Несущий каркас и его элементы
Использование: в конструкциях зданиЯ сооружений , строительных и сельскохозяйственных машин . Несущий каркас содержит стыки, образованные стержневыми и узловыми -элементами и крепежными деталями, причем крепежная деталь выполнена в виде винта, снабженного на внешнем торце шестигранным углублением под ключ При этом некоторые или все узловые элементы выполнены с чашевидной полостью, внутренний радиус которой приблизительно равен толщине стенки узлового элемента и диаметру крепежного отверстия Указанные особенности каркаса и его элементов создают возможность сборки стыков через полость узлового элемента и во всех случаях без взаимодействия инструмента с ззконцовкой стержневого элемента Благодаря этому из конструкции стыка исключены вспомогательные детали, предварительно развита поверхность контакта узлового элемента со стержневым, уменьшена длина крепежной детали , что значительно увеличивает жесткость и прочность стыка при сжатии и изгибе. 3 с и 7 зпф-лы. 4 ил.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5035150/33 (22) 03.04.92 (46) 15.12.93 Бюл. На 45 — 46 (76) Усанов Александр Николаевич; Пушкин Борис
Анатольевич (54) НЕСУЩИЙ КАРКАС И ЕГО ЭЛЕМЕНТЫ (57) Использование: в конструкциях зданий, сооружений, строительных и сельскохозяйственных машин. Несущий каркас содержит стыки, образованные стержневыми и узловыми элементами и крепежными деталями, причем крепежная деталь выполнена в виде винта, снабженного на внешнем торце шестигранным углублением под ключ. При этом некоторые или все узловые элементы выпол(и) RU (и) 2004732 CI (51) 5 Е04В7 ОО Е64В1 58 нены с чашевидной полостью. внутренний радиус которой приблизительно равен толщине стенки узлового элемента и диаметру крепежного отверстия.
Указанные особенности каркаса и его элементов создают возможность сборки стыков через полость узлового элемента и во всех случаях без взаимодействия инструмента с законцовкой стержневого элемента. Благодаря этому из конструкции стыка исключены вспомогательные детали, предварительно развита поверхность контакта узлового элемента со стержневым, уменьшена длина крепежной детали, что значительно увеличивает жесткость и прочность стыка при сжатии и изгибе. 3 с и 7 з.п.ф-пы.
4 ил.
2004732
Изобретение относится к строительству и общему машиностроению и может быть использовано при создании иэ преимущественно трубчатых стержневых элементов пространственных несущих каркасов зданий, сооружений., а также строительных, сельскохозяйственных машин, башен электропередачи и т .и.
Известны несущие каркасы включающие стержневые и узловые элементы.
Узловой элемент NS представляет собой относительно тонкостенную сферическую оболочку с монтажными окнами и гладкими крепежными отверстиями. Трубчатые корпуса стержневых элементов состыкованы с узловыми элемтентами через приваренные по концам массивные конусовидные законцовки с использованием болтов. Каждый болт ввинчен изнутри узлового элемента через его крепежное отверстие в
20 резьбовое отверстие законцовки.
Недостатком таких устройств, препятствующим получению требуемого технического результата, как в части несущего каркаса в целом, так и в части его стержне- 25 вых и узловых элементов, является пониженная жесткость узлового элемента, Известны также, принятые за прототип, несущие каркасы и их элементы системы, включающие стержневые элементы в виде 0 корпуса с переходными законцовками и шаровидные узловые элементы с резьбавыми крепежными отверстиями, а также крепежные детали, с помощью которых стержневые и узловые элементы соединены в стыках 5 через свои контактные поверхности, г|ри этом стержневой элемент выполнен как полый корпус, снабженный на каждом конце приваренной к нему конусовидной переходной законцовкой и крепежной деталью, ко- 40 торая сопряжена с внутренней контактной поверхностью законцовки, а узловой элемент имеет усеченную околосферическую наружную поверхность и сфероцентрированные резьбовые крепежные отверстия, в 45 том числе поясные и pBcKOcHblc. Каждый бОлт стержневого элемента ввинчен в отверстие узлового элемента через торцевое крепежное отверстие законцовки и шестигранную сборочную муфту, передающую вращение от ключа к болту. Размеры узлового элемента приняты минимально возможными из усло-. . вия достаточной длины резьбы в крепежных отверстиях, из-за. чего наружный диаметр сборочных муфт ограничен условием размещения и поворота ключа в зазоре между соседними муфтами в процессе сборки стыка.
