Куполоподібна споруда

1. Куполоподібна споруда з некруглим горизонтальним перерізом, утворена з великої кількості панелей з прямими краями, які проходять між відповідною парою точок на уявній оболонці споруди, причому ці точки розташовані на вибраних горизонтальних рівнях споруди і на кожному такому рівні точки не лежать на спільному колі, а для кожної групи з трьох сусідніх горизонтально рознесених точок або а) всі три знаходяться на однакових радіусах від деякої точки в тій самій площині, або б) дві сусідні точки із згаданих трьох знаходяться на першій однаковій радіальній відстані від деякої точки в згаданій площині (базова точка), а третя точка знаходиться на такій же відстані, що і сусідня точка групи, від деякої точки, яка розташована на радіусі, що проходить від базової точки до згаданої сусідньої точки, або від точки, що розташована на продовженні цього радіуса за базовою точкою. 2. Куполоподібна споруда за п.1, яка відрізняється тим, що на кожному горизонтальному рівні згадані відстані для всіх точок на оболонці мають будь-яку з лише двох величин, установлених для цього горизонтального рівня. C2 2 (11) 1 3 75452 4 яких проходить від верхнього внутрішнього краю частину і одну або більше нижчих частин, кожна з зрізаної піраміди до її нижнього зовнішнього краю, яких являє собою зрізану піраміду, що примикає при цьому кожний стик між краями панелей на кодо частини, розташованої безпосередньо над нею. жному верхньому внутрішньому краї цієї зрізаної Кожна згадана зрізана піраміда може бути піраміди або кожної зрізаної піраміди співпадає з утворена з декількох панелей, кожна з яких проховідповідним стиком між краями панелей на сусіддить від верхнього внутрішнього краю зрізаної піньому краї зрізаної піраміди або центральної верраміди до її нижнього зовнішнього краю. хньої частини, розташованої безпосередньо над Нижче, як приклади описані варіанти здійснею, і принаймні одна зрізана піраміда включає як нення даного винаходу з посиланням на супровочотирикутні, так і трикутні панелі, причому кожна джуючі креслення. трикутна панель має вершину, що співпадає зі Фіг.1 - вигляд в перспективі і зверху першого стиком між чотирикутними панелями у верхньому варіанта куполоподібної споруди. внутрішньому краї відповідної зрізаної піраміди, і Фіг.2 - вигляд з торця, і Фіг.3 - вигляд збоку має основу, що утворює відповідну частину нижспоруди з Фіг.1 нього зовнішнього краю відповідної зрізаної піраФіг.4 - вигляд зверху, Фіг.5 - вигляд збоку, Фіг.6 міди. і 7 - вигляди з протилежних кінців іншого варіанта [У патенті Великобританії 2339806] описано куполоподібної споруди. таку споруду, в якій, крім того, кожна чотирикутна Фіг.8, 9 і 10 -схеми, що ілюструють принципи панель є трапецеїдальною, причому коротша з її даного винаходу, і паралельних сторін лежить у нижньому зовнішФіг.11 - схема, аналогічна схемам Фіг.8, 9 і 10, ньому краї зрізаної піраміди, а довша - у верхньощо ілюструє інші ознаки варіантів винаходу, яким му внутрішньому краї зрізаної піраміди. віддається перевага. Як правило, відомі конструкції куполоподібних На Фіг.1-3 показана куполоподібна споруда, споруд цього типу є круглими в горизонтальному яка являє собою покрівлю або оболонку, що утвоперерізі і мають здебільшого симетрію відносно рена великою кількістю окремих плоских панелей з обертання навколо вертикальної центральної осі. прямими краями, пригнаних одна до одної цими Ця форма має переваги з точки зору міцності і краями. Ці панелі можуть самі утворювати опорну стійкості, але, звичайно, існують обставини, за конструкцію куполу або можуть спиратися на опояких круглий горизонтальний переріз основи, нарний каркас чи жорстку конструкцію. Ці панелі моприклад, не є ідеальним з інших міркувань, наприжуть, наприклад, являти собою окремо засклені клад, коли необхідно, щоб купол покривав пряморами, скріплені за допомогою рамкових елементів, кутний або інший некруглий спортивний або можуть бути цільними чотирикутними панелямайданчик, або коли необхідно досягти більш ми з металу, пластику, фанери або подібного маефективного