Арочная конструкция (варианты) и способ ее сборки (варианты) - RU2139395C1

Чертежи

Показать все 18 чертежа(ей)

Описание

Изобретение относится к архитектурной арочной конструкции, а более конкретно - к изогнутой сетчатой арочной конструкции, а также способу ее сборки при помощи соединения вставками и крюками.

При строительстве широкосводчатых перекрытых зданий, таких как стадионы и спортивные залы, как правило, применялась техника использования каркасов в виде пространственной решетки. Из патента США N 3889433 кл. E 04 B 1/32, 1975 известна арочная конструкция, составленная из изогнутых и прямых стержней, стяжек и поясов, образующих, в частности, аркообразные каркасы и фермы, соединенные между собой и друг с другом посредством множества стяжек. Такая конструкция является довольно сложной, требует высокой точности изготовления составляющих, большого расхода сырья. Из а.с. N 1174546, кл. E 04 G 21/26, 1985 известен способ сборки арочной конструкции. Однако описанная в нем, а также и в патенте США, технология очень дорога, требует длительного времени проектирования, вызывает необходимость использования при строительстве лесов и крупногабаритных грузоподъемных устройств. Здания, построенные с применением такой технологии, могут находиться только на одном месте и не могут быть при необходимости разобраны и перемещены на другое место. Такая технология также имеет узкий диапазон применения и, как правило, может использоваться при строительстве только зданий.

Задачей настоящего изобретения является создание арочной конструкции, которая может широко применяться в различных областях архитектуры и которая может быть быстро собрана и разобрана. Сборка и разборка должна производиться при помощи вставки и извлечения, зацепления крюками и отцепления составляющих элементов. Элементы, составляющие конструкцию, должны меньше отличаться друг от друга, быть более унифицированными, иметь простую конфигурацию и производиться по простой технологии механическим способом в больших количествах. Конструкция по изобретению с определенным способом крепления должна быть пригодной для применения для создания различных типов как стационарных, так и разборных зданий без необходимости применения лесов и крупногабаритных грузоподъемных устройств в ходе строительства.

Другой задачей настоящего изобретения является создание способа сборки арочной конструкции без использования высотных работ.

Поставленные задачи решаются благодаря тому, что в известной арочной конструкции, включающей составляющие элементы в виде множества изогнутых и прямых стержней, стяжек, поясов, множество образованных изогнутыми стержнями и поясами аркообразных каркасов, расположенных параллельно друг другу, имеющих одну ось проекции и соединенных друг с другом продольно прямыми стержнями, множество образованных прямыми стержнями, соединенных по прямым линиям ферм, расположенных параллельно друг другу и ортогонально соединенных со всеми аркообразными каркасами, при этом аркообразные каркасы друг с другом и с фермами, фермы с фермами соединены при помощи множества стяжек, образуя единую изогнутую сетчатую поверхность, согласно изобретению дополнительно введены соединительные элементы, которые соединены с вставленными в них прямыми и изогнутыми стержнями и крепятся крюками к стяжкам и поясам, при этом через соединительные элементы проходит множество поясов, соединяя аркообразный каркас, образованный вставленными изогнутыми стержнями в единое целое и, кроме того, аркообразные каркасы при помощи соединительных элементов соединены с прямыми стержнями.

Желательно, чтобы в арочной конструкции единая поверхность состояла из множества элементов с четырехугольной решеткой, каждый из которых включает четыре соединительных элемента, образующих четыре угла четырехугольника, два прямых стержня и два изогнутых стержня, прямые и изогнутые стержни ортогонально соединены соединительными элементами, образуя примыкающие друг к другу стороны, вдоль каждой из двух диагоналей четырехугольного элемента расположена стяжка, каждый конец которой закреплен крюком к соединительному элементу, вдоль каждой хорды, ограниченной максимально удаленными друг от друга концами изогнутых стержней каждой пары поперечно соединенных четырехугольных элементов расположен пояс, каждый конец которого закреплен крюком к соединительному элементу, аркообразный каркас состоит из множества каркасов в виде лука, при этом каждые два примыкающих друг к другу пояса в аркообразном каркасе пересекаются между собой.