Недостатком таких каркасов, а так>ке их элементов, является недоulcпользование исходных прочностн х свойств материала корпуса стержня при растяжении и сжатии, обусловленное недостаточной жесткостью и прочностью стыков и разупрочняющим влиянием сварки.
Факторы, препятствующие повышению конструктивной прочности материала элементов каркаса и каркаса в целом, выявляются в связи с исходными представлениями о работе каркаса и его элементов, на основании которых подбираются из геометрические размеры. К этим представлениям относится рассмотрение работы всех элементов каркаса в упругой стадии, независимо от назначения и условий эксплуатации.
Так, не выходя за пределы упругости материала, можно в некоторых случаях пренебречь снижением его механических характеристик в околошовной зоне, например, при сплошном контроле швов, испытывающих статические воздействия в ограниченном интервале температур. В действительности само наличие сварного шва во всех случаях является неблагоприятным фактором, который не позволяет в полной мере использовать исходные прочностные свойства материала. При достаточно сложных и тяжелых условиях эксплуатации и отсутствии контроля вводятся понижающие коэффициенты к исходному расчетному сопротивлению материала, учитывающие реальное уменьшение его конструктивной прочности в зоне сварного шва, Другое важное исходное представление о работе каркаса состоит в том, что сжатый стержневой элемент рассматривается как шарнирно закрепленный по концам, т.е. без учета его защемления в узлах каркаса. В рамках такого подхода на несущую способность сжатого стержня не оказывают влияния конструктивные особенности его стыков, их механические характеристики, как и характеристики сопряженных элементов.
Экспериментальными исследованиями выявлено весьма сильное влияние перечисленных факторов на картину разрушения и несущую способность сжатого стержня, При нагрузке, далекой от разрушающей, искривлению оси стержня препятствует не только
его собственная изгибная жесткость, но и жесткость упругих защемлений по концам, Благодаря этому приблизительно вдвое возрастает нагрузка, при которой возникает фибровая текучесть наиболее многочисленных в каркасе стержней малого сечения. К этому моменту из-за недостаточной г|лощади сечения сборочной муфты, по концам стержня образуются пластические ILë"„I èðö
vi начинается ускоренное искривление оси при практически постоянной нагруз t, Дру2004732
50
55 гие стержни каркаса при этом остаются прямолинейными, В специально поставленных экспериментах, в которых диаметр муфты был увеличен до предела, обусловленного размером контактной поверхности узлового элемента, наблюдается иная картина разрушения. При разрушающей нагрузке, превышающей первоначальную на 20 — 25Я„происходит искривление хлопком всех стержней, сопряженных с исследуемым, вместе с поворотом узловых элементов по его концам.
Таким образом, экспериментально показано, что полному использованию прочностных свойств материала корпуса сжатых стержней в каркасе-прототипе препятствует недостаточная жесткость и прочность их стыков с узловыми элементами.
Кроме перечисленных недостатков прототипа следует отметить значительную трудоемкость изготовления стержневых элементов, обусловленную большим числом вспомогательных деталей, требующих механической обработки, узловые элементы также нетехнологичны и излишне трудоемки, так как,пересечение в центре массивной заготовки восьми взаимопересекающихся отверстий приводит к снижению производительности сверловки и резьбонарезания, повышенному расходу инструмента и браку изделия. Поскольку получить точную поковку с восемью чистыми гранями сложно, необходимы значительные припуски, которые затем снимаются резанием, на каждой из граней последовательно.
Требуемый технический результат состоит в устранении указанных недостатков, т,е. в устранении технических факторов, препятствующих увеличению фактической конструктивной прочности всех основных элементов каркаса, в соответствующем увеличении расчетного сопротивления материалов и, в итоге, в уменьшении материалоемкости каркаса в целом при сохранении его несущей способности и одновременном уменьшении трудоемкости изготовления элементов за счет уменьшения количества деталей и повышения их технологичности.
