Трансформируемый каркас

 

(72) Авторы мэобретеммя

И.Н.Мишанин, В.А.Калинцев и В.А.Пит ин

Пензенский. инженерно-строительный институт (7! ) Заявитель (54) ТРАНСФОРИИРУЕИ4й КАРКАС

Изобретение относится к строительству и может Ьыть использовано в каO честве несущих конструкций каркасов зданий, сооружений, а также в качестве несущих конструкций покрытий, в частности, с тентовым ограждением.

Известно сводчатое. покрытие, включающее поперечные арки, каждая из которых образована стержнями из ломаных пересекающихся и соединенных. между собой в тоЧках пересечения рам с образованием треугольников, выполненное с элементами поясов, объединяющими вершины треугольников, и с попарно-пересекающимися стержнями, соединяющими арки, стержни рам в точках пересечения соединены шарнирно, в основание каждого треугольника выполнено шарнирно-ломающимся, попарно пересекающиеся стержни соединены между соЬой (1) .

Каркас такого сводчатого покрытия характеризуется сложностью изготовления и сборки; а вго пространственная жесткость обеспечивается закреплением на нем ограждающих пане« лей, кроме того, каркас позволяет .создавать только сводчатые покрытиЯ заданных пролетов, что ограничивает область его применения.

Известна складная односетчатая оболочка, включающая образованные шарнирно соединенными стержнями ячейки, выполненные в виде равностороннего шестиугольника, гибкие связи в котором расположены по:направлениям

1 меньших диагоналей $2).

Такая складная односетчатая оболочка сложна в изготовлении, так как в узлах необходимо соединить три: жестких и шесть гибких элементов, а

2о складывание и раскладывание ее требует приложения к определенным узлам дополнительных усилиф что усложняет процесс монтажа.

3 6823

Наиболее близким к изобретению гехническим решением является сетча" тая оболочка положительной гауссовой кривизны, имеющая складной каркас, включающий четырехугольные ячейки с диагоналями, образованные шарнир но соединенными в узлах жесткими стерж-. нями и гибкими связями (3 1.

Недостатком известной конструкции является сложность в изготовлении, 1в сборке и монтаже, так как в узловых соединениях сходятся от шести до двенадцати жестких и гибких элементов, требующих строгой фиксации по длине.

Для складывания и раскладывания каркаса требуется приложение дополнительных усилий в узлах в определенном направлении. Кроме того, этот каркас в рабочем положении позволяет создать ОЬолочку только Однои формые

Целью изобретения является упрощение трансформации и монтажа, расширение области применения, Поставленная цель достигается тем, что.в трансформируемом каркасе, вклю" 2 чающем четырехугольные ячейки с диагоналями, оЬразованные шарнирно соединенными в узлах жесткими стержнями и гиЬкими связями, ячейки выполнены в виде ромбов, с длинными диа" гоналями из жестких стержней, а короткие диагонали выполнены в виде полых жестких стержней, нанизанных на гибкую связь, при этом гибкая связь проходит сквозь узлы с возможностью ее натяжения, Кроме того, стержни длинных диагоналей ромЬа соединены в узлах с возможностью поворота в одной плоскости, а остальные стержни - с возможностью поворота в любой плоскости.

Кроме того, гибкие .связи снабжены передвижными зажимами и :анкерными захватами.

На фиг. 1 показан фрагмент каркаса трансформированного в плоскость, 45 вид eepxy, на фиг, 2 - схема obразования каркаса сводчатого сооружения, вид с торца; на фиг. 3 - то же, вид сбоку; на фиг. 4 - схема образования каркаса оболочки двоякой кривизны, вид сЬоку; на фиг, 5 - каркас сооружения в виде свода,с закрытым торцом, вид сбоку; на фиг. 6 - фрагмент плана каркаса кольцевого или зигзагообразного свода, $5

Трансформируемыи каркас включает жесткие стержни 1, соединенные с возможностью поворота в узлах 2, образу8 4 ющих ромЬическую ячейку, по направлению длинных диагоналей ромба узлы

2 соединяются с возможностью поворо" та жесткими стержнями 3, делящими ромб на два равносторонних треугольника с общим основанием,„ в направлении коротких диагоналей сквозь узлы 2 пропускаются гиЬкие связи в виде тросов 4, на которые нанизываются полые стержни, фиксирующие необходимое расстояние между узлами, кроме того, тросы снабжены передвижными зажимами 6 и концевыми анкерными захватами 7, с помощью которых осуществляется предварительное напряжение каркаса и крепление его к основанию.

Стержни l соединены в узлах 2 с возможностью поворота в любой плоскости, а стержни,3 - с возможностью поворота TojlbKO B одной плоскости, при чем последние при трансформировании каркаса оЬразуют рамы ломаного очертания.

Трансформация каркаса осуществляется за счет сближения узлов 2 в направлении коротких диагоналей ромба на одинаковые или различные расстояния и фиксирования их полыми стержнями 5, нанизанными на тросы 4, которые своЬодно проскальзывают сквозь узлы 2 до тех пор, пока все стержни

5 не коснутся узлов 2 и передвижных зажимов 6, закрепленных на тросах 4 с одной стороны. Затем передвижные зажимы 6 с другой стороны прижимаются к узлам 2 с натяжением тросов 4 и предварительным напряжением стержней 5 и узлов в направлении коротких диагоналей ромЬа.

Общее напряжение каркаса осуществляется эа счет крепления концевых анкериых захватов 7 к основанию с последующим натяжением тросов 4.

Складывание каркаса осуществляется за счет снятия полых стержней 5 и сближения узлов 2 до полного касания, при этом объем, ограничиваемый рамами ломаного очертания, будет минимальным.

Положительный эффект при применении каркаса получается эа счет унификации элементов и узлов, изготовление которых осуществляется на заводах с высокомеханизированной технологией. Унификация элементов и изменение длины только одних полых стержней между узлами в направлении коротких диагоналей ромба позволяет создавать каркасы зданий, сооружеформула изобретения

5 96 ний и покрытий различных геометрических форм, что значительно расши" ряет область применения каркаса. !1рименение каркаса в сочетании с тен,овыми или пленочными ограждениями позволит создавать гиЬкие моЬильные, легко трансформирующиеся сооружения ( различного назначения в промьниленном, гражданском, сельскохозяйственном строительствах. В этом сочетании использование трансформирующегося каркаса позволит снизить стоимость сооружений, уменьшить трудоемкость монтажа и демонтажа, повысить оборачиваемость и сократить площадь за-, стройки.

1. Трансформируемый каркас, включающий четырехугольные ячейки с диагоналями, оЬразованные шарнирно соединенными в узлах жесткими стержнями и гибкими связями, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения трансформации и монтажа, расши-!

8238 6 рения области применения> ячейки выполнены в виде ромбов с длинными диагоналями иэ жестких стержней, а короткие диагонали выполнены в виде поЗ лых жестких стержней, нанизанных на гибкую связь, при этом гибкая связь проходит сквозь узлы с возможностью ее на ряжения.

2. Каркаспоп. 1, отличаlO ю шийся тем, что стержни длинных -диагоналей ромЬа соединены в узлах с возможностью поворота в одной плоскости, а остальные стержни - c возможностью поворота в любой плоскости.

3. Каркас no v. 1, о т л и ч аю шийся тем, что гибкие связи снабжены передвижными зажимами и анкерными захватами.

20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И 595465, кл. Е 04 В 7/08, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

2s h" 554358, кл. E 04 В 7/10, 1973.

3. Авторское свидетельство СССР

tl 400674, кл. Е 04 В 7/08, l973.