Складной каркас
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советсккк
Социелистнческик
Республик
<»>696 ll l 9 (6! ) Дополнительное к авт. спид-ву (22) Заявлено 22.06,77 (2l ) 2499372/29-33 с присоединением заявки,% (23) Приоритет
Опубликовано 05;11.79, Бюллетень М 41
Дата опубликования описания 08.11.79 (51)м. Кл, Е 04 В l/343
Государственный камнтет
СССР во делам наобретеннй н открктнй (53,т УД1(624.016.,7(088,8) (72) Авторы изобретения
h. Г. Мухин и Б. A. Савельев.Ордена Трудового Красного Знамени центральный научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций (7!) Заявитель (54) СКЛАДНОЙ КАРКАС
Изобретение относится к строительству и может быть использовано в качестве каркасов складных сетчатых обо« лочек покрытий, градирен. и тому подобных сооружений, а также в качестве опор- . ных контуров распорных конструкций
5 (куполов или вантовых систем}.
Известны складные KBpKGcbI гтокрытий в виде плоскостных и перекрестных систем, состоящих из шарнирно соединенных стер1О жней, причем за счет смещения шарни- . ров по длине стержня достигается криворитерные очартания конструкпин (1 .
Наиболее близким техническим решением к изобретению является складной
15 каркас, включающий жесткие стержни, соединенные между собой шарнирами на концах и по длине стержней в местах пересечений продольных осей и образующие четырехугольные ячейки (2).
Недостатком этих решений является большая строительная высота, многоэлементность, затруднительность устройства кровельног о ограждения.
Большая строительная высота известных систем вызвана тем, что складные элементы являются плоскими и располагаются и плоскостях нормальных к поверхности или близких к ним. Таким об-, разом, ка р ка с с при мене н ие м та ких зле ментов является многослойным. Существенным недостатком перекрестных систем является сложность узлов сопряжения складных элементов различных направлений в плане между собой. Необходимость подвижности в вертикальных плоскостях приводит при реальном исполнении этих узлов к снижению жесткости покрытия в горизонтальной плоскости.
Целью изобретения является снижение материалоемкости каркаса.
Указннная цель достигается тем, что в складном каркасе включающем жесткие стержни, соединенные между собой шарнирами на концах и по длине стержней в местах пересечений их продольных осей и образующие четырехугольные ячейки, стержни выполнены в поперечном сече6961 нии открытого профиля и имеют плоские грани, причем продольные оси стержней расположены по прямолинейным образующим однополостного гиперболоида враще;,ния, а в местах шарниров, оси которых
:направлены по нормалям к образованной поверхности, стержни сопряжены друг с другом по плоскостям граней, располож нных в касательных плоскостях к поверхности гиперболоида вращения. !О
Возможны различные конструктивные решения складного каркаса. В частности он может выполняться замкнутым, кольцевым, причем оба кольцевых сечения, его ограничивающие, расположены по опну сторону от плоскости симметрии, перпендикулярной .оси вращения. Это дает возможность при раскладывании каркасу становится плоским и быть при этом неизменяемым в плоскости его расположе- 20 .ния.
Дальнейшее увеличение пространственной жесткости достигается за счет прикрепления диагональных связей, располо женных по меридианам. К двум противопо25 ложным углам ячеек к стержням жестко прикреплены связи с разъемами. B местах разъема имеются фланцы для соединения друг с другом, а продольные оси связей наклонены к плоскостям опорных граней
30 стержне й.
Для центрации стержней в узлах сое» динения элементов в касательной плоскости прямолинейные образующие отклонены от продольных осей стержней на ве35 личину, не превышающую половины ширины грани стержня.
На фиг. 1 изображен складной каркас в аксонометрии в рабочем состоянии;
40 на фиг. 2 «То же (в сложенном виде); на фиг. 3 — элемент каркаса; на фиг. 4 складной каркас в виде кольцевого пояса поверхности .гиперболоида вращения; на фиг. 5 — элемент складного каркаса
45 с разъемными диагональными связями (в аксонометрии); на фиг. 6 — то же, вид в плане; на фиг. 7 - то же, вид сбоку; на фиг. 8 — фрагмент каркаса в сложенном виде (план); на фиг. 9 — то же, 50 вид сбоку; на фиг. 10, фрагмент карка- са со смешанными по отношению к осям шарнирам (план) .
