опалубка для возведения сферического купола

Формула изобретения

1. ОПАЛУБКА ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ СФЕРИЧЕСКОГО КУПОЛА, содержащая внутреннюю и наружную облицовку из треугольных щитов в форме одинаковых равнобедренных треугольников с окнами и заглушками, соединенных анкерами с армокаркасом, нащельники с зажимными устройствами, отличающаяся тем, что щиты наружной облицовки выполнены в форме граней, восстановленных на ребрах додекаэдра правильных пирамид, вершины которых расположены на равном удалении от центра додекаэдра, а размеры треугольных щитов определяют соотношением сторон треугольника, равным 1 : 0,898 : 0,898.

2. Опалубка по п.1, отличающаяся тем, что щиты наружной облицовки имеют форму граней правильных пирамид, восстановленных на ребрах додекаэдра, шесть ребер которого ориентированы по главным осям прямоугольной системы координат.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении из монолитного железобетона конструкций купольного типа, в частности при возведении куполов или саркофагов в зонах, опасных для пребывания человека.

Известно использование треугольных криволинейных щитов для возведения сферической поверхности [1]

Известна опалубка для возведения сферического купола, содержащая внутреннюю и наружную облицовку из треугольных щитов в форме одинаковых равнобедренных треугольников с окнами и заглушками, соединенных анкерами с армокаркасом, нащельники с зажимными устройствами [2]

Недостатками известных конструкций являются сложность и трудоемкость изготовления купола с высокой точностью соблюдения сферической формы.

Целью изобретения является снижение металлоемкости и трудоемкости изготовления купола при высокой точности соблюдения сферической формы.

Цель изобретения достигается за счет того, что щиты наружной облицовки выполнены в форме граней, восстановленных на ребрах додекаэдра правильных пирамид, вершины которых расположены на равном удалении от центра додекаэдра, а размеры треугольных щитов определяют соотношением сторон треугольника, равным 1: 0,898: 0,898, при этом щиты наружной облицовки имеют форму граней правильных пирамид, восстановленных на ребрах додекаэдра, шесть ребер которого ориентированы по главным осям прямоугольной системы координат.

На фиг. 1 в аксонометрии изображен внешний вид возводимого сферического купола; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 фронтальная проекция возводимого купола в виде додекаэдра с восстановленными на его гранях из треугольных щитов правильных пирамид; на фиг. 4 то же, вид сверху; на фиг. 5 то же, вид сбоку; на фиг. 6 фрагмент возводимого купола в виде правильной пирамиды из равнобедренных треугольников, восстановленной на грани додекаэдра; на фиг. 7 вид сверху щита купола в виде равнобедренного треугольника; на фиг. 8 вариант сферического щита в виде равнобедренного треугольника.

На фиг. 1, 3-5 пунктиром показан вписанный в додекаэдр куб со стороной, определяемой соотношением (1+2sin18^o)xa, а тонкой линией показана описанная вокруг додекаэдра сфера радиусом R определяемым соотношением R= x c/2.

Опалубка для возведения сферического купола включает внутреннюю металлическую облицовку 1, армокаркас 2, щиты 3 наружной облицовки в виде равнобедренных треугольников с основанием а и равными сторонами b, с их соотношением a: b=1:0,898. Щиты 3 собраны по 5 штук в правильные пирамиды 4 высотой h, восстановленной на ребрах одной из граней базового додекаэдра, изображенного основной линией на фиг. 1,3-5. Высота пирамиды определяется соотношением h= R-H, где H=(a+c)cos/2, а угол можно вычислить по формуле =arctg (a/c). Щиты 3 прикреплены к армокаркасу 2 анкерами 5. Для соединения щитов 3 между собой предусмотрены нащельники 6 с зажимными устройствами 7. В щитах 3 оборудованы окна 8 с заглушками 9 для заливки бетона.

Способ сборки опалубки для возведения сферического купола производится нижеследующим образом.

Возведение сферического купола начинают с монтажа металлической облицовки 1, являющейся внутренней опалубкой армокаркаса 2. Затем монтируют внешнюю опалубку из щитов 3, соединяют по сторонам b, объединяя их по 5 штук в виде правильной пирамиды 4 высотой h. Причем шесть ребер из тридцати базового додекаэдра ориентируют по главным осям прямоугольной системы координат. Восемь вершин куба совпадают с 8 из 20 вершин базового додекаэдра, а все вершины принадлежит к описанной сфере. Щиты 3 крепят анкерами 5 к армокаркасу 2. Зазоры между щитами 3 перекрывают нащельниками 6 с зажимными устройствами 7. Бетонную смесь подают через окна 8. По мере продвижения фронта работ окна 8 закрывают заглушками 9. После отверждения бетона снимают нащельники 6 и демонтируют щиты 3.

Использование одного типоразмера треугольных щитов для возведения купола позволяет снизить трудоемкость изготовления щитов за счет повышения серийности выпуска, а также снизить металлоемкость за счет того, что конструкция имеет объем на 26% больше, чем додекаэдр, вписанный в сферу того же радиуса, а поверхность всего лишь на 8,4% Ориентация шести ребер базового додекаэдра по главным осям прямоугольной системы координат облегчает задачу сопряжения купола с основанием, на котором он сооружается, и с примыкающими сооружениями. Использование однотипных щитов облегчает решение задачи сборки купола в автоматизированном режиме (без участия оператора), что особенно важно при возведении купола в зонах, опасных для пребывания человека.