використання площі горизонтального теріалу. перерізу, або встановити на землі близько одна до Зображена на Фіг.1-3 куполоподібна споруда одної ряд аналогічних конструкцій без марної вивключає центральну, найвищу частину 20 і велику трати простору. кількість таких, що відходять назовні і вниз від часЗадачею даного винаходу є створення купотини 20, концентричних кілець або зрізаних піралоподібної споруди, некруглої в горизонтальному мід, кожна з яких являє собою кільце з панелей, перерізі, яка тим не менш зберігає інші переваги, з'єднаних краями, причому кожна панель прохонаприклад жорсткість і стійкість, відомих куполодить від верхнього внутрішнього краю відповідної подібних споруд звичайного круглого перерізу. зрізаної піраміди до її нижнього зовнішнього краю. Згідно з винаходом ця задача вирішується В споруді, показаній на Фіг.1, центральна частина тим, що куполоподібна споруда з некруглим гори20 має форму перевернутого човна, що на кінцях зонтальним перерізом утворена з великої кількості має пари суміжних трикутних панелей 22, а на копанелей з прямими краями, які проходять між віджному боці ряд суміжних чотирикутних панелей повідною парою точок на уявній оболонці споруди, 24, причому цей ряд проходить від згаданої трикупричому ці точки розташовані на вибраних горизотної панелі 22 на одному кінці до такої самої тринтальних рівнях споруди і на кожному такому рівні кутної панелі 22 на іншому кінці на відповідному точки не лежать на спільному колі, а для кожної боці. групи з трьох сусідніх горизонтально рознесених Нижні краї панелей 22 і 24 утворюють периточок або а) всі три знаходяться на однакових раферію частини 20. діусах від деякої точки в тій самій площині, або б) Назовні від частини 20 і нижче від неї розмідві сусідні точки із згаданих трьох знаходяться на щується зрізана піраміда або кільце, що складапершій однаковій радіальній відстані від деякої ється з ряду взаємозв'язаних трапецієподібних точки в згаданій площині (базова точка), а третя панелей 25 (а на кінцях цієї зрізаної піраміди триточка знаходиться на такій же відстані, що і сусідкутних панелей 25а), причому верхній край кожної ня точка групи, від деякої точки, яка розташована панелі 25 співпадає з основою відповідної панелі на радіусі, що проходить від базової точки до зга22 або 24, а нижній край кожної панелі 25 є параданої сусідньої точки, або від точки, що розташолельним її верхньому краю і утворює частину нижвана на продовженні цього радіуса за базовою нього краю кільця або зрізаної піраміди, причому точкою. панелі 25 стикуються одна з одною вздовж відпоУ варіантах винаходу, яким віддається перевавідних "ліній довготи" споруди (тобто ліній, що лега, куполоподібна споруда, як і деякі відомі купожать у відповідних вертикальних площинах). Аналоподібні споруди, містить декілька частин, розлогічним чином, у показаній споруді на кожному з ташованих одна над іншою, і включає верхню двох кінців зрізаної піраміди 25, 25а є по п'ять три 5 75452 6 кутних панелей 25а, розташованих край до краю, куполоподібної споруди буде такою, що на вибрапричому панелі 25а мають верхівки, що співпаданих горизонтальних рівнях у споруді для кожної ють з "вістрям" "носу" або "форштевня" човноподігрупи з трьох сусідніх горизонтально рознесених бної частини 20, а їхні основи утворюють відповідточок в оболонці або каркасі споруди або; а) всі ні частини нижньої периферії зрізаної піраміди, три знаходяться на однакових радіусах від деякої при цьому кожна панель 25, розташована на кінці точки в тій самій площині, або б) дві сусідні точки зрізаної піраміди, має одну сторону, що співпадає із згаданих трьох знаходяться на першій однаковій із стороною суміжної панелі 25а. Подібним чином радіальній відстані від деякої точки в згаданій зовні і нижче від зрізаної піраміди, що складається площині (базова точка), а третя точка знаходиться з панелей 25, 25а, розташована наступна зрізана на такій же відстані, що і сусідня точка групи, від піраміда, складена з трапецієподібних панелей 26, деякої точки, яка розташована на радіусі, що прокоротша