Желательно также, чтобы соединительные элементы представляли собой как прямоугольные соединения, Т-образные соединения, так и крестообразные соединения, на соединительных элементах имеются втулочные соединения для прямых стержней и для изогнутых стержней, а в каждом углу, образованном втулочными соединениями для прямых стержней и втулочными соединениями для изогнутых стержней, расположена проушина для крепления стяжек, на каждом соединительном элементе расположена проушина для крепления поясов, в проушине для крепления поясов предусмотрены места для крепления двух поясов.

Пересечение центральных линий соединенных между собой четырех четырехугольных элементов обычно образуется крестообразным соединительным элементом, на кромках цельной конструкции, пересечение двух четырехугольных элементов обычно образуется Т-образным соединительным элементом; в четырех углах цельной конструкции угол одного четырехугольного элемента обычно образуется прямоугольным соединительным элементом.

Как правило, торцевые гнезда изогнутых стержней и прямых стержней и втулочные соединения соединительных элементов представляют собой составляемые взаимно соответствующие пары.

Задача изобретения может быть решена тем, что в арочную конструкцию, включающую составляющие элементы, состоящие из множества изогнутых и прямых стержней, стяжек, поясов, согласно изобретению введены Т-образные, крестообразные и полукруглые многоголовочные универсальные соединительные элементы, в каждое соединительное соединение вставлены прямые и изогнутые стержни, а стяжки и пояса присоединены к нему крюками, в полукруглое многоголовочное соединение вставлены изогнутые стержни, множество изогнутых стержней соединены вдоль изгиба при помощи множества крестообразных универсальных соединений, образуя аркообразный каркас, множество поясов прикреплено крюками к определенному количеству соединительных элементов, соединяя аркообразный каркас, образованный скреплением изогнутых стержней в единое целое, все верхние концы множества аркообразных каркасов сходятся к полукруглому многоголовочному соединительному элементу, расположенному на крыше, причем прямые стержни соединены с аркообразными каркасами при помощи крестообразных универсальных соединительных элементов, расположенных на аркообразных каркасах, прямые стержни соединены в линию с прямыми стержнями в горизонтальном направлении, образуя множество ферм, каждая из которых имеет многоугольную конфигурацию, причем множество стяжек соединяют аркообразные каркасы друг с другом, с фермами и фермы друг с другом, образуя четырехугольную цельную сферическую сетчатую конструкцию.

Желательно, чтобы цельная конструкция была образована множеством четырехугольных и треугольных элементов, образующих решетки, причем треугольные элементы составляют только один ряд, и он расположен между полукруглым многоголовочным соединительным элементом и примыкающим рядом четырехугольных элементов; в треугольный элемент входят один прямой стержень, два изогнутых стержня, два соединительных элемента, два втулочных соединения полукруглого многоголовочного соединительного элемента, два пояса и две стяжки; в каждый четырехугольный элемент входят четыре соединительных элемента, два изогнутых стержня и два прямых стержня; четыре соединительных элемента образуют четыре угла четырехугольного элемента; изогнутые стержни и прямые стержни ортогонально вставлены в соединительные элементы, образуя примыкающие стороны; по двум диагоналям четырехугольного элемента проходят стяжки, причем каждый конец стяжки крюком крепится к соответствующему элементу; вдоль каждой хорды, ограниченной максимально удаленными друг от друга концами двух изогнутых стержней каждой пары поперечно примыкающих четырехугольных элементов, расположен пояс, каждый конец которого крепится крюком к соединительному элементу; два изогнутых стержня и один пояс образуют каркас в виде лука; аркообразный каркас состоит из определенного количества каркасов в виде лука; каждые два примыкающих друг к другу пояса аркообразного каркаса перекрещиваются между собой.

Желательно также, чтобы арочная конструкция была выполнена в виде сферической поверхности, полукруглый многоголовочный соединительный элемент состоял из полукруглого диска, множества втулочных соединений для изогнутых стержней, множества поясов, множества проушин для крепления стяжек и проушин для крепления поясов, причем множество втулочных соединений для изогнутых стержней, имеющих одинаковый изгиб вниз, равномерно распределено по изогнутому периметру полукруглого диска; в каждом углу, образованном втулочными соединениями для изогнутых стержней и полукруглым диском, расположена проушина для крепления стяжек; ниже оси изгиба каждого втулочного соединения для изогнутых стержней расположена проушина для крепления поясов.

