Комбінована баштова споруда

Комбінована баштова споруда, що включає ґратчастий вантажно-монтажний підпорний каркас, що виконаний у вигляді призми або зрізаної піраміди, ребра якого знизу мають підвалини, а зверху 3 цьому, підстава кожного трикутника чи більша підстава кожної трапеції розташовані в підставі ферми, крім того, у поперечному перерізі в підставах і вузлах секційного з'єднання ферма виконана восьмикутною, а вершина опорної конструкції в плані виконана чотирикутною. Недоліком відомого пристрою, що перешкоджає досягненню нижчевказаного технічного результату, є складність конструкції вежі, що є причиною її високої вартості і значних трудовитрат на виготовлення і монтаж. Відомі конструкції висотних металевих споруджень зв'язку (див. наприклад, пат. України №5038, МПК - Е04Н 12/08, бюл. №9, 2005р., авт. свид. СССР №1546599, МПК - Е04Н 12/08, бюл. 8, 1990р., авт. свид. СССР №1650894, МПК - Е 04Н 12/00, бюл. 18, 1991р., пат. РФ №2178494, МПК Е04Н 11/08, бюл.2, 2002р.). Основними недоліками вищеназваних конструкцій є складність їх реалізації, висока вартість і підвищені трудовитрати на їх виготовлення і монтаж. Крім того, існує реальна небезпека виникнення аварійних ситуацій при значних вітрах із-за високої вітрильності конструкцій. Відома конструкція комбінованої опори містить металеву призматичну щоглу, розміщену на заглибленій в грунт залізобетонній стійці, затисненій банкеткою на рівні верха ґрунтової основи, яка відрізняється тим, що банкетку виконано східчастою з широкою нижньою частиною та вузькою верхньою частиною, через які проходить вертикальний наскрізний отвір для залізобетонної стійки, вздовж якого тіло банкетки армоване вертикальними та горизонтальними сталевими стержнями, звареними у вигляді ґратчастої коробки, а широка частина армована щонайменше двома горизонтальними шарами сталевої сітки (див. пат. України на корисну модель №22951 опубл. 25.04.2007р., МПК - Е 04Н 12/08р.). Недоліки цієї конструкції - досить обмежена галузь її застосування, обумовлена необхідністю мати значну площу для встановлення башти, внаслідок наявності важкої залізобетонної стійки, низька маневреність для встановлення на різних висотах і площинах місцевості при високій вазі та надвисокій трудоємності виготовлення і монтажних робіт за місцем встановлення. Відома конструкція вежі, що використовується переважно для розміщення антенних пристроїв засобів зв'язку (див. пат. України №22950), де опорний елемент виконано у вигляді залізобетонного блока з розвинутою нижньою поверхнею для кріплення на дахах будинків. Недоліки конструкції: досить вузька галузь застосування; наявність поясів, відтяжок з якірними елементами роблять споруду складною, металоємною, обмеженою за висотою та розширеною в просторі, що робить установку її на місцевості досить проблематичною. Близькою за технічною суттю та характеристиками і призначенням, є ґратчаста металева вежа за пат. України №21969 від 10.04.2007, що включає пірамідальні чи призматичні секції, які мають пояси, горизонтальні і похилі розпірки, з'єднані одне з одною, в секції, виконані з проворотом у 48249 4 просторі відносно одне одної шляхом значного ускладнення зв'язків і поєднань та з дотриманням безлічі необхідних геометричних співвідношень, що значно ускладнює конструкцію і орієнтацію суміжних секцій шляхом встановлення додаткових металевих елементів та ускладнених з'єднань в зв'язкових вузлах з метою надання вертикальної жорсткості і запобігання виникненню критичних значень вітрильності конструкції. Найбільш близькою за технічною суттю функціональною призначеністю та конструктивними характеристиками є комбінована вежо-щоглова споруда, відома за пат. №42717 (опубл. в бюл. №13, 2009р.) що включає багатосекційну трубчасту оболонку, пов'язану з вантажним пірамідальним каркасом і жорстко закріплену в ній. Серед недоліків прототипу слід виокремити відносну високу вартість монтажних робіт та обмежену галузь використання відомої конструкції, що пов'язані з вадами конструктивних зв'язків, що впливають нарешті і на усталеність та тривалість споруди в цілому. Вказані недоліки, а також пов'язана з ними відносно висока вартість робіт, роблять обмеженою галузь використання відомої конструкції, а в більшості випадків - неможливість оперативного і надійного встановлення веж мобільного зв'язку такого типу у разі необхідності розширення покриття. В основу корисної моделі, що пропонується, поставлена задача удосконалення конструкції башти за рахунок компоновочних рішень, при цьому, треба забезпечити спрощення конструкції в цілому, що, в свою чергу, дозволить знизити трудоємність робіт при складанні та монтажі і забезпечити дотримання вимог щодо правил техніки безпеки робіт, дозволить відійти від небезпеки висотних робіт при складанні конструкції, що пропонується, знизити матеріалоємність та, як наслідок, зменшити вагу конструкції в цілому. Поставлена задача вирішується тим, що комбінована баштова споруда, що захищається в якості корисної моделі, включає ґратчастий вантажномонтажний підпорний каркас, що виконаний у вигляді призми або зрізаної піраміди, ребра якого знизу мають підвалини, а зверху - багато-секційну трубчасту оболонку зі змінним поперечним перерізом у висоту зі зменшенням знизу до верху, що, на відміну від відомої за прототипом конструкції, має нижню секцію трубчастої оболонки, яка твердо