RU2416005C1

RU2416005C1 - Reinforcement cage

Info

Publication number: RU2416005C1
Application number: RU2010101430/03A
Authority: RU
Inventors: Виктор Дмитриевич Таратута (RU); Виктор Дмитриевич Таратута; Георгий Васильевич Серга (RU); Георгий Васильевич Серга
Priority date: 2010-01-18
Filing date: 2010-01-18
Publication date: 2011-04-10

Abstract

FIELD: construction. ^ SUBSTANCE: reinforcement cage of the required configuration is made of modules joined to each other rigidly along contact points and not arranged along a single straight line, comprising regular tetrahedrons joined to each other by means of faces to form elements of the reinforcement cage by the left or right screwing, which are joined to each other by means of tetrahedron faces or ledges in the form of a three-face pyramid, which enter a female element of the module in the form of a tetrahedron face to form contact points with creation of the reinforcement cage of the required various configuration. At the same time a layer of poured transformable lining is fixed on rod ledges of the tetrahedron tops. ^ EFFECT: expansion of functional capabilities due to connection of beams at any angle and production of figures of any specified configuration, reduced quantity of linear elements that form modules, simplified manufacturing of modules and reinforcement cage as a whole, giving more expressiveness and beauty to the cage. ^ 6 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства, а именно к пространственным арматурным каркасным сооружениям, и может быть использовано для возведения сооружений любой конфигурации.The invention relates to the field of construction, namely to spatial reinforcing frame structures, and can be used for the construction of structures of any configuration.

Известен арматурный каркас (патент №2338036, кл. Е04В 1/32, Е04С 5/00) требуемой конфигурации, выполненный из соединенных между собой жестко по точкам касания, не расположенным на одной прямой модулей, состоящих из октаэдров, образованных линейными элементами, которые соединены между собой общими гранями в объемные фигуры без ребер, параллельных оси модулей, при этом в вершинах октаэдров выполнены выступы в виде стержней с возможностью закрепления на них слоя заливаемой трансформируемой обшивки.Known reinforcing cage (patent No. 2338036, class ЕBВ 1/32, ЕСС 5/00) of the required configuration, made of interconnected rigidly at touch points, not located on one straight line of modules consisting of octahedrons formed by linear elements that are connected interconnected by common faces into volumetric figures without edges parallel to the axis of the modules, while at the vertices of the octahedrons protrusions are made in the form of rods with the possibility of fixing a layer of a fillable transformable skin on them.

Недостатками известного арматурного каркаса являются ограниченные технологические возможности из-за большой металлоемкости ввиду большого количества линейных элементов образующих модули в виде октаэдров (у октаэдра 12 линейных элементов), из-за этого сложность его изготовления, а также известная строительная конструкция не позволяет достичь определенной симметрии или их повторяемости в виде гармонического чередования несущих стволов модулей каркаса и пространств между ними.The disadvantages of the known reinforcing cage are limited technological capabilities due to the large metal consumption due to the large number of linear elements forming the modules in the form of octahedra (the octahedron has 12 linear elements), because of this the complexity of its manufacture, as well as the well-known building structure, does not allow to achieve a certain symmetry or their repeatability in the form of harmonic alternation of the bearing trunks of the frame modules and the spaces between them.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является патент (патент №1831910, кл. Е04В 1/32, 1996), согласно которому выполнены пространственные каркасы различного назначения сочетанием модульных тетраэдров, образованных стержнями.Closest to the proposed invention is a patent (patent No. 1831910, CL EV 1/32, 1996), according to which spatial frames for various purposes are made by a combination of modular tetrahedra formed by rods.

Недостатком известного устройства являются ограниченные технологические возможности, так как известная строительная конструкция не позволяет балкам соединяться под любым углом и получающиеся фигуры не могут применяться для производства конструкций любой заданной конфигурации, уменьшения количества линейных элементов, образующих модули, упрощения изготовления модулей и арматурного каркаса в целом, придания каркасу большей выразительности и красоты.A disadvantage of the known device is its limited technological capabilities, since the known building structure does not allow the beams to be connected at any angle and the resulting figures cannot be used to produce structures of any given configuration, reduce the number of linear elements forming the modules, simplify the manufacture of modules and the reinforcing cage as a whole, giving the frame more expressiveness and beauty.

Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей за счет соединения балок под любым углом и получения фигур любой заданной конфигурации, уменьшение количества линейных элементов, образующих модули, упрощение изготовления модулей и арматурного каркаса в целом, придание каркасу большей выразительности и красоты.The technical solution to the problem is to expand technological capabilities by connecting beams at any angle and obtaining figures of any given configuration, reducing the number of linear elements that form modules, simplifying the manufacture of modules and reinforcing cage as a whole, giving the frame more expressiveness and beauty.

Техническое решение достигается тем, что в арматурном каркасе требуемой конфигурации, выполненном из соединенных между собой модульных тетраэдров, образованных стержнями, арматурный каркас выполнен из соединенных между собой жестко по точкам касания, не расположенных на одной прямой модулей, состоящих из правильных тетраэдров, соединенных между собой гранями с образованием элементов арматурного каркаса левой или правой завинченностью, соединенных друг с другом гранями тетраэдров или выступами в виде трехгранной пирамиды, которые входят в охватывающий элемент модуля в виде грани тетраэдров с образованием точек касания с образованием арматурного каркаса требуемой различной конфигурации, при этом на стержневых выступах вершин тетраэдров закреплен слой заливаемой трансформируемой обшивки.The technical solution is achieved by the fact that in the reinforcing cage of the required configuration made of interconnected modular tetrahedrons formed by rods, the reinforcing cage is made of interconnected rigidly at the touch points, not located on one straight line of modules consisting of regular tetrahedrons interconnected faces with the formation of reinforcing cage elements with left or right screwing, connected to each other by tetrahedron faces or ledges in the form of a trihedral pyramid, which DYT module into the female element in the form of tetrahedrons faces to form touch pixels to form the desired reinforcing cage of various configurations, thus on rod projections vertices tetrahedrons fixed layer poured transformable plating.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой конструкции арматурного каркаса требуемой конфигурации.According to the patent literature not found a technical solution similar to the claimed, which allows to judge about the inventive step of the proposed design of the reinforcing cage of the desired configuration.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что за счет того что арматурный каркас выполнен из соединенных между собой жестко по точкам касания, не расположенных на одной прямой модулей, состоящих из тетраэдров, соединенных между собой гранями, обеспечивается расширение технологических возможностей за счет соединения балок под любым углом и получения фигур любой заданной конфигурации, уменьшение количества линейных элементов, образующих модули, упрощение изготовления модулей и арматурного каркаса в целом.The novelty of the invention lies in the fact that due to the fact that the reinforcing cage is made of interconnected rigidly at the points of tangency, not located on one straight line of modules consisting of tetrahedrons interconnected by faces, the technological capabilities are expanded by connecting beams under any angle and obtaining figures of any given configuration, reducing the number of linear elements forming the modules, simplifying the manufacture of modules and the reinforcing cage as a whole.

Новизна изобретения заключается в том, что за счет того что элементы арматурного каркаса соединены друг с другом гранями или выступами в виде трехгранной пирамиды, которые входят в охватывающей элемент модуля в виде грани тетраэдра с образованием точек касания с образованием арматурного каркаса требуемой различной конфигурации, при этом на стержневые выступы вершин тетраэдров закреплен слой заливаемой трансформируемой обшивки, расширяются технологические возможности за счет соединения балок под любым углом и получения фигур любой заданной конфигурации, уменьшается количество линейных элементов, образующих модули, упрощается изготовление модулей и арматурного каркаса в целом.The novelty of the invention lies in the fact that due to the fact that the elements of the reinforcing cage are connected to each other by faces or protrusions in the form of a trihedral pyramid, which are included in the enclosing element of the module in the form of a tetrahedron face with the formation of touch points with the formation of the reinforcing cage of the required various configuration, while on the rod protrusions of the vertices of the tetrahedrons a layer of transformed transformable skin is fixed, technological capabilities are expanded by connecting beams at any angle and obtaining figures of any This configuration reduces the number of linear elements forming the modules, the modules simplifies manufacturing and reinforcing cage as a whole.

