Узловое соединение стержней пространственного каркаса

Узловое соединение стержней пространственного каркаса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

В 04 В. 1/58

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

t$3) УДК 69.057..4(088.8) Опубликовано 300782.Бюллетень ¹ 28

Дата опубликования описания 3007,82 ( ( (72) Автор изобретения

Б.П. Пасынков

Уральский электромеханический институт инже железнодорожного транспорта (71) Заявитель (54) УЗЛОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ СТЕРЖНЕЙ ПРОСТРАНСТВЕННОГО

КАРКАСА

Изобретение относится к строительству, в частности к пространственным стержневым конструкциям типа структур, сетчатых куполов и др.

Известно узловое соединение стержней пространственного каркаса, осуществляемое посредством полых узловых элементов и крепежных элементов в виде болтов и сварки (11.

Укаэанное соединение сложно в изготовлении, обладает значительной . податливостью и низкой эксплуатациой ной надежностью.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является узловое соединение стержней пространственного каркаса, включающее полый сердечник> выполненный в виде сферической оболочки.с отверстиями для введения кожцов стержней, монтажный канал и замоноличивающий заполнитель в полости сердечника (2).

Известное узловое соединение не обладает достаточной прочностью, поскольку не обеспечивается совместная работа оболочки сердечника и заполнителя . после его затвердевания. Монтаж такого узлового соединения сложен и трудоемок, так как свя зан с необходимостью выполнения тру" доемких работ по предотвращению выт кания в процессе монтажа замоноличи+ вающего раствора из полости сердечника . Кроме того, строго фиксированноЕ положение концов стержней в сердечнике усложняет сборку пространственныХ каркасов, поскольку не позволяет учитывать и устранять в ходе монтажа неточности изготовления отдельны стержневых элементов., Цель изобретения - повышение. проч ности и упрощение монтажа пространственных стержневых конструкций..Указанная цель достигается-тем, что в узловом соединении стержней пространственного каркаса, включающем полый сердечник, выполненный в ,виде сферической оболочки с отверстиями для введения концов стержней, монтажный канал и эамоноличивамщий заполнитель в полости сердечника, сердечник снабжен уплотнительными втулками из упругоэластичного материала, размещенными в отверстиях, а введенные в отверстия концы стержней закреплены во втулках на клех, и снабжены анкерными элементаий при этом заполнитель йолости сердечника образован из состава, увеличи947331 вающегося в объеме при затвердева-, нии.

На фиг.1 изображено узловое сое-, динение; на фиг.2 — то же, разрез. на фиг.3 — сечение А-А на фиг.2; на фиг.4 — разрез Б-Б на фиг.3. 5

Узловое соединение включает узловой элемент, выполненный в виде сферической оболочки 1 с радиальными отверстиями 2, куда вставлены втулки-уплотнители 3, изготовленные из р упругоэластичного материала. Через отверстия во втулках с натягом пропущены во внутрь оболочки концы сопряга-. емых в узле стержней 4, смазанные клеем 5, и зафиксированы в проектном положении. Внутреннее пространство сферической оболочки заполняют затвердевающей безусадочной массой

6, например полимербетоном. При этом эатвердевающую массу подают во внутрь оболочки через штуцер 7 под давлением. При необходимости в верхней части оболочки предусматривается отверстие (диаметром 1,5-2 мм ) для выпуска воздуха и проверки полноты заполнения ее полости эатвердевающей массой.

Смазка клеем концов стержней (или наконечников ) обеспечивает лучшее сцепление их с заполнителем и создает связь между втулками и стержнями, которая необходима на период сборки пространственной конструкции.

Для увеличения прочности заделки стержней в узловом элементе их концы снабжаются анкерующими элементами 35 в виде стержней 8 меньшего диаметра (размера ), чем основной стержень 4, с упорной шайбой 9 или крючком 10 на конце. При этом соединение анкерующего элемента 8 с основным стерж- 4р нем, 4 может быть выполнено сварным, клеевым или посредством ввинчивания элемента 8, сделанного в виде болта, в торец основного стержня.

Для лучшей анкеровки сопрягаемых 45 стержней 4 внутри затвердевшей массы

6 в качестве заполнителя оболочки 1 используется масса, которая при затвердевании увеличивается в объеме.

