RU2057859C1 - Folding building structure - Google Patents
Folding building structure Download PDFInfo
- Publication number
- RU2057859C1 RU2057859C1 RU93036163A RU93036163A RU2057859C1 RU 2057859 C1 RU2057859 C1 RU 2057859C1 RU 93036163 A RU93036163 A RU 93036163A RU 93036163 A RU93036163 A RU 93036163A RU 2057859 C1 RU2057859 C1 RU 2057859C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- modules
- module
- elements
- folding
- hypotenuses
- Prior art date
Links
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 241001212149 Cathetus Species 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000011120 plywood Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Tents Or Canopies (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к трехмерным строительным конструкциям и может быть использовано во многих отраслях народного хозяйства (строительство, транспорт, торговля, сельское хозяйство, тара и упаковка, конструирование машин и механизмов, освоение космоса), как макет для моделирования пространственных конструкций, а также как детская игрушка и пособие для развития пространственного воображения. The invention relates to three-dimensional building structures and can be used in many sectors of the national economy (construction, transport, trade, agriculture, packaging and packaging, the design of machines and mechanisms, space exploration), as a model for modeling spatial structures, as well as a children's toy and a guide for developing spatial imagination.
Известны складные строительные структуры, состоящие из модулей, включающих шарнирно соединенные стержни, диагональные элементы и гибкие связи [1] Эти строительные структуры могут изменять форму и складываться благодаря изменению формы и складыванию входящих в них модулей. Указанные структуры вследствие того, что у входящих в них модулей деформируется геометрическая форма граней, не могут непосредственно создавать объемные тела, а создают пространственные решетки. Они не обладают достаточно широкими функциональными возможностями, сложны в изготовлении и недостаточно плотно складываются. Foldable building structures are known, consisting of modules including pivotally connected rods, diagonal elements and flexible connections [1] These building structures can change shape and fold due to a change in shape and folding of the modules included in them. These structures, due to the fact that the geometrical shape of the faces is deformed in the modules included in them, cannot directly create volume bodies, but create spatial lattices. They do not have sufficiently wide functional capabilities, are difficult to manufacture and are not tight enough to fold.
Известны также складные строительные структуры, получающиеся от соединения складных модулей, состоящих из шарнирно соединенных прямоугольных пластин [2] Данные устройства не обладают достаточно широкими функциональными возможностями, так как позволяют создавать ограниченный набор пространственных конструкций недостаточно широкого использования. Foldable building structures are also known that are obtained by connecting folding modules consisting of articulated rectangular plates [2]. These devices do not have sufficiently wide functional capabilities, since they allow you to create a limited set of spatial structures not widely used.
Наиболее близка к предлагаемой складная строительная структура, содержащая по крайней мере один складной строительный модуль, состоящий из элементов в виде прямоугольных равнобедренных треугольников, шарнирно соединенных между собой по гипотенузам и катетам с возможностью взаимного поворота и складывания [3] Эта структура также не обладает широкими функциональными возможностями и предназначена главным образом для использования в качестве демонстрационной модели. Closest to the proposed folding building structure containing at least one folding building module, consisting of elements in the form of rectangular isosceles triangles articulated between hypotenuses and legs with the possibility of mutual rotation and folding [3] This structure also does not have wide functional capabilities and is intended primarily for use as a demonstration model.
Целью изобретения является расширение функциональных возможностей складных строительных структур. The aim of the invention is to expand the functionality of folding building structures.
Для этого в складной строительной структуре, содержащей по крайней мере один складной строительный модуль, состоящий из элементов в виде прямоугольных равнобедренных треугольников, шарнирно соединенных между собой по гипотенузам и катетам с возможностью взаимного поворота и складывания, каждый модуль содержит шесть упомянутых элементов, два средних из них шарнирно соединены между собой по гипотенузам, а каждый катет средних элементов шарнирно соединен с одним из катетов соответствующего одного из четырех крайних элементов, которые попарно шарнирно соединены между собой по оставшимся катетам, при этом модули шарнирно соединены между собой по гипотенузам по крайней мере одного крайнего элемента в каждом модуле. For this, in a collapsible building structure containing at least one collapsible building module, consisting of elements in the form of rectangular isosceles triangles articulated between hypotenuses and legs with the possibility of mutual rotation and folding, each module contains six of these elements, two middle ones of them are articulated to each other by hypotenuses, and each leg of the middle elements is articulated to one of the legs of the corresponding one of the four extreme elements, which pairwise hingedly interconnected to the remaining cathetus, wherein the modules are pivotally interconnected by hypotenuses at least one extreme element in each module.
