Узловое соединение стержней структурной конструкции

 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в структурных конструкциях зданий и сооружений. Целью изобретения является упрощение и ускорение монтажа и повышение надежности. Узловое соединение стержней структурной конструкции включает узловой элемент, стержневые элементы с наконечниками и крепежные детали. Крепежная деталь выполнена в виде штока 4, прикрепленного к наконечнику 3 стержневого элемента 2 или к узловому элементу 1, взаимодействующего с раструбом 5. Шток 4 выполнен переменного сечения, с рабочим участком конической формы и выпуклым входным участком, а раструб 5 снабжен фиксатором и прижимом, например пружиной, и выполнен в виде биконического корпуса с сужающимся входным и расширяющимся рабочим участками. Фиксатор выполнен в виде конического сепаратора 13 с расклинивающимися шариками, размещенными в сквозных выемках, расширяющихся наружу и расположенных в плоскости, перпендикулярной продольной оси сепаратора. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Е 04 В 1/58

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

2 з,п. ф-лы, 4 ил

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4689711/33 (22) 25.05,89 (46) 07,07.91. Бюл. ЬЬ 25 (71) Московский архитектурный институт (72) В, Г. Никифоров и B. П. Богомолов (53) 69.057.4(088.8) (56) Заявка ФРГ М 1609538, кл. Е 04 B 1/58, 1970, Авторское свидетельство СССР

Q 1112825, кл. E 04 В 1/58, 1982. (54) УЗЛОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ СТЕРЖНЕЙ

СТРУКТУРНОЙ КОНСТРУКЦИИ (57) Изобретение относится к строительству и может быть использовано в структурных конструкциях зданий и сооружений. Целью изобретения является упрощение и ускорение монтажа и повышение надежности. Узловое соединение стержней структурной

„„, Ж„„1661319 А1 конструкции включает узловой элемент, .стержневые элементы с наконечниками и крепежные детали, Крепежная деталь выполнена в виде штока 4, прикрепленного к наконечнику 3 стержневого элемента 2 или к узловому элементу 1, взаимодействующего с раструбом. Шток 4 выполнен переменного сечения с рабочим участком конической формы и выпуклым входным участком. а раструб снабжен фиксатором и прижимом, например пружиной, и выполнен в виде биконического корпуса с сужающимся входным и расширяющимся рабочим участками. Фиксатор вы. полнен в виде конического сепаратора с расклинивающимися шариками, размещенными в сквозных выемках, расширяющихся наружу и расположенных в плоскости, перпендикулярной продольной оси сепаратора.

1661319

25

35

50

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в структурных конструкциях зданий и сооружений.

Цель изобретения — упрощение и ускорение монтажа и повышение надежности.

На фиг, 1 изображено узловое соединение, в котором шток прикреплен к наконечнику стержневого элемента, общий вид;на . фиг. 2 — стержневой элемент со штоком, прикрепленным к наконечнику; на фиг; 3— узловое соединение, в котором шток при креплен к узловому элементу, общий вид; на фиг. 4 — крепежная деталь, разрез, Узловое соединение стержней структурной конструкции включает узловой, элемент 1, стержневые элементы 2 с нако, нечниками 3 и крепежные детали.

Каждая крепежная деталь выполнена в виде штока 4, прикрепленного к наконечнику 3 стержневого элемента 2 или к узловому элементу 1. Шток 4 взаимодействует с рас трубом 5, прикрепленным к узловому эле( менту 1 или наконечнику 3 стержневого элемента 2. Шток 4 выполнен осесиммет. ричным переменного сечения, имеющим коническую поверхность 6 рабочего участка и выпуклую поверхность 7 входного участка, расширяющегося от торца до перехода 8 к рабочему участку, а раструб 5, переходящий в корпус 9, выполнен из сопряженных между собой и обращенных друг к другу меньшими основаниями конусов 10 и 11, имеющих в месте сопряжения горловину 12.

Узловое соединение выполнено самозатягивающимся, автоматически фиксирующим шток 4 в раструбе 5, снабженном фиксатором в виде сепаратора 13 с расклинивающими шариками 14, размещенными в сквозных выемках 15, расположенных в плоскости, перпендикулярной продольной оси сепаратора 13, Сквозные выемки 15 выполнены расширяющимися к наружной поверхности сепаратора 13, который прижат к раструбу

5 пружиной 16. Корпус 9 выполнен с разъемной торцовой заглушкой 17 и крепежной деталью 18. Шток 4 выполнен с упорной пластиной 19. Сепаратор 1I3 может быть снабжен размыкающим штифтом 20, Узловое соединение выполнено в двух вариантах. В первом варианте шток 4 прикреплен к наконечнику 3 стержня 2, а раструб 5 закреплен в узловом элементе 1, Во втором варианте шток 4 прикреплен к узловому элементу 1, а раструб 5 закреплен в наконечнике 3 стержня 2.