Несущий каркас, содержащий стержневые элементы в виде корпуса с переходными законцовками и шаровидные узловые элементы с резьбовыми крепежными отверстиями, а также стыки стержневых и узловых элементов, образованные с использованием крепежных деталей, во всех вариантах исполнения обладает совокупностью следующих существенных отличительных признаков: все или некоторые законцовки
40 полых стеожневых элементов выполнены заедино скорпусом,,как его редуцированные участки, причем сопряженная с узловым элементом торцевая поверхность законцовки имеет наружный диаметр D в интервале значений 0,8 — 1.2 диаметра D взаимокасающихся равновеликих окружностей; лежащих на наружной поверхности сопряженного узлового элемента концентрично его крепежным отверстиями; все или некоторые узловые элементы каркаса выполнены с чашевидной полостью такой, что радиус К сферы, вписанной в полость, а также t — толщина стенки узлового элемента в зоне отверстия находятся в интервале значений 0,8 — 1,2 максимального диаметра днах резьбы крепежного отверстия; во всех или в некоторых стыках в качестве крепежной детали использован винт, который на резьбовом конце имеет пункт сопряжения со сборочным инструментом, например шестигранное углубление . и входит в винтовое зацепление с упругим фиксатором, размещенным в крепежном отверстии законцовки, а длина L свободно деформируемого участка винта не превышает диаме- ра его резьбы.
В частных случаях конкретного выполнения предлагаемый несущий каркас имеет следующие существенные отличительные признаки: образующая конусовидной контактной поверхности на головке винта наклонена к его оси под углом в интервале
45 — 75О, а упругий фиксатор выполнен в виде полигонального проволочного витка; каркас включает в качестве крепежных деталей шпильки, в частности, с участками различного диаметра и(или) шага, в том числе, шпильки, пропущенные сквозь узловой элемент; в некоторых или во всех стыках закон- . цовка стержневого элемента сопряжена с крепежной деталью с помощью втулки; в некоторых стыках каркаса корпус стержневого элемента сплошного сечения сопряжен с крепежной деталью с помощью муфты, закрепленной у его конца.
Стержневой элемент несущего каркаса, выполненный как полый корпус, снабженный на каждом конце конусовидной переходной законцовкой и крепежной деталью, которая сопряжена с внутренней контактной поверхностью законцовки, во всех вариантах исполнения обладает совокупностью следующих существенных отличительных признаков: переходная законцовка выполнена заедино с корпусом, как его редуцированный участок, внутренняя и наружная контактные поверхности законцовки размещены на втулке, имеющей кольцевой канал, заполненный материалом корпуса; расстоя2004732
15
45
55 мие 1 между внутренней и наружной контактными поверхностями не превышает диаметра d,резьбы крепежной детали; в отверстии втулки размещен упругий фиксатор, входящий в винтовое зацепление с резьбой крепежной детали; крепежная деталь выполнена в виде винта, снабженного на резьбовом конце пунктом сопряжения со сборочным инструментом, например шестигранным углублением.
8 частных случаях конкретного выполнения предлагаемый стержневой элемент несущего каркаса имеет следующие существенные отличительные признаки: головка винта снабжена конусовидной контактной поверхностью с образующей; наклоненной к оси под углом 45 — 75 ; упругий фиксатор выполнен в виде полигонального проволочного витка, стороны которого входят в углубления резьбы винта, а углы контактируют с внутренней поверхностью втулки, Узловой элемент несущего каркаса, имеющий корпус со сферической наружной поверхностью, усеченной одной или несколькими плоскостями, и сфероцентрированные резьбовые крепежные отверстия, в том числе поясные и раскосные, во всех
- вариантах исполнения имеет следующий существенный отличительный признак: выполнен с чашевидной полостью, так что радиус R вписанной в полость сферы и толщина t стенки элемента в зоне крепежного отверстия не выходят за пределы интервала значений 0,8 — 1,2 максимального диаметра резьбы крепежного отверстия 0„», В частных случаях конкретного выполнения предлагаемый узловой элемент несу- щего каркаса имеет следующие существенные отличительные при.-.лаки; наружная контактная поверхность выполнена сферической, а поверхность чашевидной полости соосна ей и составлена из двух конических участков, из которых первый — бортовой, с углом наклона образующей к оси элемента 2-4О, второй — донный, с образующей, нормальной к оси раскосных отверстий; узловой элемент снабжен массивным сердечником, который плотно контактирует с бортовой поверхностью полости.