Новизна заключается также в том, что изготовление модулей из правильных тетраэдров в виде арматурного каркаса требуемой различной конфигурации с правой и левой завинченностью позволяет достичь и придавать каркасу большую выразительность и красоту.The novelty also lies in the fact that the manufacture of modules from regular tetrahedrons in the form of a reinforcing cage of the required different configuration with left and right screwing allows you to achieve and give the frame great expressiveness and beauty.

На фиг.1 изображен элемент модуля арматурного каркаса в виде замкнутого правильного тетраэдра; на фиг.2 - модуль арматурного каркаса левой завинченности, образованный правильными тетраэдрами, соединенными между собой гранями; на фиг.3 - модуль арматурного каркаса правой завинченности, образованный правильными тетраэдрами соединенными между собой гранями; на фиг.4 - участок арматурного каркаса, модули которого соединены друг с другом гранями тетраэдров; на фиг.5 - участок арматурного каркаса, модули которого соединены друг с другом не только гранями тетраэдров, но и выступами в виде трехгранной пирамиды, которые входят в охватывающий элемент модуля в виде грани тетраэдра с образованием точек касания; на фиг.6 - участок армированного каркаса, покрытого армированной трансформируемой обшивкой, залитой твердеющей смесью.Figure 1 shows an element of the module of the reinforcing cage in the form of a closed regular tetrahedron; figure 2 - module reinforcing cage left screw formed by regular tetrahedra connected by faces; figure 3 - module reinforcing cage of the right screw, formed by regular tetrahedra connected by faces; figure 4 is a section of the reinforcing cage, the modules of which are connected to each other by the faces of the tetrahedrons; figure 5 - section of the reinforcing cage, the modules of which are connected to each other not only by the faces of the tetrahedrons, but also by protrusions in the form of a trihedral pyramid, which are included in the enclosing element of the module in the form of a face of the tetrahedron with the formation of points of tangency; Fig.6 is a plot of a reinforced frame covered with a reinforced transformable casing, filled with a hardening mixture.

На фиг.1 представлен элемент модуля арматурного каркаса в виде правильного замкнутого тетраэдра, в границы которого входят четыре одинаковых грани 1, шесть одинаковых по длине ребер 2 и четыре вершины 3. У правильного тетраэдра каждая грань является равносторонним треугольником, двухгранный угол между ними φ=70° 30¹ 44¹¹. Центром правильного тетраэдра является геометрическое место точек, равноудаленное от четырех его вершин. Центральный угол ω=109° 28¹ 16¹¹. Соединяя правильные тетраэдры между собой различными способами (ребрами или гранями), можно образовать арматурный каркас требуемой различной конфигурации левой (фиг.2) или правой (фиг.3) завинченности.Figure 1 shows the module element of the reinforcing cage in the form of a regular closed tetrahedron, the boundaries of which include four identical faces 1, six edges 2 and four vertices of equal length 3. For a regular tetrahedron, each face is an equilateral triangle, the dihedral angle between them is φ = 70 ° 30 ¹ 44 ¹¹ . The center of a regular tetrahedron is the geometric locus of points equidistant from its four vertices. Central angle ω = 109 ° 28 ¹ 16 ¹¹ . Connecting the correct tetrahedra to each other in various ways (ribs or faces), it is possible to form a reinforcing cage of the required different configuration of the left (figure 2) or right (figure 3) screwing.