Возможно выполнять арочную конструкцию в виде сферической поверхности, при этом на крестообразном универсальном соединительном элементе расположены два противостоящих втулочных универсальных соединения для изогнутых стержней и два противостоящих втулочных соединения с шаровым шарниром; в каждом углу, образованном пересечением втулочных соединений с шаровым шарниром и втулочных соединений для изогнутых стержней, расположена проушина для крепления стяжек; проушина для крепления поясов расположена на крестообразном универсальном соединительном элементе, причем в проушине для крепления поясов предусмотрены места для крепления двух поясов.

Далее задача изобретения решается с помощью создания арочной конструкции, включающей составляющие элементы, каждый из которых состоит из множества прямых стержней, стяжек, поясов, в которую согласно изобретению введены двойные изогнутые стержни, и □-образные соединительные элементы; в каждый □-образный соединительный элемент вставлены двойные изогнутые стержни и прямые стержни, а стяжки и пояса прикреплены к нему крюками; путем крепления множества двойных изогнутых стержней к множеству □-образных соединительных элементов формируется двухъярусный аркообразный каркас с двумя гребнями четырехугольного сечения; при помощи □-образных соединительных элементов и множества поясов двухъярусные аркообразные каркасы, образованные скреплением соединительным элементом двойных изогнутых стержней, соединяются в единое целое; множество двухъярусных аркообразных каркасов, параллельных друг другу и имеющих одну и ту же плоскость проекции, продольно соединяются между собой при помощи □-образных соединительных элементов множеством прямых стержней, сгруппированных попарно; все прямые стержни соединяются в линию группами, образуя двухслойную ферму; множество двухслойных ферм, параллельных друг другу, ортогонально соединено с определенным количеством аркообразных каркасов, множество стяжек применяется для соединения при помощи □-образных соединительных элементов двухъярусных аркообразных каркасов с двухъярусными каркасами, двухъярусных аркообразных каркасов с двухслойными фермами и двухслойных ферм с двухслойными фермами, образуя цельную конструкцию с изогнутой сетчатой поверхностью.

В такой арочной конструкции цельная конструкция формируется множеством шестиугольных элементов, образующих решетки; каждый шестиугольный элемент включает четыре □-образных соединительных элемента, четыре двойных изогнутых стержня и четыре прямых стержня; два □-образных соединительных элемента соединены вставкой с двумя двойными изогнутыми стержнями, составляя длину изогнутой колонны с четырехугольным сечением; две группы прямых стержней по два стержня в каждой соединены вставкой □-образным соединительным элементом на каждом конце двух изогнутых колонн вместе с двумя двойными изогнутыми стержнями, образуя два четырехугольных каркаса, имеющих верхнюю и нижнюю параллельные изогнутые поверхности; вдоль двух групп диагоналей каждого четырехугольного каркаса расположены соответствующие стяжки, и подобные концы стяжек двух четырехугольных каркасов крепятся крюками к одному □ -образному соединительному элементу; вдоль каждой из двух (верхней и нижней) хорд между максимально удаленными концами по длине двойных изогнутых стержней каждого из двух поперечно примыкающих друг к другу шестиугольных элементов расположен по меньшей мере один пояс; подобные концы верхнего и нижнего поясов крепятся крюками к одному □-образному соединительному элементу, две изогнутые колонны соединяются с верхним и нижним поясами, образуя двухъярусный каркас в виде лука; двухъярусный аркообразный каркас состоит из множества двухъярусных каркасов в виде лука; каждые два примыкающих друг к другу пояса аркообразного каркаса в двухъярусной арочной конструкции перекрещиваются между собой, а центральное соединение четырех соединенных друг с другом шестиугольных элементов образовано □-образным соединительным элементом и частями четырех шестиугольных элементов соответственно.

Желательно, чтобы □-образный соединительный элемент состоял из стержней a, b, c и d, образующих в плане четырехугольник; на каждом конце параллельных стержней a и c имелось соосное со стержнями втулочное соединение для прямых стержней, по два втулочных соединения для прямых стержней на одном стержне, ориентированные в противоположных направлениях; на каждой внешней стороне стержней a и c находилось два соединительных элемента, перпендикулярных плоскости четырехугольника, при этом каждый соединительный элемент состоял из двух втулочных соединений для изогнутых стержней, ориентированных в противоположных направлениях; для соответствия друг другу двойных изогнутых стержней и □-образных соединительных элементов, два соединительных элемента на каждом стержне расположены на одинаковых расстояниях друг от друга; на одной стороне стержней a и c имеется по меньшей мере одна проушина для крепления поясов; в каждой проушине для крепления поясов предусмотрены места для крепления двух поясов; к проушине для крепления поясов одновременно могут крепиться крюками два пояса, ориентированных в разных направлениях; в каждом углу, образованном ортогонально каждым втулочным соединением для прямого стержня и каждым втулочным соединением для изогнутого стержня расположена проушина для стяжек.

