Узловое соединение стержней пространственного каркаса

Узловое соединение стержней пространственного каркаса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ви996660

Союз Советских

Социалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. сеид-ву —. (22) Заявлено 180381 (21) 3265641/29-33 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано15028 3. Бюллетень ¹ 6

Дата опубликования описания 1502.83

Р М gN з

E 04 В 1/58

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (331 УД .69. 024 (088.8) же нервов железнодорожного транспорта (54) УЗЛОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ СТЕРЖНЕЙ

ПРОСТРАНСТВЕННОГО KAPKACA

Изобретение относится к строительству и может быть использовано. в ! пространственных стержневых конструкциях зданий и сооружений, в частности в структурных конструкциях, со- бираемых из пирамид рядового или шахматного расположения .

Известное узловое соединение системы "Спейс Дек." включает в себя. узловой элемент с четырьмя резьбовыми гнездами, в которые ввинчиваются концы трубчатых поясных стерж.— ней, а остальные стержни — раскосы соединены с узловым элементом жестко (1 .

Недостатки этого решения заключаются в сложности конструкции сопряжения вершины пирамиды с поясными стержнями при ограниченной несущей способности соединения, а также в перерасходе материала в связи с необходимостью компенсации ослабления сечений в нарезанных частях стержней, Наиболее близким к изобретению по технической сущности является узло.вОе соединение систевы "Юнибат". Узловые соединения этого типа используют в решетчатых пространственных конструкциях, собираемых из пирамид; для обеспечения совместной работы пирамид с поясными стержнями. В вершине пирамиды расположен узловой элемент в форме пятистенной коробки с отверстием в торце. К боковым сторонам элемента примыкают фигурно обрезанные концы трубчатых раскосов.

Поясные стержни выполняют либо неразрезными из швеллеров, либо из труб, состыкованных в узле на листовых фасонках. Поясные швеллеры одного направления расположены полками вверх, охватывающими узловой элемент с обеих сторон, а пояса другого направления — полками вниз.

Стержни стенками и узловой элемент торцом плотно касаются друг друга и соединены между собой болтом. В случае трубчатых сечений фасонки стержней разных направлений располагаются одна на другой в разных уров-. нях (21.

Недостатками данного решения являются:расцентрация стержней в узле, 25 что привод т к появлению дополнительных изгибающих моментов; значительный расход металла на узловой элемент, обусловленный большой расчет ной толщиной стенок элемента, кото)рые работают на изгиб как пластив996660 ки, опертые по трем сторонам, от на грузки, передаваемой концами раскосов; сложность фигурной резки концов трубчатых раскосов с необходимой высокой точностью, что не может не отразиться на трудоемкости изготовления соединения.

Цель изобретения — сокращение металлоемкости и трудоемкости.

Указанная цель достигается тем, что в узловом соединении стержней пространственного каркаса, включающем узловой элемент в виде полого незамкнутого сверху куба, поясные стержни, жестко прикрепленные к кубу, стяжными болтами, и раскосы, поясные стержни снабжены изнутри по концам I5 втулками с внутренней резьбой, а боковые стенки куба выполнены с от,верстиями, причем стяжные болты вставлены изнутри куба через каждое отверстие в каждую втулку соответст- 20 вующего поясного стержня, при этом концы раскосов выполнены плоскими и жестко прикреплены к незамкнутым кромкам куба параллельно его основанию. 25

На фиг. 1 показано узловое соединение стержней с нормальным расположением раскосов по отношению к основанию узлового элемента, вариант впла-д() ..не; на фиг.2 — разрез A-A на фиг. 1; на фиг. 3 — то же, что на фиг. 1 с диагональным расположением раскосов по отношению к основанию узлового элемента (другой вариант); íà 35 фиг. 4 — разрез Б-Б .на фиг, 3.

Поясные стержни 1, расположенные в двух взаимно перпендикулярных направлениях, примыкают к узловому элементу 2, имеющему форму пятистенной 40 коробки. Плоские концы раскосов 3 жестко прикреплены к боковым стенкам узлового элемента по контуру его открытого основания. Поясные стержни снабжены по концам втулками — вкладышами 4 с резьбовыми отверстиями, " 45 в которые ввинчены болты 5, соединяющие узловой элемент с поясными ст ержнями .

При нормальном расположении рас- 50 косов по отношению к основанию узлового элемента, что соответствует шахматному размещению пирамид в пространственной конструкции, концы раскосов жестко прикреплены по всей 55 стороне боковых сторон узлового элемента. Это позволяет передать усилие с раскоса на две стенки элемента, параллельные направлению раскоса. Сама стенка, к которой прикреплен раскос, воспринимая усилие от поясного стержня, работает на изгиб как пластинка, опертая по контуру, что позволяет сделать узловой элемент тонкостенным. 65

При диагональном расположении раскосов по отношению к основанию узлового элемента у плоского конца раскоса устраивают угловой вырез.

Тогда усилие с раскоса передается на смежные боковые стенки узлового элемента, подкрепляя их и вынуждая работать от усилий в поясных стержнях по -схеме пластинки,. опертой rfo контуру.

Узловое соединение работает следующим образом.

Сжимающее усилие с поясного стержня передается на узловой элемент эа счет механического контакта между вкладышем стержня и стенкой узлового элемента и воспринимается боковой стенкой узлового элемента, работающей на изгиб как пластинка, опертая по контуру. Растягивающее усилие с поясного стержня передается на болт и воспринимается пластинкой, работающей аналогично предыдущему случаю.

Предложенное решение получило аппробацию при возведении структурных конструкций антресолей, несущая часть которых выполнена в виде структурной плиты, собранной из пирамид пентаэдров, расположенных в шахматном порядке.

Экономический эффект внедрения составил 1,8 тыс.руб. или 3 руб.на

1 м антресолей. Расход металла за счет применения изобретения снижается на 7Ъ, а трудоемкость уменьшается на 15%.

Формула изобретения

Узловое соединение стержней пространственного каркаса, включающее узловой элемент в виде полого незамкнутого сверху куба, поясные стержни, жестко прикрепленные к кубу стяжными болтами, и раскосы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения металлоемкости и трудоемкости, поясные стержни снабжены изнутри по концам втулками с внутренней резьбой, а боковые стенки куба выполнены с отверстиями, причем стяжные болты вставлены изнутри куба через каждое отверстие в каждую втулку соответствующего поясного стержня, при этом концы раскосов выполнены плоскими и жестко прикреплены к незамкнутым кромкам куба параллельно его основанию.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Трофимов В.И. и др. Структурные конструкции. М., Стройиздат, 1972т с 19 20 °

2. Лубо Л.Н. и др. Плиты регулярной пространственной структуры . Л,, Стройиздат, 1976, с. 27 (прототип) 996660

Составитель В. Виниченко

Редактор М, Келемеш Техред Ж,Кастелевич Корректор Л. Бокшан

Заказ 888/48 Тираж 722 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,:д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4