Узловое соединение стержней пространственного каркаса

 

1. УЗЛОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ .СТЕРЖНЕЙ ПРОСТРАНСТВЕННОГО КАРКАСА,. включающее полый узловой элемент, состоящий из Скрепленных между собой с образованием проемов пространст . венных пластинчатых фасонок, имеющих в гранях-соосные с осями симметрии узлового элемента отверстия для пропуска изнутри крепежных болтов, торцовые вкладыши стержней с осевыми нарезными отверстиями для ввинчивания крепежных болтов, 6 т л ич a ю щ ее с я тем, что, с целью упрощения конструкции, снижения трудоемкости изготовления, монтажа и повыщения прочности, узловой элемент выполнен в виде ромбокубооктаэдра , a образующие его пространственные фасонки - в виде однотипных трехгранных скоб, у которых крайние грани по отношению к средней отогнуты под углом 135, при этом каждая фасонка своими торцами взаимодеиствует со средними гранями смежных фасонок, развернутых по отношению к ней на угол 90 . 35 00 X) сд 30

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. (19) SU ou

3(59 Е 04 В 1 58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCH0MY CBNPETEJlbCTBY (21) 3475899/29-33 (22) 23.07.82 (46 30.12.83. Бюл. Р 48 (72} В.Г. Никифоров, В.Н. Потапов, Е.A. Коваль.и В.Н. Леонова (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени архитектурный инсти. тут (53) 69. 057. 4 {088. 8) (56) 1. Клятис Г.Я. Металлические решетчатые конструкции за рубежом.

М., ЦИНИС, 1974, с. 7, рис. 4.

2 ° Авторское свидетельство СССР

Р 690135, кл. E 04 В 1/58, 1977., (54) (57) 1. УЗЛОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ

СТЕРЖНЕЙ ПРОСТРАНСТВЕННОГО КАРКАСА, . включающее полый узловой элемент, состоящий из скрепленных между собой с образованием проемов простраHcT.венных пластинчатых фасонок, имеющих в гранях.соосные с осями симметрии узлового элемента отверстия для пропуска изнутри крепежных болтов, торцовые вкладыши стержней с осевыми нарезными отверстиями для ввинчивания крепежных болтов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью

-упрощения конструкции, снижения трудоемкости изготовления, монтажа и повышения прочности, узловой элемент выполнен в виде ромбокубооктаэдра, а образующие его пространственные фасонки — в виде однотипных трехгранных скоб, у которых крайние грани по отношению к средней отогнуты под углом 1350, при этом каждая фасонка своими торцами взаимодействует со средними гранями смежных фасонок, развернутых по отношению к ней на угол 900 .

С:

1063958

2. Соединение по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что фасонки

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для соединения стержней пространственных каркасов зданий и сооружений.

Известно соединение трубчатых 5 стержней, включающее полнотелые узловые элементы в виде многогранников с нарезными отверстиями и наконечниками стержней с осевыми болтами, пропущенными через торцовые вкладыши и поводковые муфты (1) .

Недостатками указанного соединения являются большой расход металла и трудоемкость изготовления узловых элементов и наконечников стержней.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является узловое соединение стержней пространственного каркаса, включающее полый узловой элемент, состоящий из скрепленных между собой с образованием проемов пространственных пластинчатых фасонок, имеющих в гранях соосные с осями симметрии узлового элемента отверстия для пропуска изнутри крепежных болтов, и вкладыши в торцах стержней с осевыми нарезными отверстиями для ввинчивания крепежных болтов (2J . 30

Однако известный узловой элемент состоит из большого количества разнотипных деталей, что повышает трудоемкость его изготовления и монтажа. Прочность узлового соединения 35 недостаточна ввиду использования для крепления деталей узлового элемента лишь одного стяжного болта.

Цель изобретения — упрощение конструкции, снижение трудоемкости 40 изготовления, монтажа и повышение . прочности узлового соединения.