При этом двойной изогнутый стержень состоит из двух изогнутых стержней, имеющих один центр и разные радиусы, и множество соединительных стержней; двойной изогнутый стержень плоский, и на каждом его конце имеются два втулочных соединения.

Втулочные соединения для прямых стержней и двойные изогнутые стержни могут скрепляться вставкой с □-образными соединительными элементами, становясь взаимно соответствующими парами, и расстояние между центрами двух втулочных соединений на конце двойного изогнутого стержня равняется расстоянию между двумя соединительными элементами □-образного соединительного элемента.

Еще одна задача изобретения решается благодаря созданию способа сборки арочной конструкции без высотных работ, в котором сначала два изогнутых стержня скрепляют вставкой с крестообразным соединительным элементом, образуя каркас в виде лука; после этого множество прямых стержней применяют для продольного соединения каркасов в виде лука, образуя два ряда составляющих крышу частей, имеющих множество четырехугольных элементов и составляющих продольную длину арочной конструкции; один боковой ряд этой части крыши поднимают при помощи талей до высоты, позволяющей вставить изогнутые стержни, после чего с каждым каркасом в виде лука при помощи соединительных элементов вставкой соединяют изогнутые стержни, и все изогнутые стержни соединяют также с прямыми стержнями, тем самым образуя еще один продольный ряд четырехугольных элементов; при формировании четырехугольных элементов крюками крепят стяжки и пояса; на этом этапе один боковой ряд опускают и поднимают другой; вновь изогнутые стержни, прямые стержни и крестообразные соединительные элементы соединяют описанным выше способом для формирования еще одного ряда четырехугольных элементов; путем многократного повторения этих операций с обеих сторон крыши главный каркас одноярусной арочной конструкции может постепенно наращиваться от кровли до двух находящихся на земле краев арочной конструкции.

Иначе эта задача может быть решена благодаря созданию способа сборки арочной конструкции без высотных работ, в котором в первую очередь, два прямоугольных соединительных элемента и множество Т-образных соединительных элементов применяют для соединения множества усиливающих прямых стержней, образующих боковой находящийся на земле продольный край арочной конструкции, после чего к описанным выше соединительным элементам крепят вставкой изогнутые стержни, и множество прямых стержней применяют для соединения всех изогнутых стержней при помощи крестообразных соединительных элементов, образуя ряд соединенных между собой четырехугольных элементов, составляющих продольную длину арочной конструкции; при формировании четырехугольных элементов крюками крепят стяжки и пояса; затем боковую сторону из прямых стержней четырехугольных элементов поднимают при помощи талей на высоту, обеспечивающую соединение вставкой изогнутых стержней; вновь путем крепления изогнутых стержней и продольного соединения изогнутых стержней множеством прямых стержней при помощи крестообразных соединительных элементов, формируют еще один ряд четырехугольных элементов; вновь сформированные четырехугольные элементы опять поднимают при помощи талей на высоту, обеспечивающую крепление вставкой изогнутых стержней; вновь формируют ряд четырехугольных элементов при помощи соединения вставкой крестообразных соединительных элементов с изогнутыми стержнями; путем многократного повторения этих операций четырехугольные элементы наращивают в поперечном направлении, и главный каркас одноярусной арочной конструкции постепенно наращивают от одного бокового находящегося на земле края арочной конструкции, через кровлю и к другому боковому находящемуся на земле краю.