Особенности предложенной строительной структуры за счет количества элементов в виде треугольников и их соединения между собой именно указанным образом позволяют расширить функциональные возможности известной строительной структуры, потом что неограниченное количество используемых для шарнирно соединения модулей и разнообразие вариантов взаимного расположения модулей при их шарнирном соединении обеспечивают разнообразие и неограниченное количество получаемых форм как замкнутых, так и незамкнутых. The features of the proposed building structure due to the number of elements in the form of triangles and their interconnection in precisely this way allow expanding the functionality of the known building structure, then that an unlimited number of modules used for articulating and a variety of options for the relative arrangement of the modules when they are articulated provide variety and unlimited the number of forms obtained, both closed and open.
На фиг.1 показан складной строительный модуль, вид спереди; на фиг.2 то же, вид сбоку; на фиг.3 тоже, вид сверху; на фиг.4 развертка модуля; на фиг. 5 то же, вариант; на фиг.6 то же, вариант; на фиг.7 вид спереди на квадратный пакет, в который может складываться модуль; на фиг.8 то же, вид сбоку; на фиг.9 вид спереди на трапецеидальный пакет, в который может складываться модуль; на фиг.10 то же, вид сбоку; на фиг.11 основной вариант шарнирного соединения модуля гипотенузой 21 с гипотенузой 23 другого модуля; на фиг.12 основной вариант шарнирного соединения модуля гипотенузой 22 с гипотенузой 24 другого модуля; на фиг.13 основной вариант шарнирного соединения модуля гипотенузой 21 с гипотенузой 24 другого модуля; на фиг.14 основной вариант шарнирного соединения модуля гипотенузами 21, 22 с гипотенузами 24, 23 другого модуля; на фиг.15 основной вариант шарнирного соединения модуля гипотенузой 21 с гипотенузой 21 другого модуля; на фиг.16-20 частные варианты шарнирного соединения модулей; на фиг.21 неподвижное соединение самостоятельных строительных структур по крайним элементам; на фиг.22 то же, по средним элементам; на фиг.23 аксонометрическое изображение пакета, в который может складываться складная строительная структура; на фиг.24 вид спереди на пакет, в который могут складываться две самостоятельные строительные структуры, изображенные на фиг.22; на фиг.25 аксонометрическое изображение лодки, получаемой из одного модуля; на фиг.23 вид спереди на палатку, получаемую из одного модуля; на фиг.27 палатка, изображенная на фиг.26, вид сбоку; на фиг. 28 аксонометpическое изображение куба, получаемого из двух модулей; на фиг. 29 и 30 схемы шарнирного соединения модулей для получения куба; на фиг.31 схема шарнирного соединения модулей по двум парам гипотенуз; на фиг.32 ид спереди на палатку, получаемую при соединении модулей по схеме, изображенной на фиг. 31; на фиг.33 то же, вид сбоку; на фиг.34 частная схема соединения трех модулей; на фиг. 35 аксонометрическое изображение тримарана, полученного при шарнирном соединении трех модулей по схеме, изображенной на фиг.34; на фиг. 36 вид спереди на торговую палатку, полученную при соединении трех модулей по схеме, изображенной на фиг.34; на фиг.37 вид сбоку на торговую палатку, изображенную на фиг.36; на фиг.38 вид спереди на упаковку, полученную при шарнирном соединении трех модулей с использованием варианта соединения модулей, изображенного на фиг.14; на фиг.39 то же, вид сбоку; на фиг.40 частная схема шарнирного соединения четырех модулей; на фиг.41 вид спереди на стол или укрытие, получаемые при соединении четырех модулей по схеме, изображенной на фиг. 40; на фиг.42 то же, вид сбоку; на фиг.43 то же, вид сверху. Figure 1 shows a folding building module, front view; figure 2 is the same side view; figure 3 also, a top view; figure 4 scan module; in FIG. 5 is the same option; figure 6 is the same option; 7 is a front view of a square package into which the module can be folded; Fig.8 is the same side view; Fig.9 is a front view of the trapezoidal package, which can be folded module; figure 10 is the same side view; 11, the main version of the