На фиг.2 представлен модуль арматурного каркаса левой завинченности, образованный правильными тетраэдрами, соединенными между собой гранями 1. Вершины тетраэдров 3 (фиг.1) такого арматурного каркаса образуют три ломаных цилиндрических винтовых линии левой завинченности 4-5-6-7; 8-9-10-11-12; 13-14-15-16-17, а ребра 2 тетраэдров являются секущими этих винтовых линий. Модуль (фиг.2) снабжен выступами в виде трехгранной пирамиды А и Б.Figure 2 presents the module of the reinforcing cage of the left screw formation formed by regular tetrahedra connected by faces 1. The vertices of the tetrahedra 3 (Fig. 1) of such a reinforcing cage form three broken cylindrical helical lines of the left screwing 4-5-6-7; 8-9-10-11-12; 13-14-15-16-17, and the ribs of 2 tetrahedrons are secantis of these helical lines. The module (figure 2) is equipped with protrusions in the form of a trihedral pyramid A and B.

На фиг.3 представлен модуль арматурного каркаса правой завинченности, образованный правильными тетраэдрами, соединенными между собой гранями 1. Вершины тетраэдров 3 (фиг.1) такого арматурного каркаса образуют три ломаных цилиндрических винтовых линии правой завинченности 18-19-20-21-22; 23-24-25-26-27; 28-29-30-31, а ребра 2 тетраэдров являются секущими этих винтовых линий. Модуль (фиг.3) снабжен выступами в виде трехгранной пирамиды В и Г.Figure 3 presents the module of the reinforcement cage of the right-handedness, formed by regular tetrahedra connected by faces 1. The vertices of the tetrahedra 3 (Fig. 1) of such a reinforcing cage form three broken cylindrical helical helical lines of 18-19-20-21-22; 23-24-25-26-27; 28-29-30-31, and the edges of 2 tetrahedrons are secantis of these helical lines. The module (figure 3) is equipped with protrusions in the form of a trihedral pyramid B and G.

Модули в арматурный каркас могут соединяться друг с другом гранями тетраэдров (фиг.4), как, например, модуль 32 соединен с модулем 33 гранью 34 тетраэдров (показанных на фиг.4 зачерненными ребрами треугольника 34). Модуль 33 присоединен к модулю 36 гранями 37 тетраэдров (показанных на фиг.4 зачерненными ребрами треугольника 37). К модулю 36 присоединен модуль 38 гранью 39 тетраэдров (показанных на фиг.4 зачерненными ребрами треугольника 39). К модулю 36 также присоединен модуль 40 гранью 41 тетраэдров (показанных на фиг.4 зачерненными ребрами треугольника 41). Модуль 42 присоединен к модулю 40 гранью 43 тетраэдров (показанных на фиг.4 зачерненными ребрами треугольника 43). Модули в арматурный каркас могут присоединятся друг к другу не только гранями тетраэдров (фиг.5), но и своими выступами, как, например, модуль 44 присоединен к модулю 45 выступом в виде трехгранной пирамиды Д, который входит в охватывающий элемент модуля 45 в виде грани тетраэдра с образованием точек касания 46, 47, 48. Соединением в этих точках (46, 47, 48) при подходящем взаимном расположении модулей создается требуемая конфигурация арматурного каркаса. Модуль 49 присоединен аналогичным образом к модулю 45, а именно выступом в виде трехгранной пирамиды Е, который входит в охватывающий элемент модуля 45 в виде грани тетраэдра с образованием точек касания 50, 51, 52. На фиг.5 представлен вариант присоединения к модулю 45 модуля 52 гранью 53 тетраэдров (показанных на фиг.5 зачерненными ребрами треугольника 53). Также конфигурацию создает сама форма модуля, формообразующие способности которого возрастают по мере увеличения количества составляющих его тетраэдров и относительно общей конструкции уменьшения их размеров, то есть меняется точность повторения каркасом требуемой конфигурации.The modules in the reinforcing cage can be connected to each other by the faces of the tetrahedrons (Fig. 4), as, for example, the module 32 is connected to the module 33 by the face 34 of the tetrahedrons (shown in Fig. 4 by the blackened edges of the triangle 34). Module 33 is connected to module 36 with faces 37 of tetrahedra (blackened edges of triangle 37 shown in FIG. 4). To module 36, module 38 is attached with face 39 of tetrahedrons (blackened edges of triangle 39 shown in FIG. 4). A module 40 is also connected to module 36 with a face 41 of tetrahedra (blackened edges of triangle 41 shown in FIG. 4). Module 42 is connected to module 40 by face 43 of tetrahedra (blackened edges of triangle 43 shown in FIG. 4). The modules in the reinforcing cage can be joined to each other not only by the faces of the tetrahedra (Fig. 5), but also by their protrusions, such as, for example, the module 44 is connected to the module 45 by a protrusion in the form of a trihedral pyramid D, which enters the enclosing element of the module 45 in the form the face of the tetrahedron with the formation of points of contact 46, 47, 48. By connecting at these points (46, 47, 48) with a suitable mutual arrangement of the modules, the required configuration of the reinforcing cage is created. Module 49 is connected in the same way to module 45, namely, a protrusion in the form of a trihedral pyramid E, which is included in the enclosing element of module 45 in the form of a tetrahedron face with the formation of tangent points 50, 51, 52. Figure 5 shows the option of attaching to module 45 of the module 52 face 53 of the tetrahedra (shown in figure 5 blackened edges of the triangle 53). Also, the configuration is created by the shape of the module itself, the formative abilities of which increase as the number of its tetrahedra increases and the overall design decreases in size, that is, the accuracy of the frame repeating the desired configuration changes.