Между совокупностью существенных отличительных признаков объектов изобретения и достигаемым техническим результа-. том просматривается следующая система причинно-следственных связей.
Наличие чашевидной полости с радиусом (0,8-1.2)dmax обеспечивает непосредственный доступ сборочного .инструмента к торцу крепежной детали при сборке, В сочетании с особенностями формы крепежной детали и ее связи с законцовкой это позволяет выполнить сборку каркаса без использования промежуточных деталей, как, например, сборочная муфта в прототипе, и без обеспечения значительных гарантированных зазоров между законцовками.
Только наличие совокупности указанных признаков дает возможность реализовать следующую их группу: — сопряжение стержневого и узлового элемента по максимально развитым поверхностями контакта, диаметр которых ограничен только возможностью их размещения на поверхности узлового элемента; — предельное уменьшение свободно деформируемой длины крепежной детали, Эта последняя группа признаков, в свою очередь, обеспечивает максимальную жесткость и прочность стыка стержневого элемента с узловым при сжатии, растяжении, а также при изгибе. Однако этого еще недостаточно для получения искомого технического результата. Необходимо одновременно обеспечить надлежащий уровень механических характеристик узлового элемента: — изгибную жесткость его стенок — соизмеримую с жесткостью стыков; — прочность стенок — ниже прочности стыков; — прочность резьбы крепежного отверстия— не ниже прочности крепежной детали.
Нетрудно убедиться в том, что все эти требования удовлетворяются, если размеры узлового элемента находятся в заданном интервале значений. Рассмотрим наиболее неблагоприятный случай, когда R = 1,2dm»<, 1 = 0<8dmax. При этом в пределах глубины отверстия, равной толщине t стенки узлового элемента, укладывается не менее 7 — 8 витков резьбы, что обеспечивает ей равнопрочность в упругой стадии работы соединения, Далее относительная толщина стенки составляет
t/Rap = t/(R + t/2) = 0,5.
Для сравнения; аналогичный параметр узлового элемента NS в среднем вдвое меньше при той же абсолютной толщине стенки.
Соответственно, его прочностные показатели ниже приблизительно в два раза, а жесткостные — в четыре, Поскольку узловые элементы NS, e целом, отвечают предъявляемым требованиям, можно заключить, что они удовлетворяются заведомо и с большим запасом.
Как видно из вышеизложенного. сочетание всех упомянутых отличительных признаков действительно приводит K значительному увеличению жесткости и прочности за2004732
40
55 щемления стержней каркаса по концам и тем самым увеличивает конструктивную прочность корпуса сжатого стержневого элемента.
Особенности работы корпуса стержневого элемента, выполненного заедино со своими законцовками, т,е. из единой трубчатой заготовки путем редуцирования ее концов, проявляются при его растяжении, преимущественно, за пределом упругости.
Благодаря отсутствию сварного шва, который привносит очаги хрупкого разрушения в околошовную зону, деформирование кар пуса остается упругопластическим вплоть до разрушения. Реально увеличивается конструктивная прочность материала корпуса, что позволяет увеличить его расчетное сопротивление при проектировании растянутых стержней каркаса.
Итак, только совокупность всех отличительных признаков объектов изобретения во всех конкретных вариантах их реализации позволяет устранить все выявленные факторы, не позволяющие в каркасе-прототипе использовать в полной мере прочностные свойства материала корпуса стержневых элементов как при сжатии, так и при растяжении путем обоснованного увеличения его расчетного сопротивления за счет роста фактической конструктивной прочности, Тем самым уменьшается материалоемкость всех стержневых элементов и каркаса в целом при сохранении несущей способности.