Складной строительный модуль, изображенный в трех проекциях на фиг. 1,2,3, содержит средние элементы 1, 2 и крайние элементы 3 6. Средние элементы шарнирно соединены по гипотенузам 7, 8, а катетами 9 12 шарнирно соединены соответственно с катетами 13 16 крайних элементов 3 6. Элемент 3 катетом 17 шарнирно соединен с катетом 18 элемента 6, а элемент 4 катетом 19 шарнирно соединен с катетом 20 элемента 5. The collapsible building module shown in three views in FIG. 1,2,3, contains the
Модуль может быть изготовлен из цельной заготовки из любого листового материала, допускающего сгибание, при этом роль шарнирного соединения в данном случае выполняют линии сгиба. Развертка такой заготовки показана на фиг.4. Для обеспечения удобства раскроя материала развертка также может быть выполнена в форме, показанной на фиг.5 и 6. несоединенные катеты могут соединяться склеиванием, сваркой и т.д. Модуль может быть отштампован целиком с обеспечением всех шарнирных соединений элементов, а также может быть собран из треугольных элементов с использованием шарнирных соединений различных конструкций в зависимости от назначения собираемого изделия. При этом элементы могут быть изготовлены из различных материалов (картон, фанера, металл, стекло, пластик и т.д.), в зависимости от конструкции применяемых шарнирных соединений могут иметь различную толщину, а также в зависимости от назначения могут иметь всевозможные вырезы, отверстия, люки, окна, двери, такелажные узлы и т. д. Модуль может складываться в квадратный пакет, как показано на фиг.7, 8 или в трапециевидный пакет, как показано на фиг.9, 10, и занимать любые промежуточные положения. The module can be made of a solid billet from any sheet material that allows bending, while the role of the swivel in this case is played by folding lines. A scan of such a blank is shown in FIG. 4. To ensure the convenience of material cutting, the reamer can also be made in the form shown in Figs. 5 and 6. unconnected legs can be joined by gluing, welding, etc. The module can be completely stamped to ensure all articulated joints of the elements, and can also be assembled from triangular elements using articulated joints of various designs depending on the purpose of the assembled product. At the same time, the elements can be made of various materials (cardboard, plywood, metal, glass, plastic, etc.), depending on the design of the joints used, they can have different thicknesses, and depending on the purpose they can have all kinds of cutouts, holes , hatches, windows, doors, rigging units, etc. The module can be folded into a square package, as shown in Figs. 7, 8, or in a trapezoid package, as shown in Figs. 9, 10, and occupy any intermediate positions.
Складная строительная структура, содержащая больше одного модуля, образуется шарнирным соединением модулей по гипотенузам крайних элементом. В каждом модуле могут использоваться для присоединения одна четыре гипотенузы. Разнообразие получаемых конструкций обеспечивается различными вариантами шарнирных соединений модулей и неограниченным количеством шарнирно соединяемых модулей. Основные варианты шарнирных соединений модулей показаны на фиг.11 15. На фиг.16 20 показаны некоторые варианты шарнирных соединений модулей, получаемые комбинациями из показанных на фиг.11 15. На фиг.16 20 показаны некоторые варианты шарнирных соединений модулей, получаемые комбинациями из показанных на фиг.11 15. A collapsible building structure containing more than one module is formed by hinging the modules along the hypotenuses of the extreme elements. In each module, one four hypotenuses can be used to attach. A variety of structures obtained is provided by various options for the hinged connections of the modules and an unlimited number of pivotally connected modules. The main options for the swivel connections of the modules are shown in Fig. 11-15. Fig. 16-20 shows some variants of the swivel connections of the modules obtained by combinations of those shown in Fig. 11. 15. Fig. 11 11.