Таким образом, вследствие развернутой пространственной выпуклости и вогнутости взаимное расположение модулей с последующим жестким их закреплением или гранями, или выступами в виде трехгранной пирамиды можно плавно варьировать в широком диапазоне.Thus, due to the expanded spatial convexity and concavity, the relative positions of the modules, followed by their rigid fixation with either faces or protrusions in the form of a trihedral pyramid, can be smoothly varied over a wide range.

На жесткости тетраэдров (фиг.1), в которых нагрузка на любую точку в любом направлении распределяется вдоль ребер 2, основана прочность всей конструкции. При заливке твердеющей смесью армированной трансформируемой обшивки 54, жестко закрепленной на стержневых выступах 55 вершин тетраэдров, образуется прочно связанный с каждой точкой каркаса слой 56, ограничивающий пространство вокруг каркаса в виде монолитного корпуса 57.The stiffness of the tetrahedra (Fig. 1), in which the load on any point in any direction is distributed along the ribs 2, is based on the strength of the whole structure. When the reinforced transformable sheathing 54 is fixed with a hardening mixture and is rigidly fixed on the rod protrusions 55 of the tetrahedron vertices, a layer 56 is formed that is firmly connected to each point of the frame and bounds the space around the frame in the form of a monolithic body 57.

Технико-экономические преимущества возникают за счет соединения балок под любым углом и получения фигур любой заданной конфигурации, уменьшения количества линейных элементов, образующих модули, упрощения изготовления модулей и арматурного каркаса в целом, придания каркасу большей выразительности и красоты.Technical and economic advantages arise due to the joining of beams at any angle and obtaining figures of any given configuration, reducing the number of linear elements forming the modules, simplifying the manufacture of modules and the reinforcing cage as a whole, giving the frame more expressiveness and beauty.

Claims

The reinforcing cage of the required configuration, made of interconnected modular tetrahedrons formed by rods, characterized in that the reinforcing cage is made of interconnected rigidly at the touch points, not located on one straight line of modules consisting of regular tetrahedrons interconnected by faces to form elements of the reinforcing cage with left or right screwing, connected to each other by the faces of tetrahedrons or ledges in the form of a trihedral pyramid, which are included in the covering ment of the module faces in the form of tetrahedrons to form touch pixels to form the desired reinforcing cage of various configurations, thus on rod projections vertices tetrahedrons fixed layer poured transformable plating.