Еще одним путем решения задачи является создание способа сборки арочной конструкции без высотных работ, при котором в первую очередь, три □-образных соединительных элемента применяют для формирования двухъярусного каркаса в виде лука при помощи четырех двойных изогнутых стержней, прямых стержней по два в каждой группе, продольно соединяющих множество двухъярусных каркасов в виде лука, образующих два ряда образующих крышу элементов, составляющих продольную длину арочной конструкции, сформированной множеством шестиугольных элементов; одну боковую сторону этой части кровли поднимают при помощи талей на высоту, позволяющую крепление вставкой двойных изогнутых стержней к каждому двухъярусному каркасу, изогнутые стержни крепят вставкой при помощи □-образных соединительных элементов, причем к другим концам изогнутых стержней также крепят □-образные соединительные элементы, эти □-образные соединительные элементы соединяют множеством групп прямых стержней, таким образом формируют еще один продольный ряд шестиугольных элементов; при формировании шестиугольных элементов крюками крепят стяжки и пояса; на этом этапе один боковой край опускается, а другой поднимается, и двойные изогнутые стержни, прямые стержни и □-образные соединительные элементы вновь соединяют описанным выше способом, формируя еще один ряд шестиугольных элементов; путем многократного повторения этих операций с обоих боковых краев крыши, основной каркас двухъярусной арочной конструкции может постепенно наращиваться от кровли к двум находящимся на земле краям двухъярусной арочной конструкции.

И, наконец, еще одним решением задачи является создание способа сборки арочной конструкции без высотных работ, при котором в первую очередь, определенное количество □-образных соединительных элементов применяют для соединения множества усиливающих прямых стержней, образующих боковой продольный край арочной конструкции; после этого множество прямых стержней по два в каждой группе используют для соединения всех изогнутых стержней при помощи □-образных соединительных элементов, образуя продольный ряд соединенных между собой шестиугольных элементов, при формировании шестиугольных элементов крюками крепят стяжки и пояса; после этого, кромку шестиугольного элемента, содержащую прямые стержни, поднимают при помощи талей на высоту, позволяющую крепление вставкой двойных изогнутых стержней и продольное соединение всех двойных изогнутых стержней при помощи множества групп прямых стержней и □-образных соединительных элементов, в результате чего формируют еще один ряд шестиугольных элементов; и вновь сформированные шестиугольные элементы опять поднимают при помощи талей на высоту, позволяющую крепление вставкой двойных изогнутых стержней, таким образом формируют еще один ряд шестиугольных элементов при помощи соединения □-образных соединительных элементов с двойными изогнутыми стержнями; путем многократного повторения этих операций шестиугольные элементы последовательно наращивают в поперечном направлении, и главный каркас двухъярусной арочной конструкции постепенно наращивают от одного бокового находящегося на земле края арочной конструкции, через кровлю, и к другому боковому находящемуся на земле боковому краю.

Конструкция, соответствующая настоящему изобретению, имеет простую и рациональную конфигурацию, легко собирается и состоит из взаимозаменяемых компонентов, кроме того, при ее создании уменьшены затраты строительных материалов, а ее составляющие элементы производятся механизированным способом. После разборки арочной конструкции и ее перемещения в нужное место, составляющие элементы могут использоваться повторно, благодаря чему снижается проектная стоимость конструкции. Архитектурный каркас теннисного зала в виде арочной конструкции площадью 1300 м² может быть построен бригадой из 20 рабочих за 5 дней без использования строительных лесов и крупногабаритных грузоподъемных устройств. Благодаря применению перекрещенных поясов и перекрещенных стяжек полезное пространство конструкции и допустимая нагрузка на нее существенно увеличены. Настоящая арочная конструкция создана на основе новых идей, позволивших отказаться от традиционных архитектурных форм и создать новую форму строительства без использования высотных работ.

Конкретные варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны со ссылками на прилагаемые чертежи.

Фиг. 1 - схематический вертикальный вид авиационного ангара, изготовленного из настоящей арочной конструкции.

Фиг. 2 - схематический вид авиационного ангара сверху.

Фиг. 3 - схематический вид в разрезе по линии B-B одноярусной арочной конструкции, из которой изготовлен авиационный ангар.

Фиг. 4 - схематический вертикальный вид двухъярусной арочной конструкции.

Фиг. 5 - схематический вид в разрезе по линии A-B двухъярусной арочной конструкции.

Фиг. 6 - вертикальный вид крестообразного штепсельного соединения.

Фиг. 7 - вид сбоку крестообразного штепсельного соединения.

Фиг. 8 - вертикальный вид Т-образного штепсельного соединения.

Фиг. 9 - вид сбоку Т-образного штепсельного соединения.

Фиг. 10 - вертикальный вид прямоугольного штепсельного соединения.

Фиг. 11 - вид сбоку прямоугольного штепсельного соединения.

Фиг. 12 - изображение крестообразного универсального штепсельного соединения.

Фиг. 13. - схематическое изображение полукруглого многоголовочного штепсельного соединения.

