Спосіб утворення модульних конструкцій для металевих оболонок із листової стрічки

1. Спосіб утворення модульних конструкцій для металевих оболонок із листової стрічки шляхом згинання та з'єднання кінців окремих елементів, який відрізняється тим, що вер хні шари матеріалу стрічки попередньо прорізають уздовж всієї лінії згинання на глибину, що дорівнює 1/501/10 товщини листової стрічки, причому згинання виконують прорізами назовні з утворенням трикутних або чотирикутних поворотних площин. 2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що матеріал стрічки надрізають лише з кінців кожної лінії згинання на величину 1/100-1/50 її довжини. (19) (21) 20031213389 (22) 31.12.2003 (24) 15.11.2004 (46) 15.11.2004, Бюл. № 11, 2004 р. (72) Большаков Володимир Іванович, Сисойлов Микола Валентинович, Сисойлов Ігор Миколайович (73) ПРИДНІПРОВСЬКА ДЕРЖАВН А АКАДЕМІЯ БУДІВНИЦТВА ТА АРХІТЕКТУРИ, Большаков Володимир Іванович, Сисойлов Микола Валентинович 3 71523 4 також значне зниження трудомісткості виконання ваної модульної конструкції з трьома трапецевидмодульної конструкції за рахунок повного усунення ними гранями та трьома трикутними поворотними операцій, що пов'язані зі згином полиць та викоплощинами. нанням в них розрахункових вирізів. На фіг.5 зображено характерні розрізи констОзначена задача вирішується тим, що у споруктивних елементів для зазначеного варіанту, собі утворення модульних конструкцій для метаякий поширюється також і на загальний випадок. левих оболонок із листової стрічки шляхом згиНа фіг.8-10 показано мережний випадок форнання та з'єднання кінців окремих елементів, моутворення модульної конструкції на основі завідповідно до винаходу, вер хні шари матеріалу стосування трикутника з трикутними поворотними прорізають уздовж всієї лінії згинання на глибину, площинами, коли трапецевидна грань виродщо дорівнює 1/50-1/10 товщини листової стрічки, жується у трикутн у, тобто форма та величина грапричому згинання виконують прорізами назовні. ней і поворотних площин співпадають. Так, на Означена задача вирішується й тоді, коли матеріфіг.8 дається загальна послідовність нанесення ал стрічки надрізають лише з кінців кожної лінії розмірів на листову стрічку та схема її згинання із згинання на величину 1/100-1/50 її довжини. з'єднанням кінцевих граней; на фіг.9-10 привоСуть винаходу пояснюється кресленнями (див. диться загальний вигляд зазначеної модульної фіг.1-12), де на фіг.1 наведено два варіанта одерконструкції та її характерні розрізи. жання первісної заготовки у вигляді листової У загальному випадку (на основі розгляду Nстрічки. За першим варіантом листову стрічку шикутника) утворюється N-стороння модульна консриною h та довжиною L отримують шляхом повнотрукція з N-ою кількістю трапецевидних або трикуго обрізання полиць швелерної заготовки або тних поворотних площин, причому, в мережному шляхом їх вигинання до площини стінки прокатновипадку вид та форма граней і поворотних площин го профілю. За др угим варіантом листову стрічку співпадають (утворюються конгруентні трикутники). розміром h´L одержують шляхом розрізання проЯк видно з наведених рисунків, кожна модулькатного листа розміром B´L (B=n´h; n=2, 3, 4,...). на конструкція має зовнішні похилі грані, уздовж Можливі й інші варіанти отримання первісної загояких призволиться з'єднання суміжних конструктитовки у вигляді листової стрічки. вних елементів, причому, за рахунок варіювання На фіг.2 показана загальна послідовність накута нахилу граней суміжник модульних конструкнесення розмірних осей fn0, t n0 (n=1, 2, 3,..) та осцій з'являється можливість варіювання кривизни новних розмірів а, b, за допомогою яких утворюповерхні металевої оболонки. ються лінії згинання первісної заготовки у вигляді На фіг.11-12 показано деякі можливі варіанти листової стрічки довжиною L=n´a в модульну такого з'єднання та їх вплив на кривизну поверхні конструкцію, де а - величина більшої основи трасформованої оболонки. пецевидної грані, b - величина основи трикутної Запропонований спосіб реалізують таким чиповоротної площини D N (випадок чотирикутної, ном. зокрема, трапецевидної поворотної площини, коли Для виготовлення модульних конструкцій