Сборка узлового соединения в первом варианте состоит в подведении стержня 2 с закрепленным в наконечнике 3 штоком 4 к раструбу 5, закрепленному в узловом элементе 1. Без каких-либо выверок, небольшим усилием 2-5 кг, преодолевая сопротивление пружины 16, шток 4 вводят в раструб

5 и замыкают с заклиниванием шариков 14 между конической поверхностью 6 штока 4 и конйческой поверхностью 11 раструба 5.

Сборка во втором варианте состоит в подведении стержня 2 с закрепленным в наконечнике 3 раструбом 5 к штоку 4, закрепленному в узловом элементе 1, и их самозамыканию, Соединение работает следующим образом.

Раструб 5, переходящий в корпус 9, имеет разъемную торцовую заглушку 17 и установленную в нем пружину 16, Последняя прижимает смонтированный в корпусе 9 сепаратор 13 к конической поверхности 11 раструба 5. При введении штока 4 во внут реннее пространство сепаратора 13 под действием пружины 16 происходит заклинивание шариков 14, расположенных в сквозных выемках 15, между двумя коническими поверхностями 6 и 11, принадлежащими штоку 4 и раструбу 5.

Узловое соединение позволяет надежно передавать сжимающие и растягивающие усилия с сохранением своих характеристик. Усилие сжатия передается через торцовую поверхность раструба 5 и упорную пластину 19 штока, а надежность передачи растягивающего усилия обеспечивается за счет заклинивания шариков 14 между коническими поверхностями 6 и 11 штока 4 и раструба 5, При вибрационных нагрузках использование предлагаемой конструкции особо эффективно, так как отсутствует опасность саморазвинчивания болтов, присущая известным узловым соединениям, а происходит дальнейшее самозаклинивание шариков 14 и самозатягивание соединения, Наличие штифтов 20 или других аналогичных приспособлений позволяет размыкать узловое соединение, прикладывая усилие, направленное на преодоление сопротивления пружины 16. отжимая сепаратор 13 и расклинивая шарики 14, При необходимости создания неразъемного узлового соединения размыкающий штифт 20 вынимается (вывинчивается), Возможно выполнение полностью неразъемного узлового соединения, выполненного изначально без размыкающих штифтов 20.

Изготовление конструкции возможно в различных вариантах, Корпус с раструбом, шток и сепаратор могут быть выполнены горячепрессованными, штампованными или литыми с применением металлов или высокопрочных пластмасс. Возможны комбинации разных материалов, однако

1661319 юг.1 расклинивающие шарики и рабочие поверхности штока и раструба должны быть достаточно твердыми, чтобы сопротивляться продавливанию шариков, Они могут быть термообработаны с целью поверхностного 5 упрочнения материала.

Рабочие конические поверхности штока и раструба должны быть геометрически согласованы, чтобы обеспечивать надежное заклинивание соединения. 10

В конкретном примере корпус с раструбом, шток и сепаратор выполнены стальными, закаленными по рабочим поверхностям, Наружный диаметр корпуса 40-80 мм, длина 60 — 100 мм. Пример конкретного выпол- 15 нения приведен для общепринятых размеров структурных конструкций, В общем случае размеры корпуса зависят от сечения стержней и требуемой несущей способности узлового соединения. 20

Применение предлагаемого узлового соединения обеспечивает упрощение монтажа и ускорение сборки структурных конструкций в связи с простотой выполнения 25 рабочих операций, заключающихся в подведении друг к другу стержневых и узловых элементов и самозащелкивании, Структурные конструкции с предлагаемым узловым соединением могут монтироваться при по- 30 вишенной радиации, под водой, на высокогорье, при низких температурах и т. и, Простота монтажных операций делает возможным применение роботов и манипуляторов, Формула изобретения

1. Узловое соединение стержней структурной конструкции, включающее узловой элемент. стержневые элементы с наконечниками и крепежные детали, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения и ускорения монтажа и повышения надежности, оно снабжено раструбом с фиксатором и прижимом, а каждая крепежная деталь выполнена в виде штока, прикрепленного к наконечнику стержневого элемента или к узловому элементу и взаимодействующего с раструбом, прикрепленным к узловому элементу или наконечнику стержневого элемента, причем шток выполнен переменного сечения с входным участком выпуклой формы и рабочим участком конической формы, а раструб выполнен в виде биконического цилиндра с сужающимся входным и расширяющимся рабочим участками.

2. Узловое соединение по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что фиксатор выполнен в виде конического сепаратора, снабженного сквозными выемками, расширяющимися наружу и расположенными в плоскости, перпендикулярной продольной оси сепаратора, в которых размещены шарики, расклинивающиеся между штоком и раструбом, 3, Узловое соединение по пп. t и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что прижим выполнен в виде пружины.

1бб1319

Редактор Н.Тупица

3аказ 2103 Тираж 437 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Составитель Н,Павлова

Те.хред М. Моргентал Корректор H,Êîðoëü