Фиг. 14 - вертикальный вид □-образного штепсельного соединения.

Фиг. 15 - вид сбоку □ -образного штепсельного соединения.

Фиг. 16 - вид в разрезе по линии D-D □-образного штепсельного соединения.

Фиг. 17 - вертикальный вид двойного изогнутого стержня.

Фиг. 18 - вид сбоку двойного изогнутого стержня.

Фиг. 19 - частичный вид в перспективе одно- и двухъярусной гибридной арочной конструкции.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения
На фиг. 1-5 показана арочная конструкция, применяемая в качестве авиационного ангара, а на фиг. 6-18 показаны все составляющие компоненты кроме прямых стержней, изогнутых стержней, стяжек и поясов. На фиг. 19 показана одно- и двухъярусная гибридная арочная конструкция.

Авиационный ангар состоит из двух частей, главного каркаса и покрытий, причем главный каркас представляет собой одно- и двухъярусную гибридную арочную конструкцию с изогнутой поверхностью и сферическое одно- двухъярусное покрытие, изобретенное заявителем. Имеется два главных каркаса и два покрытия.

Конструкция главного каркаса образована прямыми стержнями (16), изогнутыми стержнями (13), двойными изогнутыми стержнями (20), крестообразными штепсельными соединениями (6), Т-образными штепсельными соединениями (8), прямоугольными штепсельными соединениями (7), □-образными штепсельными соединениями (21), стяжками (9) и поясами (11).

На концах двойных изогнутых стержней (20), прямых стержней (16) и изогнутых стержней (13) имеются гнезда. Т-образные штепсельные соединения (8), прямоугольные штепсельные соединения (7), крестообразные штепсельные соединения (6) имеют втулочные соединения (22) для прямых стержней и втулочные соединения (23) для изогнутых стержней. В каждом углу, образованном поперечным пересечением втулочного соединения (22) для прямых стержней и втулочного соединения (23) для изогнутых стержней, расположена проушина (14) для крепления стяжек. На каждом штепсельном соединении имеется только одна проушина (15) для крепления поясов. В проушине (15) для крепления поясов предусмотрены места для крепления двух поясов (11). □-образное штепсельное соединение (21) образовано путем сварки четырех стержней a, b, c и d, которые представляют собой квадратную секцию. На каждом конце стержней a и c находятся приваренные к ним втулочные соединения (22) для прямых стержней, соосные со стержнями. Два втулочных соединения (22) для прямых стержней, находящиеся на одном стержне, ориентированы в противоположных направлениях. На каждой внешней стороне стержней a и c имеются приваренные к ним два соединительных элемента (24), перпендикулярные четырехугольной плоскости □-образного штепсельного соединения. Каждый соединительный элемент (24) образован двумя ориентированными в противоположных направлениях втулочными соединениями (25) для изогнутых стержней. Каждые два соединительных элемента (24) стержней a и c □-образных штепсельных соединений (21) разнесены друг от друга на одинаковое расстояние. На тех же сторонах стержней a и c расположены проушины (15) для крепления поясов. На внешней стороне стержня a находится одна приваренная к нему проушина (15) для крепления поясов, а на внутренней стороне стержня c находятся две приваренные к нему проушины (15) для крепления поясов. На каждом типе соединений расположение проушины (15) для крепления поясов совпадает. В каждой проушине (15) предусмотрено место для крепления двух поясов (11). Кроме того, в каждом углу, образованном поперечным пересечением каждого втулочного соединения (22) для прямых стержней и каждого втулочного соединения (25) для изогнутых стержней, в □-образном штепсельном соединении (21) расположена проушина (14) для крепления стяжки. На обоих концах стяжек (9) и поясов (11) находятся крюки, которые сцепляются с проушинами (14) для крепления стяжек с проушинами (15) для крепления поясов штепсельных соединений (6, 7, 8, 21).

Двойной изогнутый стержень (20) образован при помощи сварки двух изогнутых стержней, имеющих общий центр, но разные радиусы изгиба, и трех соединительных стержней.

