Результат интеллектуальной деятельности: Ствол радиотелевизионной башни

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при сооружении стволов железобетонных радиотелевизионных башен.

Известна конструкция ствола радиотелевизионной железобетонной башни в виде пирамиды (см. Байков В.Н. и др. Железобетонные конструкции. Специальный курс. М., Стройиздат, 1981, с. 504-506, рис. IV.42, и).

Недостатками указанной конструкции являются относительно низкие устойчивость и прочность.

Из известных технических решений наиболее близкими к заявляемому (прототипами) являются конструкции стволов радиотелевизионных башен в виде железобетонных оболочек, переходящих одна в другую, имеющих поперечные сечения в виде круга (см. Байков В.Н. и др. Железобетонные конструкции. Специальный курс. М., Стройиздат, 1981, с. 503-505, рис. IV.42, в, г).

Основными недостатками конструкций-прототипов являются относительно ограниченные устойчивость, жесткость и степень обтекаемости ветровыми воздушными потоками.

Задачей изобретения является повышение устойчивости, жесткости и степени обтекаемости ветровыми воздушными потоками конструкции ствола радиотелевизионной башни.

Для решения поставленной задачи в стволе радиотелевизионной башни сложной формы в виде сочетаний железобетонных оболочек, переходящих одна в другую, имеющих поперечные сечения в виде фигуры постоянной ширины, поперечные сечения оболочек выполнены в виде треугольника Рёло, причем ствол радиотелевизионной башни установлен в плане одним из углов оболочек напротив направления основного вектора розы ветров.

Сущность изобретения заключается в том, что железобетонные оболочки ствола радиотелевизионной башни имеют поперечные сечения в виде треугольника Рёло, причем ствол радиотелевизионной башни установлен в плане одним из углов оболочек напротив направления основного вектора розы ветров. Такой новый признак, как выполнение поперечных сечений оболочек ствола радиотелевизионной башни в виде треугольника Рёло позволяет предложенному техническому решению приобрести новые свойства, заключающиеся в том, что у железобетонного ствола радиотелевизионной башни повышается внешняя боковая поверхность и внутренняя поверхность, а также у ствола радиотелевизионной башни повышается прочность. Второй признак, как установка ствола радиотелевизионной башни одним из углов оболочек напротив направления основного вектора розы ветров, позволяет достигнуть нового свойства, заключающегося в заметном уменьшении сопротивления конструкций ствола радиотелевизионной башни движению ветровых воздушных потоков.

Вышеуказанные новые признаки и свойства отсутствуют в известных технических решениях и позволяют предложенному техническому решению достигнуть эффектов, заключающихся в повышении устойчивости, жесткости и степени обтекаемости ветровыми воздушными потоками конструкции ствола радиотелевизионной башни. Все это позволяет утверждать, что предложенное техническое решение соответствует критериям изобретения "новизна" и "существенное отличие".

На фиг. 1 изображен ствол радиотелевизионной башни, вид сбоку;

На фиг. 2 изображено сечение А-А на фиг. 1;

На фиг. 3 изображено сечение В-В на фиг. 1.

Ствол радиотелевизионной башни состоит из верхней железобетонной оболочки 1, имеющей одинаковую по высоте ширину, которая переходит в нижнюю, расширяющуюся к низу железобетонную оболочку 2. На границе перехода оболочки 1 в оболочку 2 может быть установлена диафрагма жесткости 3. На вершине башни устанавливается антенна 4.

Поперечные сечения железобетонных оболочек 1 и 2 башни, возводимой монолитным способом при помощи переставной инвентарной и скользящей опалубок, выполняются в виде фигуры Рёло.

Треугольник Рёло представляет собой фигуру постоянной ширины, образованную пересечением трех дуг радиуса а, центры которого находятся в вершинах равностороннего треугольника со стороной а.

У круга ширина в любом направлении одна и та же - она равна диаметру круга. К фигурам, имеющим постоянную ширину, относится также треугольник Рёло.

Из всех фигур заданной постоянной ширины треугольник Рёло обладает наименьшей площадью. Если ширина его равна а, то его площадь равна . Следовательно, при равных площадях треугольник Рёло имеет большую ширину по сравнению с кругом. По сравнению со стволом радиотелевизионной башни с круглыми поперечными сечениями оболочек, ствол радиотелевизионной башни с поперечными сечениями оболочек в виде треугольника Рёло имеет больший суммарный периметр (внешний плюс внутренний), а следовательно, большую суммарную поверхность, что имеет существенное значение для более эффективного рассеивания поверхностных механических и температурных напряжений, и повышения трещиностойкости.

Поверхность (внешняя плюс внутренняя) у ствола радиотелевизионной башни с поперечными сечениями оболочек в форме треугольника Рёло, по сравнению со стволом радиотелевизионной башни с сечениями оболочек в форме круга, увеличивается более чем на 5%.

У треугольника Рёло, по сравнению с кругом той же площади, диаметр во всех направлениях, проходящих через центр тяжести фигуры, больше на 5%, за исключением нескольких направлений, где они равны. Следовательно, жесткость сечения оболочек ствола радиотелевизионной башни, выполненных в виде треугольника Рёло, увеличивается.

Если на границе перехода оболочки 1 в оболочку 2 установлена железобетонная диафрагма жесткости 3, то она выполняется в плане в виде фигуры Рёло. Это также приводит к увеличению прочностных характеристик конструкции ствола радиотелевизионной башни.

Углы при вершинах треугольника Рёло равны 120°, это более чем на 30% меньше угла, образованного касательными пересекающимися линиями, куда может вписаться круг. Естественно, обтекаемость ствола реллообразной радиотелевизионной башни, при установке ее одним из углов напротив ветрового воздушного потока будет заметно лучше обтекаемости ствола круглой радиотелевизионной башни. Следовательно ветровые нагрузки на ствол радиотелевизионной башни предложенной конструкции уменьшаются.

Технико-экономическая эффективность предложенного технического решения, по сравнению с прототипом, заключается в повышении устойчивости, жесткости и степени обтекаемости ветровыми воздушными потоками конструкции ствола радиотелевизионной башни.