Самостоятельная строительная структура может неподвижно соединяться с другими структурами по совмещенным крайним элементам, как показано на фиг. 21, или по совмещенным средним элементам, как показано на фиг.22. Структуры, получаемые соединением модулей по вариантам шарнирных соединений, показанным на фиг. 11 20, имеют возможность складываться в квадратные пакеты (фиг.23), изменять свою форму и создавать статические объемные тела. В случае необходимости сходящиеся несоединенные гипотенузы крайних элементов соседних модулей могут быть соединены сваркой, клеем, замками, молнией и т.д. Структуры, получаемые с использованием соединения, показанного на фиг.22, могут складываться в треугольные пакеты (фиг.24). The self-supporting building structure can be fixedly connected to other structures along aligned extreme elements, as shown in FIG. 21, or along the aligned middle elements, as shown in FIG. Structures obtained by connecting the modules according to the swivel options shown in FIG. 11 20, have the ability to fold into square packets (FIG. 23), change their shape and create static volumetric bodies. If necessary, converging unconnected hypotenuses of the extreme elements of adjacent modules can be connected by welding, glue, locks, lightning, etc. Structures obtained using the compound shown in FIG. 22 can be folded into triangular bags (FIG. 24).
Некоторые конкретные изделия, которые могут быть получены из описанной складной строительной структуры, показаны на фиг.25 28, 31 33, 35 39, 41 43. Some specific products that can be obtained from the described collapsible building structure are shown in Fig.25 28, 31 33, 35 39, 41 43.
На фиг.25 показана лодка с регулируемыми величиной осадки и расстоянием между бортами. Эта лодка может быть изготовлена, например, из алюминиевых треугольных элементов. Роль шарнирных соединений могут выполнять приклеенные полосы из прочной водонепроницаемой ткани. Регулировка и фиксирование положения бортов могут осуществляться регулирующим элементом 25. Лодка легко преобразуется в палатку, две проекции которой изображены на фиг.26, 27. On Fig shows a boat with adjustable draft and the distance between the sides. This boat can be made, for example, from aluminum triangular elements. Adhesive strips made of durable waterproof fabric can play the role of swivel joints. Adjusting and fixing the position of the sides can be carried out by the
На фиг. 28 изображен складной куб, который может быть получен при шарнирном соединении двух модулей по схемам, изображенным на фиг.29, 30. Половинки куба раскрываются при повороте модулей вокруг оси их шарнирного соединения. В зависимости от размеров, материала и конструкции шарнирных соединений куб может быть использован как строительный блок, упаковка, контейнер и т.д. In FIG. 28 shows a collapsible cube, which can be obtained by hinging two modules according to the schemes depicted in FIGS. 29, 30. The halves of the cube open when the modules are rotated around the axis of their hinge connection. Depending on the size, material and design of the articulated joints, the cube can be used as a building block, packaging, container, etc.
На фиг. 31 показана конструкция, которая получается при соединении двух модулей по двум парам гипотенуз 21, 24 и 22, 23. Она может быть использована, например, как лодка, палатка или теплица (фиг.32 и 33). In FIG. 31 shows the structure that is obtained by connecting two modules in two pairs of
При шарнирном соединении трех модулей по схеме (фиг.34) получается конструкция в виде тримарана, изображенная на фиг.35, которую удобно использовать как катер или парусное судно. По этой же схеме получается конструкция, изображенная в двух проекциях на фиг.36, 37, которую можно использовать, например, как торговую палатку, быстро складывающуюся и раскладывающуюся. When the three modules are articulated according to the scheme (Fig. 34), a trimaran structure is obtained, shown in Fig. 35, which is convenient to use as a boat or sailing vessel. According to the same scheme, a design is obtained, depicted in two projections in FIGS. 36, 37, which can be used, for example, as a trade tent that quickly folds and unfolds.
При использовании варианта шарнирного соединения, изображенного на фиг. 14, для трех модулей получается конструкция, две проекции которой изображены на фиг.38, 39. Она может быть использована, например, как упаковка, контейнер, оболочка для герметичных конструкций. When using the swivel embodiment of FIG. 14, for three modules, a structure is obtained, two projections of which are shown in FIGS. 38, 39. It can be used, for example, as a package, container, shell for pressurized structures.
При шарнирном соединении четырех модулей по схеме, изображенной на фиг. 40, получается конструкция (фиг.41, 42, 43). Такая конструкция может быть использована, например, как складной стол или быстровозводимое укрытие. When the four modules are articulated according to the circuit shown in FIG. 40, a design is obtained (Figs. 41, 42, 43). Such a design can be used, for example, as a folding table or a prefabricated shelter.