Дозированное увеличение объема массы

6 создает после ее затвердевания предварительное напряжение растяжения в оболочке 1, которое, в свою очередь, создает объемное напряжение сжатия в самой затвердевшей массе, обеспечивая, тем самым, эффективную анкеровку концов стержней 4-10, находящихся внутри заполнителя. Принятая форма оболочки 1 в виде сферы обеспечивает при этом равномерное предварительное напряжение как в са- 60 мой оболочке 1, так и в затвердевшей массе-заполнителе 6.

В качестве замоноличивающего состава (массы)может быть использован бетон на расширяющемся цементе, поли- 65 мербетон или другие расширяющиеся (безусадочныеf компаунды на основе полимерных смол.

Оболочка 1 может быть выполнена методом штамповки из стального листа или из пластмассы в виде полусфер, которые после выполнения отверстий

2 соединяются между собой посредством створки или другим способом..

Размеры отверстий 2 в оболочке 1 выполняют в соответствии с размерами сечений вставляемых стержней 4 (8 )

Наружные размеры втулок 3 устанавливают по размеру отверстий 2 и толщине стенок оболочек 1 с бортиками для фиксации втулок в отверстиях 2.

Внутренний размер отверстия втулки

3 должен соответствовать размеру сечения стержня 4 или его наконечника

8 (9 и 10). При этом с наружной стороны размер отверстия втулки должен быть на 1-2 мм больше размера сечения (Д+)вставляемого стержня 4 (8 ), а с внутренней стороны на 1-2 мм меньше размера сечения (Й )вставляемого стержня. Толщину стенок и высоту Ъ втулки можно получить из расчета ее на усилия, возникающие пои сборке конструкции (структуры, купола), когда втулки работают как несущие элементы, связывающие между собой стержни 4 и узловые оболочки 1 при наличии в последних еще не затвердевшего заполнителя 6.

Установку стержней 4 в проектное положение между двумя узлами производят продольным перемещением стержней внутри. втулок. При этом стержни 4 на концах должны иметь заранее нанесенные метки, которые определяют нужное проектное положение стержня между смежными узлами.

После схватывания клея, которым покрыты концы стержней, оболочки 1 заполняют эатвердевающей массой 6 через штуцер 7 при помощи шприца или насоса.

При использовании в качестве заполнителя 6 оболочки 1 безусадочногр материала, с целью увеличения предварительного обжатия заполнителя 6 и ускорения его твердения, оболочку 1 предварительно нагревают до

50-150 С. Конкретное значение нагрева устанавливают в зависимости от. свойств заполнителя 6, клея 5 и требуемого предварительного напряжения в оболочке и заполнителе.

Нагрев оболочек 1 может быть осуществлен горячим воздухом, паром или электрическим способом. При использовании пбдогрева сроки набора заполнителем 6 необходимой прочности могут быть сокращены до нескольких часов, а степень расширения эамоноличивающего состава значительно уменьшена.

947331

Формула изобретения иг.

Изобретение может найти применение в пространственных стержневых конструкциях, изготовленных как из металла, так и из неметаллических элементов (пластмассы, дерева и т.п.). Изобретение упрощает мон- 5 таж и обеспечивает высокую прочность соединения стержневых элементов пространственных конструкций. узловое соединение стержней пространственного каркаса, включающее полый сердечник, выполненный в виде сферической оболочки с отверстиями для введения концов стержней, монтажный канал и замоноличивающий заполнитель в полости сердечника, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения прочности и упрощения монтажа, сердечник снабжен уплотнительными втулками из упругоэластичного материала, размещенными в отверстиях, а введенные в отверстия концы стержней закреплены во втулках на клею и снабжены анкерными элементами, при этом заполнитель полости сердечника образован из состава, увеличивающегося в объеме при затвердевании.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании

9 1335163, кл. Е 04 В 1/38, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

9 667652, кл. Е 04 В 1/58, 1977 (прототип ).

947331

Составитель Н. Радковский .

Редактор С. Крупенина Техред М. Надь Корректор И. Иуска

Заказ 55б1/46 Тираж 724 Подписное .

ВНИИПИ Государственного кОмитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раужская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,