сторона кожної з яких утворює частину ходить від базової точки до згаданої сусідньої точвнутрішнього і верхнього краю цієї зрізаної піраміки, або від точки, що розташована на продовженні ди, яка є суміжною з нижнім краєм відповідної пацього радіуса за базовою точкою. Таким чином, нелі 25, 25а і співпадає з ним, при цьому кожна кожний сегмент утворює в горизонтальному перепанель 26 має паралельний нижній край, який різі основу у вигляді рівнобедреного трикутника, утворює відповідну частину нижнього і зовнішньовсі сторони якого утворені радіусами до відповідго краю відповідної зрізаної піраміди, що складаної базової точки. ється з панелей 26. На Фіг.8 як приклад схематично показана часТак само зрізана піраміда з панелей 26 перетина горизонтального перерізу запропонованої ходить у наступну зрізану піраміду, що складаєтькуполоподібної споруди, причому цей частковий ся з панелей 28, яка, в свою чергу, переходить у горизонтальнийпереріз включає першу ділянку, зрізану піраміду, що складається з панелей 30, яка утворену рядом сегментів 44, з'єднаних кінцями, переходить у зрізану піраміду, що складається з другу і третю ділянки по боках першої ділянки, які панелей 32, а та піраміда переходить у зрізану включають сегменти 46а і 46Ь відповідно, з'єднані піраміду, складену з панелей 34.1 нарешті, зрізана кінцями в точках 52а і 52b. На Фіг.8 сегменти 44, піраміда з панелей 34 переходить у кільце, що 46а, 46b можуть являти собою горизонтальні верскладається з панелей 36. Верхній і нижній краї хні або нижні краї панелей кільця або зрізаної пікожної зрізаної піраміди лежать у відповідних гораміди куполоподібної споруди, аналогічної тій, ризонтальних площинах, причому стик між панеяка показана на Фіг.1-7, яка включає певну кільлями біля верхнього краю кожної зрізаної піраміди кість таких суміщених кілець або зрізаних пірамід з співпадає з відповідним стиком між панелями сурозмірами і формами, які і створюють споруду (не міжної зрізаної піраміди, розташованої вище, а показана). Сегменти 44, 46а, 46b, які утворюють краї панелей, що проходять між верхнім і нижнім прольот або дугу на Фіг.8, можуть бути горизонтакраями, лежать на відповідних "лініях довготи" льними поперечинами, що утворюють верхні або (визначення яких наведене вище). Найнижча секнижні краї зрізаної піраміди (в споруді, що містить ція споруди може містити панелі 36, які є майже каркас з таких поперечин), або можуть являти совертикальними і утворюють вертикальну перифебою верхні або нижні краї панелей, які утворюють рійну стіну споруди, так що найнижча секція являє відповідну зрізану піраміду, або навіть можуть явсобою "циліндр", а не зрізану піраміду. Також слід ляти собою горизонтальні деталі, що проходять зазначити, що найнижче кільце з панелей 36 і дві крізь такі панелі у поперечному перерізі, виконарозташовані вище секції або зрізані піраміди з паному між верхнім і нижнім краями такої зрізаної нелей 34, 32 перериваються в двох місцях (як попіраміди. казано) входами в приміщення або портиками 40. В споруді, показаній на Фіг.8, сусідні сегменти Як видно на Фіг.4-7, споруда має не круглий 44 з'єднані кінцями в точках 48, розташованих на горизонтальний переріз, який є традиційним для рівних радіальних відстанях, представлених радіукуполоподібних споруд, а, як в варіантах, показасами 50 на Фіг.8, від базової точки СР-1 в цій самій них на Фіг.1 - 7, овальний. Згідно з даним винахоплощині. Сегменти 46а другої ділянки з'єднані радом в інших варіантах споруди можуть мати інші зом кінцями в точках 52, а сегмент 46а другої діформи горизонтального перерізу, наприклад, як лянки, найближчий до першої ділянки, з'єднаний із показано на Фіг.10, форму, схожу на квадрат із сусіднім сегментом 44 в точці 47а. Аналогічним заокругленими кутами. Кругла форма горизонтачином, сегменти 46b другої ділянки з'єднані кінцяльного перерізу традиційної куполоподібної споруми в більш віддалених точках 52b, а сегмент 46b ди значною мірою забезпечує таким куполоподібдругої ділянки, найближчий до першої ділянки, ним спорудам жорсткість і стійкість, і