на Ь дорівнює величині меншої основи чотирикутної, основі застосування N-кутника беруть первісну зокрема, трапецевидної поворотної площини, умозаготовку у вигляді листової стрічки з кінцевими вно не зображено). За сформованою сіткою розмігранями fI0-fI0, яку попередньо отримують або шлярних осей верхні шари матеріалу листової стрічки хом нарізання із прокатного листа, або шляхом прорізають уздовж всієї лінії згинання на глибину, трансформації швелерної заготовки (як із повним що дорівнює 1/50-1/10 товщини листової стрічки, обрізанням полиць, так і з їх вигинанням до плопричому згинання призволиться прорізами назовні. щини стінки швелеру), або іншим чином. На фіг.3 зображено загальний випадок згинанПісля нанесення розмірних осей fn0, t n0 (n=1, 2, ня листової стрічки у модульну конструкцію у ви3,..) та основних розмірів а, b, за допомогою яких гляді N- кутника (N=I, ІІ„ III,..) з N-ю кількістю трикуутворюються лінії згинання первісної заготовки у тних поворотних площbн D N ; при цьому згинання вигляді листової стрічки довжиною L=n´a в мопризволиться прорізами верхніх шарів матеріалу дульну конструкцію (де а - величина більшої осноназовні, а кінцеві грані листової стрічки з'єднуютьви трапецевидної грані, b - величина основи трися між собою уздовж осей fI0-fI0 любим чином, накутної поворотної площини D N або дорівнює приклад, зварюванням або болтами. величині меншої основи чотирикутної, зокрема, На фіг.4-10 зображено приклад формоутвотрапецевидної поворотної площини), верхні шари рення модульної конструкції на основі застосуванматеріалу листової стрічки прорізають уздовж всієї ня трикутника (інші варіанти на основі застосуванлінії згинання на глибину, що дорівнює 1/50-1/10 ня N-кутника умовно не наведено) для металевих товщини листової стрічки, причому згинання викооболонок із листової стрічки. нують прорізами назовні. При завершенні процесу Так, на фіг.4 зображено варіант розмітки лисзгинання кінці листової стрічки з'єднують любим тової стрічки висотою h та довжиною L=3a. під чином, наприклад, зварюванням або болтами. В модульну конструкцію (з більшою основою трапеокремих випадках кожну з ліній згинання цевидної грані а і меншою основою трапецевидної надрізають з обох кінців на величину 1/100-1/50 її грані (а-b)) у вигляді трикутника з трьома трикутдовжини з метою полегшення процесу згинання. ними поворотними площинами DI , DII , DIII , осноВ загальному випадку (на основі розгляду Nва яких дорівнює b. Схема згинання такої листової кутника, N=I, ІІ„ III,..) утворюється N-стороння мострічки з підрізанням верхніх шарів матеріалу надульна конструкція з N-ою кількістю трапецевидведена на фіг.5. них або трикутних поворотних площин, причому, в На фіг.6 зображено загальний вигляд сформо 5 71523 6 мережному випадку абрис граней та поворотних розрахункових вирізів в цих полицях. площин співпадають (утворюються конгруентні Таким чином, використання запропонованого трикутники). винаходу дозволяє·в рамках утворення одного Якщо вважати, що сумарна маса обох полиць типорозміру значно зменшити трудомісткість викошвелеру встановлює не менше, як чверть від його нання модульної конструкції, а також майже на загальної маси, то в зрівнянні з прототипом утвочверть знизити її металоємкість. рена N - стороння модульна конструкція із листоДжерела інформації: вої стрічки, що зовсім не має полиць, знижує свою 1. Казбек-Казыев З.А. и др. Архи тектурные металоємкість не менше, як на 25 відсотків (при конструкции. –М.: Высшая школа, 1989, с.142-144. умові, що товщини стінок обох варіантів однакові). 2. Обзор «Современное состояние и перспекОкрім того, значно знижується трудомісткість виготивы развития строительных конструкций за рутовлення модульної конструкції завдяки усуненню бежом», ЦИНИС Госстроя СССР, М., 1960, с.79. технологічних операцій, що пов'язані зі згинанням 3. Патент США №2978074, кл. 52-81. 1959. полиць заготовок в площині їх найбільшої жорст4. Авторское свидетельство СССР №531909. кості, а також з усуненням необхідності виконання Кл2. Е04В1/38, 1976. 7 Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко 71523 8 Підписне Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601