B частных случаях реализации элементов каркаса могут быть получены дополнительно следующие положительные технические результаты: — использование винта с образующей контактной поверхности, наклоненной к оси под оптимально выбранным углом в интервале 45-75 градусов, позволяет избежать черезмеоных крутильных деформаций кромки заканцовок при растяжении стержневого элемента; — использование сквозной резьбовой шпильки повышает несущую способность узлового элемента; — введение переходной втулки между законцовкой стержневого элемента и крепежной деталью позволяет упростить технологи|о изготовления стержневого элемента, например, при редуцировании заготовки корпуса методами 0M/i„ — использование корпуса растянутого элемента сплошного сечения, выполненного, например, из арматурной стали периодического профиля, позволяет уменьшить его материалоемкость за счет использования высокапрочной стали и уменьшить трудоемкость за счет упрагцения формы деталей;
35 — наличие наружной сферической поверхности и соосной ей поверхности полости узлового элемента, включающей два конических участка, позволяет использовать эффективную техно- логию выдавливания изделий в закрытых штампах с использованием мастер-пуансона и в результате получить поковки, требующие минимальной механической обработки: — введение массивного сердечника позволяет существенно увеличить несущую способность узлового элемента при сжатии.
На фиг, 1 приведена геометрическая схема пространственного несущего каркаса, используемого для перекрытия зданий— модулей "Кисловодск"; на фиг. 2 — примеры реализации узлового элемента и его стыков со стержневыми элементами в модификациях стыков: "А", "Б", "В", "Г"; на фиг, 3— модификации стыков: "Д", "Е", "Ж", "И"; на фиг, 4 — пример реализации стержневого элемента, где 1 — элемент узловой; 2 — элемент стержневой полый с гладким крепежным отверстием; 3 — элемент стержневой полый с резьбовым крепежным отверстием;
4 — корпус стержневого элемента сплошного сечения; 5 — шпилька с участками различного диаметра; 6 — шпилька гладкая; 7— шпилька сквозная; 8 — муфта соединительная резьбовая; 9 — муфта соединительная напрессоеанная; 10 — законцовка корпуса стержневого элемента; 11 — поверхность контактная внутренняя стержневого элсмента; 12 — поверхность контактная внутренняя узлового элемента; 13 — поверхность контактная наружная стержневого элемента; 14 — поверхность контактная наружная узлового элемента; 15 — фиксатор упругий;
16 — винт; 17 — втулка запрессованная; 18— втулка резьбавая; 19 — углубление шестигранное под ключ; 20 — сердечник массивный узлового элемента.
Все эксплуатационные и технологические хграктеристики, а также и сама возможность реализации несущего каркаса определяются особенностями используемых модификаций стыков, их сочетанием в конкретных вариантах. Ниже следуют сведения об устройстве, способах реализации и работе стыков в предлагаемых модификациях. подтверждающие возможность осуществления изобретения, Стык модификаций "А" полого стержневого элемента 2 с узловым элементом 1, имеющим полость радиуса R, содержит в качестве крепежного элемента вин1 16, снабженный на резьбовом конце диаметра
d, обращенном к полости узлового элемента, шестигранным углублением 19 под кп ач.
Конусовидная контактная поверхность ro2004732
5
25
Г,5 ловки винта 16 с образующей под углом
45 — (5 к оси сопряжена с внутренней контактной поверхнрстью 11 стержневого элемента 2, размещенной в полости его конусовидной законцовки 10. Резьба винта
16 входит в винтовое зацепление с фиксатором 15, размещенным в крепежном отверстии законцовки 10. Фиксатор 15 выполнен из стальной проволоки в виде полигонального витка, стороны которого входят в углубления резьбы винта 16, а углы контактируют со стенками крепежного отверстия. Наружная контактная поверхность 13 стержневого элемента 2, имеющая диаметр D, непосредственно сопряжена с наружной контактной поверхностью 14, в данном случае, сферической, узлового элемента 1. Максимальная длина свинчивания в стыке соответствует толщине с стенки узлового элемента 1, Длина L свободно деформируемого участка винта 16 соответствует расстоянию между наружной контактной поверхностью 13 и внутренней контактной. поверхностью 11 стержневого элемента.
Законцовка 10 стержневого элемента 2 выполнена заодно с его корпусом, например, путем редуцирования концов его трубчатой заготовки методами ОМД с набором материала, Эксперименты на опытно-промышленном оборудовании показали возможность получения таких законцовок горячей обкаткой, а также высадкой. При этом выявлены определенные сложности, связанные .с обеспечением правильности формы и чистоты контактных поверхностей
11, 13, а также с установкой и фиксацией винта, в особенности, когда данная модификация стыка выполняется по обои;. Концам стержневого элемента, Все эти затруднения, в принципе, преодолимы, но технически и экономически целесообраэным может оказаться использование нижеследующих модификаций стыка, свободных от указанн ых недостатков.