відхід від з'єднаний із сусіднім сегментом 44 першої ділянки традиційної круглої конфігурації куполоподібних у більш віддаленій точці 47b. Всі точки 47а, 47b і споруд, як правило, призводить до значної втрати 48 знаходяться на однакових радіальних відстанях жорсткості та стійкості, якщо, наприклад, не засто(позначених відповідно радіусами 50, 50а і 50b) від сувати додаткового жорсткого кріплення та/або базової точки СР-1. Точки 52а другої ділянки і точстяжних тросів. Однак автор даного винаходу дійка 47а знаходяться на більш коротких однакових шов висновку, що такої втрати стійкості або жорствідстанях (радіуси 53 на Фіг.8) від спільної базової кості можна значною мірою уникнути, розміщуючи точки СР-2 на радіусі 50а. Подібним чином, точки складові частини таких некруглих куполоподібних 52b третьої ділянки і точка 47b знаходяться на ще споруд згідно з рядом правил, що пояснюються більш коротких однакових радіальних відстанях нижче. Так, автор виявив, що стійкість і жорсткість (радіуси 53b) від ще однієї спільної базової точки можна значно підвищити, якщо форма некруглої СР-3, розташованої на радіусі 50b. Очевидно, що 7 75452 8 сегменти 44, 46а і 46b на Фіг.8 являють собою філянки і сусіднім сегментом 67, до базової точки зичні компоненти, а показані радіуси 50, 50а, 50b, СР-1, що має відношення до останнього із згада53а і 53b лише представляють відстані від відповіних сегментів 67. Для ясності радіуси 50 показані дних точок СР-1, СР-2 та СР-3 і не відповідають на Фіг.10 тільки для двох "бічних ділянок" фігури, а (або необов'язково відповідають) яким-небудь радіуси 76 - лише для однієї "кутової ділянки". фізичним компонентам. Так само, точки СР-1, СРНа Фіг.1-10 слід відзначити, що для панелей 2 та СР-3 необов'язково відповідають яким-небудь 25 - 36 (і відповідних сегментів 44-49; 67, 74 і т.д.) фізичним компонентам. у будь-якій конкретній зрізаній піраміді радіальна Фіг.9 - це схема, подібна схемі на Фіг.8, в якій, відстань (50, 76) до відповідної базової точки (СРоднак, перша ділянка периферії зрізаної піраміди 1, СР-2, СР-3 і т.д.) є більшою за горизонтальний включає перший ряд сегментів 44, з'єднаних кінрозмір відповідного сегмента або панелі. Цей цями в точках 48, друга ділянка включає сегмент принцип можна застосовувати по-різному. Напри46, з'єднаний із сусіднім сегментом 44 в точці 47 клад, споруда може мати таку конфігурацію, що на на такій самій радіальній відстані 50 від базової горизонтальному рівні кожної зрізаної піраміди точки СР-1, що і точки 48, і третя ділянка включає рівнобедрений трикутник, визначений відповідним сегменти 49, з'єднані разом кінцями в точках 52, сегментом або горизонтальним краєм панелі і при цьому сегмент 46 з'єднується із сусіднім сегдвома однаковими радіусами, що проходять до ментом 49 в точці 54. Точка 54 і точка 47 знаховідповідної базової точки, є подібним, у геометридяться на однакових радіальних відстанях (позначному розумінні, до інших таких трикутників на чених "Radius '2'", більш коротких, ніж радіуси 50) горизонтальному рівні тієї зрізаної піраміди. Типовід точки СР-2 на радіусі від точки СР-1 до точки во також, що такі трикутники на рівні верхнього 47. Точка 54 і точки 52 знаходяться на однакових або нижнього краю кожної горизонтальної зрізаної радіальних відстанях (позначених "Radius '3'") від піраміди в споруді можуть бути подібними, у геобазової точки СР-3 на радіусі від точки СР-2 до метричному розумінні, до таких трикутників на рівточки 54. нях верхніх або нижніх границь будь-якої іншої На Фіг.10 схематично показаний горизонтальзрізаної піраміди в споруді. ний переріз запропонованої куполоподібної споруТаким чином, на Фіг.11, яка є схематичним зоди, в якому застосовані такі самі принципи, що і браженням, подібним до зображень, показаних на проілюстровані на Фіг.8 і 9. Показана на Фіг.10 Фіг.8, 9 і 10, горизонтальні довжини відповідних багатокутна фігура 66, що наближається до квадсегментів або горизонтальні краї панелей познарата із заокругленими кутами, може включати гочені як L-l, L-2 та L-3 відповідно для сегментів, що