Поставленная цель достигается тем что в узловом соединении. стержней пространственного каркаса, включаю- 45 щем полый узловой .элемент, состоящий из скрепленных между собой с обра зованием проемов пространственных пластинчатых фасонок, имеющих в гранях соосные с осями симметрии 5Q узлового элемента отверстия для пропуска изнутри крепежных болтов, торцовые вкладыши стержней с осевыми нарезными отверстиями для ввинчивания крепежных болтов, узловой элемент выполнен в виде ромбокубооктаснабжены ребрами жесткости, обращенными наружу или внутрь узлового элемента. эдра, а образующие его пространственные фасонки — в виде однотипных трехгранных скоб, у которых крайние грани .по отношению к средней отогнуты под углом 135О, при этом каждая фасонка своими торцами взаимодействует с средними гранями смежных фасонок, развернутых по отношению к ней на угол 90 .

Для повышения жесткости узлового элемента фасонки снабжены ребрами жесткости, обращенными наружу или внутрь узлового элемента.

На фиг. 1 изображено узловое сое динение стержней пространственного каркаса, общий вид, на фиг. 2 пространственная фасонка с ребрами жесткости, выступающими наружу, на фиг. 3 — разрез A-А на фиг. 2f на фиг. 4 — узловой элемент из фа-, сонок с ребрами жесткости, выступающими наружу, на фиг. 5 — схема сборки узлового элемента из однотипных фасонок с ребрами жесткости, выступающими наружу на фиг..б узловой элемент из фасонок с ребрами жесткости, выступающими вовнутрь на фиг. 7 — схема сборки узлового элемента из однотипных фасонок с ребрами жесткости, выступающими вовнутрь

Узловой элемент 1 собран из шести однотипных пространственных фасонок 2, имеющих форму трехгранной скобы с двумя гранями, отогнутыми в одну сторону по отношению к третьей средней грани на угол 135 . Фасонки

2 снабжены ребрами 3 жесткости, выступающими наружу или вовнутрь узлового элемента 1 и расположенными по продольному контуру фасонки 2 или по ее оси.

В собранном виде узловой элемент

1 имеет форму пустотелого ромбокубооктаэдра с проемами в местах размещения треугольных граней. Стандартные пространственные фасонки .2, комплектующие узловой элемент 1, содержат ребра 3 жесткости, примыкают торцами к серединам соседних фасонок 2, развернутых по отношению к ним на угол 909, и закреплены на сварных швах 4.

B фасонках 2 по центру плоских граней имеются отверстия 5 под осевые крепежные детали, например болты. В собранном узловом элементе

1 эти отверстйя располагаются на

1063958 осях симметрии второго и четвертого порядков. Оси симметрии совпадают. с осями стержней 6, сходящихся в узле 1. В процессе сборки пространственного каркаса стержни 6 прикрепляются к узловому элементу 1 на осевых крепежных деталях, например болтах 7, которые располагаются головками внутри узлового элемента

1. Болты 7 пропускаются через отвер- стия в фасонках 2 и ввертываются в 10 торцовые вкладыши 8 стержней 6, имеющие- нарезные осевые отверстия., Ввертывание болтов осуществляется с применением специальных торцовых ключей с карданными шарнирами. )5

Стержни 6.могут выполняться из труб или других закрытых и открытых профилей.

Расчетные усилия в узловом соединении переДаются осевыми болтами 7 (растяжение) и контактными поверхностями узлового элемента 1 и торцо.вых вкладышей 8 стержней 6 (сжатие» .

Преимущества предлагаемого соединения обусловлены симметричностью узлового элемента, что расширяет воэможности формообразования пространственных конструкций. Схема раэрезки узлового элемента на стандартные фасонки основана на его симметрии. Каждая пара фасонок расположена на оси симметрии четвертого порядка, что приводит к однотипности и взаимозаменяемости деталей, составляющих узловой элемент. Симметрия обуславливает также технологичность изготовления узловых элементов. днотипные фасонки могут изготовлятьt . ся с йомощью штамповки или литья, что менее трудоемко по сравнению с другими технологическими процессами и допускает применение различных марок сталей и алюминиевых сплавов.

Изготовление фасонок и сборка узловых элементов могут быть налажены на поточных автоматизированных линиях по наиболее прогрессивной штампо-сварной технологии.

Применение предлагаемого узлового соединения позволяет получить комплексный технико-экономический эффект, выражающийся в упрощении конструкции, снижении материалоемкости и трудоемкости изготовления, расширении возможностей формообразования пространственных каркасов и повышении их прочности.

1063958

В7. б

ВНИИПИ Заказ 10488/33 ТИраж 724 . Подписное

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