Стык модификации "Б" Отличается от
"А" тем, что винт 16 сопряжен здесь с законцовкой 10 через сравнительно тонкостенную втулку 17, которая имеет снаружи кольцевой канал, без зазора заполненный материалом заготовки корпуса в процессе ее редуцирования упомянутыми методами.
Данная модификация стыка не вызывает никаких технологических заTруднений при изготовлении, а также при сборке, в особенности, с использованием л?еханиз?1рованного инструмента с угловой или храповой головкой. Ее можно рекомендовать. как наиболее у?1иверсальнуK) и эффективную для стыкОвки пОлых стержчгвых элементов с чэшевидным y?nnI?I.,?л1 элнlëентол;.
При этом предпочтительно редуцирование законцовок высадкой.
Все последующие модификации стыков отличаются тем, что внутренние контактные поверхности 11 стержневых элементов выполнены резьбовыми и обеспечивают возможность сборки стыка без использования доступа к крепежной детали через полость узлового элемента, т.е. применимы к массивным узловым элементам, таким, например, как в прототипе, Для их реализации одинаково применима высадка и обкатка законцовок.
Стык модификаций "В" вполне идентичен предыдущим в отношении технологичности монтажа, но уступает всем остальным по трудоемкости изготовления, Стыки модификаций "Г", "Д", "Е", на первый взгляд, несколько технологичнее в производстве, но их монтаж может быть затруднительным в тех, например, случаях, когда один конец стержневого элемента уже закреплен. При этом сквозному ввинчиванию шпилек 5, 6 препятствует угловое расхождение между осями резьбовых отверстий узлового и стержневого элементов, Обеспечение в производстве надлежащих. допусков на такого рода отклонения может оказаться экономически нецелесообразным. Тогда, эффективным может быть использование для одного стер>кневого элемента сочетания стыков различных модификаций. Например, на одном конце — "А", "Б" или "В", а на другом — "Г", "Д" или "Е".
Стыки модификаций "Ж" и "И" включают в качестве крепе>кной детали шпильку
5(7), ввинченную сквозь диаметрально расположенные отверстия узлового элемента 1, В модификации "Ж" на хвостовик шпильки, 4 выступающий за пределы элемента 1, навинчена муфта 8, которая напрессована на конец корпуса 4 сплошного сечения, например, периодического, В модификации "И" муфта выполнена резьбовой.
Модификации "Ж", "И" обладают значительными технологическими и эксплуатационными преимуществами, но применимы только для сгыковки наиболее нагруженных растянутых стер>к,ейл.
Стержневой элемент (фиг. 4) имеет законцовки 10, ríýá>Kåííûå втулками 17, в которых размещены крепежные винты 16, сопряженные co cTeHKBI. Отверстия втулки упруг 1м фиксатором 15. На фигуре 4 левое положение винта 16 соответс.вует проектному положению в собранном кэркасе, правое положение винта 16 — в состоянии постаBки элем1 IITа
ГlpP 1;1О>кeI!нс. е 11зоб(ет" Ill :е:. г 6 IP la ОНИ?Е НОВИЗНОЙ И ПРО Л1 .! Ш П ? Ill I;>i1 О1-11(ДЕ I! 12004732
14 мостью, отвечает требованию "изобретательский" уровень, так как из уровня техники не выявляется влияние преобразований, определяемых совокупностью существенных отличительных признаков, на достиже- 5 ние требуемого технического результата— повышение конструктивной прочности и технологичности элементов каркаса. Из уровня техники не известен раскрытый в материалах заявки механизм достижения такого 10 технического результата, так как этот механизм основан на расширении исходных представлений о работе конструкции, по
6. Стержневой элемент несущего кар30 каса, включающий полый корпус, имеющий на каждом конце конусовидную переходную законцовку, и крепежную деталь, сопря>кенную с внутренней контактной поверхностью законцовки, отличающийся тем, что переходная законцовка. выполнена за одно с корпусом как его редуцированный участок и снабжена втулкой, на которой размещены внутренняя и наруж: ная контактные поверхности законцовки, 40 расстояние между которыми не превышает, диаметр разьбы крепежной детали, причем втулка имеет кольцевой канал. заполненный материалом корпуса, а в зоне ее от45, верстия размещен упругий фиксатор, 1 входящий в винтовое зацепление с резьбовой крепежной деталью, выполненной в виде винта, имеющего на резьбовом конце пункт для сопряжения со сборочным инст50 рументом.
