединной плоскости конструкции. При этом все стержни нижнего пояса 3 образуют ломанную линию нижнего пояса, и все стержни верхнего пояса 4 ломаную линию верхнего пояса. Стержни нижнего ломаного пояса 3, объединенные совместно с раскосами 5 и стойками 6 в узлах 2 образуют шестигранные ячейки 13, формирующие пространство структуры. В структурной конструкции отсутствует плоский нижний и верхний пояс, образованный замкнутыми в контуре стержнями, но при этом узлы верхнего и нижнего поясов, лежащие каждые на одной из граничных плоскостей, дают возможность при необходимости легко образовывать плоское покрытие, а при отсутствии такового, поверхность покрытия сверху представляет совокупность шестигранников, образованный сочетанием условных модульных тетраэдров, образованных стержнями, оси которых ориентированы по осям симметрии 3-го и 4-го порядка кристаллографической системы. Универсальность направлений в данной системе конструкций, присутствие этих направлений на поверхности ячеек и их осях делает систему достаточно вариабельной при минимуме используемых направлений. В этой системе могут быть построены структурные конструкции сложных пространственных форм, при этом легко обеспечивается пространственная состыковка структурных элементов. Структурная конструкция может быть использована в различных зданиях и сооружениях, при этом, в случае применения плоских панелей ограждения верхнего и нижнего поясов, они включаются в работу пространственной конструкции и не дублируют работу поясных ограждений, что приводит с одной стороны к дополнительному увеличению пространственной жесткости структуры, а с другой стороны по сравнению с известным решением к сокращению материалоемкости за счет отсутствия поясных плоскостных ограждений. В случае выполнения поверхности покрытия без плоского ограждения, в виде системы шестигранников, конструкция может быть использована в качестве, например, каркаса гелиостата с расположенными по плоскости шестигранных ячеек зеркалами-концентраторами. При применении структурной конструкции в качестве гелиоэнергетических объектов на узлы приемной поверхности передаются нагрузки от технологического оборудования, снеговые и ветровые. Нагрузки от собственного веса составляют малую часть. Все это позволяет оптимально использовать материал конструкции, сокращая общую материалоемкость.

Формула изобретения

СТРУКТУРНАЯ КОНСТРУКЦИЯ, включающая шестиугольные ячейки из стержневых элеметов поясов, раскосов и стоек, соединенных в узлах, отличающаяся тем, что, с целью снижения материалоемкости при одновременном повышении жесткости конструкции, в каждой ячейке смежные стержни поясов размещены под углом друг к другу с образованием по высоте промежуточных и граничных плоскостей, попарно расположенных по разные стороны от параллельной им срединной плоскости конструкции, а каждый раскос одним концом соединен с узлом одной из граничных плоскостей, а другим концом - с узлом промежуточной плоскости, лежащей по другую сторону срединной плоскости.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4