При сборке четыре двойных изогнутых стержня (20) поперечно соединяются при помощи трех □-образных штепсельных соединений (21), образуя изогнутую колонну. При помощи □-образных соединений (21) на каждом конце изогнутой колонны крюками крепится один пояс (11) на верхней изогнутой поверхности и два пояса (11) на нижней изогнутой поверхности, образуя двухъярусный каркас в виде лука. Одноярусный каркас в виде лука образуется путем соединения двух изогнутых стержней (13) при помощи крестообразного штепсельного соединения (6) и соединения вставкой крестообразного штепсельного соединения (6) с каждым не соединенным концом двух изогнутых стержней и соединением пояса (11) с двумя крестообразными штепсельными соединениями (6) при помощи проушин (15) для крепления поясов. После того, как множество одноярусных каркасов в виде лука расположены между двумя группами по два в каждой группе двухъярусных каркасов в виде лука, и все одноярусные и двухъярусные каркасы в виде лука продольно соединены прямыми стержнями (16) при помощи втулочных соединений (22) для прямых стержней, находящихся на крестообразных штепсельных соединениях (6) и □-образных штепсельных соединений (21), образуется изогнутая крыша авиационного ангара с двумя ярусами на двух концах и одним ярусом между ними. Путем последовательного соединения вставкой изогнутых стержней (13) или двойных изогнутых стержней (20) в поперечном направлении и прямых стержней (16) в продольном направлении от обеих боковых оконечностей крыши при помощи крестообразных штепсельных соединений (6) и □-образных штепсельных соединений (21) главный каркас авиационного ангара с изогнутой сетевидной поверхностью, имеющий одноярусные и двухъярусные фермы и одноярусные и двухъярусные аркообразные каркасы, образованный комбинацией четырехугольных и шестиугольных элементов, будет постепенно наращиваться от земли до верхнего уровня, при этом, при образовании четырехугольных и шестиугольных элементов, стяжки (9) и пояса (11) последовательно крепятся крюками к каждому крестообразному штепсельному соединению или к □-образному штепсельному соединению (21). Стяжки (9) перекрещиваются по диагоналям четырехугольника. Стяжки (9) соединяют фермы с фермами, фермы с аркообразными каркасами и аркообразные каркасы между собой. Как в крестообразных штепсельных соединениях (21), находящихся в одноярусных аркообразных каркасах, так и в □-образных штепсельных соединениях (21), находящихся в двухъярусных аркообразных каркасах, кроме нижних двух ярусов, к каждой проушине (15) для крепления стяжек крюками крепятся два пояса (11). Все пояса в одноярусных и двухъярусных аркообразных каркасах накрест крепятся крюками друг к другу, обеспечивая равномерное распределение нагрузки на арочную конструкцию и увеличивая ее допустимую нагрузку.

При установке на два боковых нижних яруса при помощи штепсельных соединений (6, 21) усиливающих прямых стержней (17), происходит окончательное формирование арочной конструкции авиационного ангара. На открытых проходах главного каркаса расположены соответственно два покрытия. Покрытия, представляющие собой 1/4 сферы, образованы изогнутыми стержнями (13), прямыми стержнями (16), крестообразными универсальными штепсельными соединениями (19), Т-образными штепсельными соединениями, прямоугольными штепсельными соединениями (7), стяжками (9), поясами (11) и полукруглыми многоголовочными штепсельными соединениями (18). На полукруглом многоголовочном штепсельном соединении (18) имеются втулочные соединения (23) для изогнутых стержней и определенное количество проушин (14) для крепления стяжек и проушина (15) для крепления поясов. На крестообразном универсальном штепсельном соединении имеется пара втулочных соединений с шаровыми шарнирами, применяющаяся для крепления вставкой прямых стержней. В углах, образованных втулочными соединениями с шаровыми шарнирами и втулочными соединениями для изогнутых стержней крестообразного универсального штепсельного соединения (19) также расположены проушины (14) для крепления стяжек, а в центре соединения (19) расположена проушина (15) для крепления поясов. Путем крепления вставкой девяти изогнутых стержней (13) к втулочным соединениям для изогнутых стержней, находящимся на полукруглом многоголовочном штепсельном соединении (18) и разнесенного соединения девяти изогнутых стержней при помощи крестообразных универсальных штепсельных соединений (19) с прямыми стержнями (16), формируется полусферическая крыша. Далее, каждый раз, после соединения очередного изогнутого стержня (13), применяется прямой стержень (16) для его разнесенного соединения. При многократном последовательном повторении этой операции образуется покрытие в виде 1/4 сферы, состоящее из девяти одноярусных аркообразных каркасов и множества четырехугольных и треугольных элементов, путем постепенного наращивания полукруглой крыши в сторону ее края, находящегося на земле, при этом, при образовании каждого четырехугольного или треугольного элемента, стяжки (9) и пояса (11) крепятся крюками. Наконец, при установке усиливающих прямых стержней (17) на девять аркообразных каркасов, формирование покрытия завершается.