При других комбинациях шарнирных соединений модулей по гипотенузам 21 24 и при увеличении количества модулей получаются объемные тела замкнутой и незамкнутой формы, комбинации упомянутых форм и новые формы, цепочки, состоящие из соединенных между собой кубов и других тел, которые могут быть использованы в различных отраслях народного хозяйства. Эти конструкции могут складываться в один или несколько пакетов квадратной формы, регулироваться или фиксироваться в заданной форме. With other combinations of swivel joints of the modules according to
Таким образом, изобретение позволяет решить задачу расширения функциональных возможностей складной строительной структуры, дать экономический эффект за счет повышения технологичности изготовления и сборки изделий и за счет повышения плотности складывания изделий при транспортировке, сэкономить материалы за счет безотходного раскроя разверток модулей, решить задачу проектирования и возведения складных конструкций сложной формы как на земле, так и в космосе. Thus, the invention allows to solve the problem of expanding the functionality of a folding building structure, to give an economic effect by increasing the manufacturability of manufacturing and assembling products and by increasing the density of folding products during transportation, to save materials due to waste-free cutting of module sweeps, to solve the problem of design and construction of folding complex structures both on earth and in space.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93036163A RU2057859C1 (en) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | Folding building structure |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93036163A RU2057859C1 (en) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | Folding building structure |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93036163A RU93036163A (en) | 1995-11-10 |
RU2057859C1 true RU2057859C1 (en) | 1996-04-10 |
Family
ID=20144993
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93036163A RU2057859C1 (en) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | Folding building structure |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2057859C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106284803A (en) * | 2016-09-09 | 2017-01-04 | 东南大学 | A kind of deployable cylindrical reticulated shell structure with four pieces of rigid plate folding unit |
RU2714030C1 (en) * | 2019-01-13 | 2020-02-11 | Дмитрий Геннадьевич Касиев | Mobile modular house |
-
1993
- 1993-07-13 RU RU93036163A patent/RU2057859C1/en active
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
1. Патент США N 474725, 52-646, 1988. * |
2. Патент США N 4426821, 52-646, 1984. * |
3. Патент США N 3302321, 446-488, 1967. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106284803A (en) * | 2016-09-09 | 2017-01-04 | 东南大学 | A kind of deployable cylindrical reticulated shell structure with four pieces of rigid plate folding unit |
CN106284803B (en) * | 2016-09-09 | 2019-01-01 | 东南大学 | A kind of deployable cylindrical reticulated shell structure folding unit with four pieces of rigid plates |
RU2714030C1 (en) * | 2019-01-13 | 2020-02-11 | Дмитрий Геннадьевич Касиев | Mobile modular house |
WO2020145846A1 (en) * | 2019-01-13 | 2020-07-16 | Дмитрий Геннадьевич КАСИЕВ | Mobile modular house |
CN113286925A (en) * | 2019-01-13 | 2021-08-20 | 德米特里·根纳季耶维奇·卡西耶夫 | Mobile modular home |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2104329C (en) | Folding portable play enclosure for children | |
US6267128B1 (en) | Collapsible structures | |
US4145850A (en) | Folding modular building structure | |
US4964249A (en) | Foldable playhouse with container-forming roof | |
US6108982A (en) | Folding play structure | |
US4635411A (en) | Construction panel system | |
US6834465B2 (en) | Folding covering panels for expanding structures | |
US3231942A (en) | Playhouse | |
US7794019B2 (en) | Folding structures made of thick hinged sheets | |
US4063725A (en) | Foldable cube forming geometric device | |
US5961365A (en) | Connectors for a modular building set | |
US20070007289A1 (en) | Collapsible containers | |
US4074477A (en) | Modular building structure | |
US5257707A (en) | Collapsible container | |
US4937987A (en) | Temporary building structure | |
RU2057859C1 (en) | Folding building structure | |
EP0076624A1 (en) | Improved collapsible container | |
US3962816A (en) | Foldable structure | |
GB2225358A (en) | Portable foldable shelter | |
US3975872A (en) | System of articulated planes | |
US6237668B1 (en) | Folding convertible screen/display | |
JPS5836523B2 (en) | radar reflector | |
US3618954A (en) | Puzzle box | |
GB2027780A (en) | Collapsible Road Marker | |
WO2003054318A2 (en) | Folding covering panels for expanding structures |