7. Элемент по п,6, отличающийся тем, что головка винта выполнена с конусовидной контактной поверхностью, образую55 щая которой наклонена к оси винта под углом.45 - 75, а упругий фиксатор выполнен в виде полигонального проволочного витка, стороны которого входят в углубления резьбы винта, а углы контактируют с внутренней поверхностью втулки.
Формула изобретения
1, Несущий каркас, включающий полые стержневые элементы в виде корпуса с переходными законцовками, имеющими торцевые отверстия, и соединенные с ними посредством резьбовых крепежных деталей с образовананием стыков шаровидные узловые элементы с резьбовыми отверстиями, отличающийся тем, что все законцовки полых стержневых элементов или часть из них выполнены за одно с корпусом как
его редуцированные участки, причем сопряженная с узловым элементом торцевая поверхность законцовки имеет наружный диаметр 0,8 — 1,2 диаметра взаимокасающихся равновеликих окружностей, лежащих на наружной поверхности сопряженного узлового элемента концентрично его резьбовым отверстиям, все узловые элементы или часть из них выполнены с чашевидной полостью так, что радиус сферы, вписанной в полость, и толщина стенки узлового элемента в зоне резьбового отверстия составляют 0,8 - 1,2 максимального диаметра резьбы отверстия, во всех стыках или части из них крепежная деталь выполнена в виде шпильки или винта, который на резьбовом конце имеет пункт для сопряжения со сборочным инструментом и входит в винтовое зацепление с упругим фиксатором, размещенным в зоне тдрцевого отверстия законцовки, при этом длина свободно деформируемого участка крепежной детали не превышает диаметр ее резьбы.
2, Каркас по п.1. отличающийся тем, что головка винта выполнена с конусовидной контактной поверхностью, образующая которой наклонена к оси винта под углом 45 - 75, а упругий фиксатор выполнен в виде полигонального проволочного витка, сравнению с используемыми в проектировании каркасов — аналогов и прототипа. (56) Файбишенко В.К, Металлические перекрестно-стержневые пространственные конструкции покрытий. М.: ВНИИНТПИ, 1990, с. 20. Обзорная информация. Серия:
Строительные конструкции, Вып. 6.
Файбишенко В.К. Металлические перекрестно-стержневые пространственные конструкции покрытий, М.; ВНИИНТПИ, 1990, с. 17, р. 8. Обзорная информация. Серия: Строительные конструкции, вып. 6.
3, Каркас по п.1, отличающийся тем, что шпилька выполнена с участками различного диаметра и/или шага.
4. Каркас по п.3, отличающийся тем, что шпильки . пропущены сквозь узловой элемент.
5. Каркас по п.1, отличающийся тем, что во всех стыках или в части из них законцовка стержневого элемента сопряжена с крепежной деталью с помощью втулки.
16
2004732
R. узловой элемент несущего каркаса, включающий корпус со сферической наружной поверхностью, усеченной одной или несколькими плоскостями, и сфероцентрированные резьбовые отверстия для
5 присоединения поясных и раскосных стержней каркаса, отличающийся тем, что он выполнен с чашевидной полостью так, что радиус вписанной в полость сферы и толщина стенки корпуса в зоне резьбового от- . верстия составляют О,8 - 1,2 максимального даиметра резьбы отверстия.
9, Элемент по п.8, отличающийся тем, что наружная контактная поверхность выполнена сферической, а поверхность чашевиднОй полости соосна с ней и включает два конических участка, из которых первый
- бортовой с углом наклона образующей к оси элемента 2 - 4, второй - донный с образующей, нормальной к оси резьбовых отверстий, для присоединения раскосных стержней каркаса.
10. Элемент по п,9 отличающийся тем, что он снабжен сердечником, плотно контактирующим с бортовой поверхностью чашевидной полости.
2004732
2004732 и Р
Составитель Г.Давлетова
Редактор В.трубченко техред M.Моргентал
Корректор Л.Ливрин4
Подписное
Заказ 3387 Тираж
НПО "Поиск" Роспатента
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
