149867. lajstromszámú szabadalom • Előregyártott szerkezeti elemekből a felállítás helyén összeszerelhető kupola vagy hasonló szerkezet

2 149,867 lásszöge és a rúdelemek által határolt részfelületek alakja változó. így a rúdhosszak ugyan csökkentek, azonban különböző hosszúságú rúd elemekre van szükség, ami a tömeggyártás szempontjából hátrányos, és mind a rúdhosszak különbözősége, mind a rudak egymáshoz képesti — beszerelt állapotban mért — hajlásszögének változósága meglassítja és megnehezíti a kupola összeszerelési műveletét. Annál több különböző r'údhosszúságot és különböző hajlásszögértékeket kapunk, minél több részfelületre bontjuk az ikosaéder egy-egy felületét. így pl. ha egy 117 méter átmérőjű negyedgömb kupolánál az ikosaéder egy részfelületét határoló élt 16 részre osztjuk, akkor a kupolaszerkezethez 16 különböző hosszméretű rúdfélét, és 31 különböző rúdhajlásszöget kapunk. Az ikosaéder részfelületeit annál több további részfelületre kell felosztani, minél nagyobb átmérőjű kupolaszerkezetet készítünk. A különböző hosszúságú és (beszerelt állapotban) hajlásszögű rúdelemek egymáshoz kapcsolására ún. csomólemezeket illetve csomóidomokat is kell készíteni. A különböző rúdhajlásszögek következtében a csomóidomokat is különfélékre kell készíteni, mert a csomóidomok csatlakozó részeinek alkalmazkodni kell a becsatlakozó rudak hajlásszögéhez, így a csomóidomok készítésénél sem érvényesülhetnek a tömeggyártási technológiákban rejlő előnyök. A különböző rúdhosszak és különböző, sokféle csomóidomok kényszerű alkalmazásának következményeként a szerelés hoezszadalmas és időtrabló műveletté válik, mert minden rúdhoz meg kell keresni a megfelelő csomóidomot, illetve az annak megfelelő csatlakozó részt és fordítva. A szerelési nehézségen az sem segít sokat, hogy az ismert kivitelű geodéziai kupolaszerkezeteknél az összetartozó csomó idomokat illetve csömóidomrészeket és rúdelemvégeket összejelölik. A megfelélő csatlakozórészek összekeres.gélése az összejelölés ellenére is sok időt vesz igénybe. Természetesen az ismert kupolaszerkezetek nem teljes gömbnek, hanem félgömbnek, vagy ennél kisebb gömbszeleteknek megfelelő alakúak. Ennek következtében a kupdlaszerkezet alsó határoló élénél levő szerkezeti elemek a többi elemektől eltérő méretűek illetve alakúak, ami a szerkezetelemek méret és alakváltozatainak számát tovább növeli. Úgy is szokás eljárni, hogy az alsó kupolaél mentén záróidomokat nem alkalmaznak, ekkor azonban a kupola alsó záróéle hiányos, szabálytalan lesz, ami esztétikai szempontból nem kielégítő. Anyagtakarékosság és a lehető legkisebb önsúly elérése érdekében szükségszerű követelmény, hogy az egyes szerkezeti elemekben fellépő erőhatásokat már a kupolaszerkezet tervezésekor pontosan meghatározzuk, mert csak ezek birtokában lehet a szerkezeti elemek méretezését az anyagtakarékossági elvek és a kis önsúly elérésének figyelembevételével végezni. Az ismert kupolaszerkezeteknél erre gyakorlatilag nincs lehetőség, mert a rúdelemek végeinek merev befogása következtében az erőjáték számítással nem határozható meg. Az ismert szerkezeti kivitelű kupolák méretezését bonyolult és hosszadalmas kísérleti munkával nyert adatok alapján lehet csak elvégezni, és a kísérletek során alkalmazott résszámítások is annyira bonyolultak, hogy e számítások elvégzéséhez is elektronikus számoló automaták szükségesek. Az ismert kupolaszerkezetek szilárdsági, erőelosztási viszonyainak meghatározását nehezíti az is, hogy az ikosaéder éleken a szerkezeti vonalak megtörnek. Ez a jelenség esztétikai szempontból sem kívánatos. Az ismert kupolaszenkezetek részelemei általában csavarokkal úgy vannak összeerősítve, hogy a csavarok végei illetve fejei a kész kupola belső felületéből láthatéan kiállnak. Ez esztétikai szempontból hátrányos, azonkívül a kiálló csavarok a lecsapódó vízgőz és a korrózív gázok hatására korrodeálnak. A találmány célja olyan kupolaszerkezet létesítése, amelynél a szerkezeti eleméken fellépő erők már a kupolaszerkezet tervezésekor költséges modellvizsgálati kísérletek és különleges számológépek nélkül rövid idő alatt meghatározhatók, ennek következtében kis önsúlyúra készíthető, a tömeggyártás követelményeinek megfelelően kevés méret- és alakváltozatú szerkezeti elemekből és a szerkezeti elemeket összefogó egyféle kapcsolóelemekből áll, a szerkezeti elemek kis méret- és alakváltozata, valamint az egyféle kapcsolóelemek következtében rövid idő alatt és gyorsan összeszerelhető, és amelynek szerfcezetvonalai és belső kiképzése esztétikailag tetszetős benyomást keltenek. A találmányt részleteiben egy a rajzon vázolt kiviteli példával kapcsolatban ismertetjük. Az 1. ábra a találmány szerinti kupolaszerkezet elölnézete. A 2. ábra a kupolaszerkezet felülnézete. A 3. ábra egy szerkezeti elem nézete. A 4. ábra két szerkezeti elemet összefogó kapcsolóelem IV—IV vonal menti metszete. Az 5. ábra a kapcsolóelem és két szomszédos szerkezeti elem összekapcsolt rúdelemeinek V—V vonal menti metszete. A találmány szerinti szerkezet vonalai követik az erőjátékot, a rudak parabola ívek hálózatát adják (1. ábra). A rúdelemek szabályos alapfelületet fednek le és a szerkezet vízszintes vetülete szabályos hálózatot ad (2. ábra). A kupola vagy hasonló szerkezet szerkezeti elemei előnyösen háromszög alakú idomokat képező 1 rudakból állnak, amelyeknek végei mereven vannak összeerősítve (3. ábra). Az 1 ru/lak hossza öt méternél nem nagyobb, tehát az ezekből összeállított háromszögidomok minden nehézség nélkül szállíthatók. Két méternél nagyobb oldal illetve rúdhosszúságú háromszögidomok esetén az 1 rudak kihajlással szemben a 2 rudakkal is merevíthetek. Az egyes háromszögidomok 1 rúdjai közel „U" alakban meghajlított lemezidomok vagy sajtolt rudak, amelyeknek 3 gerincrészei az oldalakkal 90°~nál nagyobb szöget zárnak be úgy, hogy a gerincrészek közepe az 1 rúd teréből kiemelkedik (5. ábra). A 3 gerincrészek közepén a lemez anyaga körív alakú hornyot képez, amely horony 4 falrészei a kupola illetve a háromszögidomok öszszeszerelése után a körkeresztmetszetű 5 csapokat fogják közre. Az 5 csapok pár cm hosszú hen-