Складной каркас 1 состоит из жестких стержней 2, соединенных между собой шарнирами 3, которые расположены на поверхности однополостного гиперболоида . 4 вращения в местах пересечения прямолинейных образующих 5, которые совпа19 ... 4 дают с осями стержней 6, Стержни имеют поперечные сечения 7 открытого профиля с гранями 8. Оси шарниров 3 совпадают с нормалями 9 к поверхности. В узлах стержни примыкают друг к другу гранями 8, которые, в свою очередь, .расположены в касательных плоскостях
;1 О.
Складной каркас может быть выполнен в виде замкнутого кольцевого фрагмента однополостного гиперболоида 11 вращения, ограниченного кольцевыми сечениями 12 и 13, расположенными по одну сторону от плоскости симметрии
14, перпендикулярной оси вращения
А-А. В двух противоположных углах ячейки к стержням 2 жестко прикреплены связи 15 с разъемами 16 фланцевого типа
Для улучшения центрации стержней в местах стыковки элементов оси 6 стержня 2 могут быть отклонены от линии 5 расположения шарниров 3 на величину, находящуюся в пределах половины ширины грани 8 стержня.
Выполненный по такой схеме каркас можно складывать и раскладывать в направлении вращения, прикладывая соответствующим образом направленные усилия. Так как стержни примыкают в шарнирных соединениях друг к другу своими гранями, при складывании стержни скручиваются, оставаясь за счет своей изгибкой жесткости прямолинейными.
Выполнение складного каркаса в виде замкнутого кольцевого фрагмента гиперболоида вращения, ограниченного кольцевыми сечениями, расположенными по одну сторону от плоскости симметрии, перпендикулярной оси вращения, дает возМожность раскладывать каркас на ука« занную плоскость.
В случае необходимости увеличения
1кесткости каркаса он может быть дополнительно оснащен диагональными связями. Благодаря тому, что они жестко прикреплены к стержням и имеют разъемы фланцевого типа, требуемая жесткость после раскладывания каркаса достигается установкой болтов на фланцах. В сложенном виде связи незначительно увеличивают ширину пакета.
11ри стыковке элементов каркаса. друг с другом улучшение центрации достигается благодаря тому, что оси стержней отклонены ot прямолинейных образующих.
Складной каркас может найти широкое
1 I применение в качестве каркаса различн<
696119
Фиг. Г го рода сетчатых оболочек покрытий, градирни, башенных сооружений и т. и.
Благодаря тому, что каркас не являет« ся плоским (стержни элемента располо|жены по поверхности однополостного гиперболоида вращения), становится возможным применение каркаса в однослойных сетчатых оболочках. Это приводит ,к снижению строительной высоты каркаса, а также к уменьшению материалоем- 10 кости по сравнению с прототипом.
Формула изобретения
1. Складной каркас, включающий жесткие стержни, соединенные между собой шарнирами на концах и по длине стержней в местах пересечения их продольных осей и образующие четырехугольные ячейки, отличающийся тем, что, с целью снижения материалоемкости кар20 каса, стержни выполнены в поперечном сечении открытого профиля и имеют плоские грани, причем продольные оси стержней расположены по прямолинейным обра25 зующим однополостного гиперболоида вращения, а в местах шарниров, оси которых направлены по нормалям к образованной поверхности, стержни сопряжены друг с другом по плоскостям граней, расположенных в касательных плоскостях к поверхности гиперболоида вращения.
2. Складной каркас по п. 1, о т .л ич а ю шийся тем, что он выполнен замкнутым кольцевым, причем оба кольцевых сечения ограничивающие его, рас» положены по одну сторону от плоскости симметрии, перпендикулярной оси вращения.
3. Складной каркас по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в противоположных углах ячейки к стержням жестко. прикреплены связи с разъемами.
4. Складной каркас по пп. 1, 2 и 3 о тличающийся тем,что,сцелью обеспечения центрации стержней в каса.тельной плоскости, прямолинейные образующие отклоненй "Ът прддольных осей
;.стержней на величину, не превышающую ,половины ширины грани стержня.
Источники информации, приня ые во внимание при экспертизе
1. Патент Франции М 2013832, кл. Е 04 В 1/00, 1970.
2. Авторское свидетельство СССР
Х 506690, кл. Е 04 В 1/343, 1973.
696119
Составитель Н. Павлова
Редактор И. Квачадзе Техред M. Петко Корректор Ю. Макаренко
Заказ 6 7 1 9/3 1 Тираж 811 Подписное
1ЛНИИПИ Государственноро комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., g. 4/5
Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
