УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ СТЕРЖНЕВОЙ ОБОЛОЧКИ
(51) 7 E04B1/58, E04B1/32, E04B7/10
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Статус: по данным на 27.09.2007 - прекратил действие
--------------------------------------------------------------------------------
(14) Дата публикации: 2000.05.27
(21) Регистрационный номер заявки: 96101514/03
(22) Дата подачи заявки: 1996.01.24
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1996.01.24
(45) Опубликовано: 2000.05.27
(56) Аналоги изобретения: SU 1260466 A1, 30.09.1986. SU 594269 A, 25.02.1978. FR 1567811 A, 16.05.1969. SU 1361270 A1, 23.12.1987.
(71) Имя заявителя: Государственный Сибирский научно-исследовательский институт авиации им.С.А.Чаплыгина
(72) Имя изобретателя: Хваткин Ю.С.
(73) Имя патентообладателя: Государственный Сибирский научно-исследовательский институт авиации им.С.А.Чаплыгина
(98) Адрес для переписки: 630051, г.Новосибирск, ул.Ползунова 21, СибНИА, ОПИР
(54) УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ СТЕРЖНЕВОЙ ОБОЛОЧКИ
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при сооружении покрытий крытых автостоянок, рынков, выставочных павильонов в виде сферических стержневых оболочек. Техническим результатом является снижение материалоемкости, трудоемкости изготовления и монтажа узла. Технический результат достигается тем, что в узле соединения элементов стержневой оболочки, преимущественно сферической, состоящей из стержневых элементов, выполненных из металла различного состава, дерева, либо железобетона, прикрепленных к их торцам пар отрезков уголков, разведенных прикрепляемыми полками симметрично относительно продольных осей элементов. Свободные полки развернутых уголков имеют отверстия под крепежные болты. Крепежные болты объединяют соединяемые элементы в жесткий узел. Каждый наконечник усилен ребрами жесткости. Концы стрежневых элементов, к которым крепятся разведенные уголки, оторцованы под углом /2, где - центральный угол между осями узлов. 6 ил.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при сооружении покрытий крытых автостоянок, рынков, выставочных павильонов в виде сферических стержневых оболочек.
Известно узловое соединение стержней каркаса (авт. св. СССР N 594269, приоритет от 02.06.75 г.), содержащее плоские наконечники, соединенные внахлест, причем каждый наконечник одним краем заведен под предыдущий.
Недостатком данного соединения является то, что в оболочках при сведении элементов под углом друг к другу в поперечном сечении, в плоских наконечниках, жесткость которых мала, возникают изгибающие моменты, снижающие несущую способность элементов.
В качестве прототипа принят узел соединения элементов купола (авт. св. СССР N 1260466, приоритет от 29.03.85 г.), включающий размещенный между сходящимися в узел элементами, металлический сердечник кольцевого очертания с отверстиями в стенке под стяжные болты, и прикрепленные к концам элементов оголовники, выполненные в виде двутавров, прилегающих полками к торцам элементов купола и имеющие отверстия под стяжные болты в противоположных полках для крепления к сердечнику, причем последний выполнен из двух частей размещенных в уровнях отверстий оголовников, каждая часть сердечника выполнена с днищем и внутренними ребрами жесткости, двутавры ориентированы стенками в осевых плоскостях узлового соединения, элементы купола снабжены боковыми накладками, жестко прикрепленными к прилегающим полками двутавров.
Недостатком данного узла является сложность изготавливания и монтажа элементов, так как необходимо изготовление сердечников, объединяющих элементы, большое количество крепежных болтов (количество болтов равно минимум учетверенному количеству сходящихся в узле элементов), а так же неудобство их постановки.
При разработке предлагаемого устройства была поставлена задача снижения материалоемкости, трудоемкости изготовления и монтажа узла. Задача решается за счет того, что в узле соединения элементов стержневой оболочки, включающем прикрепленные к торцам элементов наконечники, соединяемые крепежными болтами, наконечники выполнены в виде прикрепленных перьями к торцам элементов двух отрезков уголков, разведенных прикрепленными полками, симметрично относительно продольной оси элемента, свободные полки уголков имеют отверстия для соединения элементов друг с другом, а концы соединяемых элементов оторцованы под углом /2, где - центральный угол между осями узлов.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг. 1 показан фрагмент стержневой оболочки в плане; на фиг. 2 - сечение 1-1 на фиг. 1, где - центральный угол между осями элемента купола; на фиг. 3 - узел "А" на фиг. 1 на примере элемента из парных уголков, где 1 - стержневой элемент, 2 - отрезки уголков, прикрепленных перьями к торцу стержневого элемента и разведенные симметрично относительно его продольной оси, 3 - ребро жесткости, 4 - болт с гайкой, 5 - шайбы; на фиг. 4 - сечение 2-2 на узле "А", где 1 - стрежневой элемент, оторцованный под углом /2 ( - центральный угол между осями узлов), 2 - отрезки уголков, прикрепленные к торцам элементов 1, 3 - ребра жесткости; на фиг. 5 - вариант наконечника деревянного стержневого элемента, где 1 - деревянный стержневой элемент, оторцованный под углом /2, 2 - отрезки уголков, прикрепленные перьями к отрезку тавра 7, прикрепленного к накладкам 6, 8 - ребра жесткости; на фиг. 6 - сечение 3-3 на фиг. 5, где 1 - деревянный стержневой элемент, оторцованный под углом /2, 2 - отрезок уголка наконечника, 6 - металлическая накладка, 7 - отрезок тавра, 8 - ребра жесткости.
Узел соединения представляет собой жесткую шестигранную призму, составленную парами отрезков уголков каждого стержневого элемента. Жесткость узла обеспечивается ребрами жесткости каждого элемента, а так же объединением наконечников друг с другом с помощью болтов с гайками через шайбы. Число болтов в узле в простейшем случае равно числу соединяемых стержней, т.е. на каждый элемент приходиться по одному болту, в то же время, к узлу элемент крепится двумя болтами, что обеспечивает жесткость соединения. Крепежные болты размещены таким образом, что крепить их удобно. Данный узел соединения наибольшее применение может найти в сферических стержневых оболочках, т.к. в этом случае все элементы оторцовываются под одинаковым углом к оси узла, в случае поверхности, отличной от сферической, элементы выполняются с разными углами к осям узлов, таким образом снижается уровень унификации элементов, осложняется изготовление и монтаж элементов. Узел ниверсален, т.к. позволяет объединять металлические стержни различного состава, деревянные, а так же железобетонные.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Узел соединения элементов стержневой оболочки, преимущественно сферической, включающий прикрепленные к торцам элементов металлические наконечники с отверстиями под стяжные болты, отличающийся тем, что наконечники выполнены в виде прикрепленных перьями к торцам элементов двух отрезков уголков, разведенных прикрепленными полками симметрично относительно продольной оси элемента, а отверстия под крепежные болты располагаются в свободных полках уголков, при этом концы элементов оторцованы под углом /2, где - центральный угол между осями узлов.
Независимый научно технический портал
На главную страницу раздела