ризонтальні верхні або нижні краї панелей кільця мають відповідні базові точки СР-1, СР-2 та СР-3 або зрізаної піраміди куполоподібної споруди, що відповідно, на радіальних відстанях RAD-1, RAD-2 складається з певної кількості таких розташованих та RAD-3 відповідно від їхніх відповідних базових одна над іншою кілець або зрізаних пірамід, розмір точок. і конфігурація яких і утворюють куполоподібну RAD-1 є більшим за RAD-2, який, в свою чергу, споруду в цілому (не показана). Лінійні сегменти, є більшим за RAD-3 і, відповідно, L-1 є більшою за що формують багатокутник 66, можуть являти соL-2, яка, в свою чергу, є більшою за L-3. бою горизонтальні поперечини, які утворюють У кращому варіанті L-1/RAD-1=L-2/RAD-2=Lверхні або нижні краї зрізаної піраміди споруди, 3/RAD-3. що має каркас з таких поперечин, або можуть явВзагалі, порівняно з куполоподібною споруляти собою верхні або нижні краї панелей, утводою, що має круглу конфігурацію в основі (тобто рюючи відповідну зрізану піраміду, або можуть форму в горизонтальній площині), в результаті являти собою горизонтальні деталі, що проходять збільшення горизонтальних довжин панелей прикрізь такі панелі. рощеннями ця конфігурація змінюється. Для споОбмежуюча лінія багатокутної зрізаної піраміруди вигідно, щоб лінії стику сегментів панелей з ди, показана на Фіг.10, має чотири однакові "бічні однаковою довжиною проходили радіально до ділянки" і чотири однакові "кутові ділянки", кожна з спільної центральної або базової точки. яких розташована між двома сусідніми бічними Даний винахід дає можливість виготовляти виділянками. Кожна "бічна ділянка" включає два одтягнуту куполоподібну споруду, яка не потребує накові сегменти 67, кінці яких знаходяться на одніяких додаткових опор, наприклад, склепінних накових радіальних відстанях, представлених раконструкцій. Це значною мірою збільшує економічдіусами 50, від відповідної базової точки СР-1 в цій ність споруди і знижує витрати на зберігання в самій площині (в даному випадку зовні від багатоспоруді тонни матеріалу. кутника 66), тоді як кожна "кутова ділянка" включає Зрозуміло, що на практиці поперечини або папослідовність із чотирьох однакових сегментів 74, нелі, які утворюють споруду, матимуть точно обкінці яких знаходяться на однакових більш коротмежену товщину і що її буде достатньо, щоб точки, ких радіальних відстанях, представлених радіусаякі відповідають вищезазначеним геометричним ми 76, від відповідної спільної базової точки СР-2 умовам, можна було розміщувати будь-де в межах в межах зрізаної піраміди 66. Два сегменти 67 котакої товщини або навіть трохи назовні або всережної "бічної ділянки" з'єднані кінцями у відповідній дину від фізичної панелі або поперечини, і це сутточці 68 і з'єднані з сусідніми сегментами 74 у відтєво не зменшить переваг даного винаходу і, таповідних точках 71. Сегменти 74 кожної "кутової ким чином, не вийде за межі його об'єму. ділянки" з'єднані кінцями в точках 75. Кожна точка Зрозуміло, що хоча однією з задач даного виСР-2 лежить на радіусі, що проходить від стику 71 находу є зменшення до мінімуму необхідності у між відповідним сегментом 74 на кінці кутової дідодатковому жорсткому кріпленні або опорі, за 9 75452 10 пропоновану куполоподібну споруду можна підсиабо менш незалежну конструкційну ідентичність, лювати зсередини або зовні, наприклад, за допозрозуміло, що даний винахід не обмежується спомогою розпірок або стяжок, що проходять між нерудами, побудованими таким чином, і що такі самі суміжними стиками панелей або між такими принципи придатні, наприклад, для споруд, утвостиками і незалежними точками кріплення. Хоча рених з зустрічноштирьових багатокутних панелей для спрощення запропоновані варіанти винаходу, на різних горизонтальних рівнях, або які, напринаведені вище як приклади, складені фактично з клад, сконструйовані як ряд суміжних вертикальрозташованих одна над одною зрізаних пірамід з них секторів або шарів. горизонтальних "шарів", кожний з яких має більш Комп’ютерна верстка Т. Чепелева 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