закріплена в утримуючому ґратчастому призматичному гнізді, вмонтованому в середину каркаса, за допомогою не менше трьох поясів жорсткості, виконаних у вигляді посилених діагональних діафрагм, твердо закріплених в каркасі, ребра якого продовжені уверх за допомогою протяжок, що поєднані з трубчатою оболонкою, та розміщених щонайменше в трьох рівнях гнізда: в верхній, середній та нижній площинах. Вказані відмінні ознаки складають сутність запропонованої корисної моделі. Між сукупністю суттєвих ознак комбінованої баштової металевої споруди, що заявляється, і досягнутим результатом існує причиннонаслідковий зв'язок, який пояснюється наступним: той позитивний ефект, що досягається, забезпечу 5 ється саме таким сполученням відомих і запропонованих ознак, які втілені в конструкції, що описана нижче. Ця сукупність ознак, що приведена нижче в формулі корисної моделі, у повній мірі забезпечує можливість досягнення поставленої задачі, а саме, спрощення конструкції в цілому, що впливає на здешевлення витрат на монтаж та зменшення трудоємності при проведенні робіт по складанню в різних умовах, зокрема, як на дахах будівель та споруд, так і в польових умовах. Таким чином, причинно-наслідковий зв'язок між достатніми в усіх випадках істотними ознаками запропонованого рішення і отриманими підсумковими результатами забезпечують нові технічні якості, дозволяючи в сполученні з відомими ознаками, що має прототип, одержати технічні результати, означені в постановці задачі. За наявними у заявників відомостями запропонована сукупність ознак, що характеризує суть корисної моделі, невідома з рівня техніки пересічному спеціалісту, тобто конструктивне рішення комбінованої ґратчастої баштової споруди відповідає критерію «новизна». Більш докладно корисна модель, що пропонується до патентного захисту, пояснюється за допомогою креслення, де зображена комбінована баштова споруда у загальному вигляді (див. Фіг.). Споруда за кресленням має ґратчастий вантажно-монтажний підпорний каркас 1, що виконаний у вигляді зрізаної піраміди, або призми, ребра 2 якої мають підвалини 3, що закріплені в плитах фундаменту (або безпосередньо в ґрунті і т. ін.). В верхній частині каркаса 1, що складається з металевих елементів 4, вмонтоване ґратчасте призматичне утримуюче гніздо 5, яке виконане з металевих конструктивних елементів 6. Металеві елементи 4, 6 можуть бути виконані з різних профілів, в залежності від технічних розрахунків на стійкість, міцність, витривалість і т. ін., зокрема, з кутиків, прутків, швелерів, труб пластин і т. ін., пов'язаних між собою в грати чи інші переплетіння і перетини в залежності від розрахунків, вимог і потреб. В ґратчастому призматичному утримуючому гнізді 5 встановлена трубчаста оболонка 7, що складається з секцій 8, які поєднані між собою з'єднувальними елементами 9, вона має верхній елемент 10, на якому безпосередньо встановлена антенна система, що має різне технічне призначення (наприклад, мобільний, телевізійний, радіорелейний зв'язок і т. ін.). 48249 6 Утримуюче призматичне ґратчасте гніздо 5 є частиною ґратчастого монтажно-вантажного підпорного каркаса 1: з трубчастою оболонкою 7 і каркасом 1 воно змонтоване і пов'язане за допомогою як мінімум трьох поясів жорсткості, що виконані в трьох рівнях гнізда 5: в верхній 11, середній 12 та нижній 13 площинах. Пояси жорсткості являють собою переплетіння та поєднання утримуючих металевих елементів, виконаних як посилені діагональні діафрагми зі зміцнених елементів 4, 6 з різних металевих профілів і розмірів, що задовольняють технічні розрахунки і вимоги. Ребра каркаса 2 продовжені вгору металевими протяжками 14 (кутик, пластина і т. ін.) до поєднання з трубчастою оболонкою 7, до якої і приєднані протяжки 14 шляхом зварювання. Таким чином, конструкція запропонованої споруди в цілому має завершений і досконалий вигляд. Слід підкреслити, що технічне рішення, яке розглядається, було виготовлено спочатку в якості моделі, на якій були відкориговані технічні показники і необхідні характеристики конструкції, щоб в подальшому досягти в реальності при встановленні споруди забезпечення мінімальних ризиків щодо додержання вимог техніки безпеки при проведенні монтажно-складальних робіт. З урахуванням попередніх випробувань та дослідних робіт, запропонована конструкція була виконана в металі в виробничих і польових умовах, випробувана за умов передачі і ретрансляції при мобільному зв'язку в різних режимах роботи та погодних умовах. Потім запропонована конструкція була використана при будівництві декількох висотних споруд в ЗАТ «УМЗ», які і зараз експлуатуються для розширення покриття мобільного зв'язку, і цілком підтвердила позитивний ефект, отриманий при конструюванні і випробуваннях. В результаті при використанні запропонованої конструкції були досягнуті намічені технічні результати: спрощення конструкції в цілому, зниження витрат при проведенні монтажних і складальних робіт, надійний мобільний зв'язок. Підводячи підсумки, констатуємо, що запропонована конструкція відповідає критерію «промислова придатність». Відповідаючи обом умовам патентоздатності корисної моделі - новизна і промислова придатність, запропоноване технічне рішення має бути захищено патентом України на корисну модель. 7 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 48249 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601