Авиационный ангар, изготовленный при помощи настоящей арочной конструкции, имеет двери (1), окна (2), внешний каркас (10), внутренний каркас (12) и место для отдыха (4). Авиационный ангар может перемещаться при установке колес (5) на усиливающие прямые стержни (17). После установки колес основной каркас ангара откатывается от покрытий, и его торцы открываются для того, чтобы самолет мог занять свое место, а когда основной каркас и покрытия соединяются воедино при помощи креплений (3), авиационный ангар может закрываться. Авиационный ангар может собираться или разбираться в зависимости от необходимости.

Другим вариантом осуществления настоящего изобретения является теннисный зал с широким пролетом, построенный при помощи применения двухъярусной арочной конструкции. Двухъярусная арочная конструкция образована из двойных изогнутых стержней (20), □-образных штепсельных соединений (21), прямых стержней (16), усиливающих прямых стержней (17), стяжек (9) и поясов (11). В первую очередь, множество □-образных штепсельных соединений (21) соединяются в линию усиливающими прямыми стержнями (17) при помощи втулочных соединений (22) для прямых стержней, образуя боковые стороны теннисного зала. После того, как все □-образные штепсельные соединения (21) нижней боковой стороны поперечно вставкой соединены с двойными изогнутыми стержнями (20), □-образные штепсельные соединения и прямые стержни (16) также применяются для соединения всех двойных изогнутых стержней (20) друг с другом. Таким образом, множество продольно соединенных шестиугольных элементов образуются в боковом нижнем ярусе теннисного зала. При образовании каждого шестиугольного элемента к каждому □-образному штепсельному соединению (21) крюками крепятся стяжки (9) и пояса (11). Стяжки крюками крепятся по диагоналям четырехугольных каркасов, образованных прямыми стержнями (16) и двойными изогнутыми стержнями (20). Пояса (11) крепятся крюками по хордам, соединяющим максимально удаленные концы двух поперечно соединенных двойных изогнутых стержней (20). После последовательного соединения в длину описанным выше способом двойных изогнутых стержней (20), прямых стержней (16), □-образных штепсельных соединений (21), стяжек (9) и поясов (11) главный каркас теннисного зала наращивается от одной его стороны, находящейся на земле, через кровлю и к другой стороне зала, находящейся на земле.

Покрытия теннисного зала представляют собой вертикальные стены. Они формируются путем последовательного соединения вставкой и крюками прямых стержней (16), стяжек (9) и □-образных штепсельных соединений в поперечном и вертикальном направлениях.

В описании вариантов осуществления настоящего изобретения даны три способа сборки: сначала - формирование аркообразного каркаса на одном конце конструкции и последующее наращивание каркасов в продольном направлении; сначала - формирование крыши арочной конструкции и последующее наращивание ее в обе стороны; или сначала - формирование одного продольного бокового яруса арочной конструкции и последующее их наращивание к другой стороне конструкции.

Промышленное применение
Все сооружения, создаваемые при помощи арочных конструкций, такие как здания, автодорожные мосты, эстакады, речные мосты, выставочные залы, крупногабаритные ангары и т.п. могут быть построены способом, соответствующим настоящему изобретению.

Реферат

Изобретение относится к области строительства, в частности к изогнутой сетчатой арочной конструкции, а также ее сборки при помощи соединения вставками и крюками. Технический результат изобретения заключается в снижении трудозатрат при оборке и разборке арочной конструкции. Арочная конструкция формируется из множества параллельных изогнутых каркасов. Указанные изогнутые каркасы, имеющие соединения встык, соединены по длине при помощи нескольких прямых стержней и соединений встык. Прямые стержни соединены в линию под прямыми углами к изогнутым каркасам, образуя фермы. Изогнутые каркасы включают изогнутые стержни и стяжки. Изогнутые стержни соединены, образуя изогнутые каркасы, при помощи стяжек и соединений встык, стягивающие элементы применены между изогнутыми каркасами и фермами. Предложены несколько вариантов сборки арочной конструкции без использования высотных работ. 7 с. и 11 з.п. ф-лы, 19 ил.

Формула