RU1794151C - Узел соединени стержней пространственного каркаса - Google Patents

Abstract

Использование: в соединени х стержней пространственного каркаса несущих конструкций. Сущность изобретени : узел соединени  стержней пространственного каркаса включает периферийные диски, между которыми закреплена центральна  деталь с расположенными вдоль ее продольной оси цилиндрическими пазами, имеющими скосы на выходе, в которых размещены концы стержней с утолщени ми , имеющими форму, соответствующую форме пазов. Каждое утолщение выполнено в виде плоских, сплющенных или скатанных концов стержней. 2 з.п.ф-лы, 9 ил.

Description

Изобретение касаетс  узла дл  изготовлени  несущих конструкций.:

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  узел соединени  стержней пространственного каркаса, включающий периферийные диски, между которыми закреплена центральна  деталь с расположенными вдоль ее продольной оси цилиндрическими пазами, имеющими скосы на выходе, в которых размещены концы стержней с утолщени ми, имеющими форму , соответствующую форме пазов.

Недостатками известного решени   вл ютс  большой расход материалов и сложность изготовлени  и монтажа.

Целью изобретени   вл етс  снижение материалоемкости, упрощение изготовлени  и монтажа.

На фиг.1 схематически изображен узел соединени  двух стержней; на фиг.2 -то же; вид сверху; на фиг.З - вид сбоку на пространственный каркас, состо щий из п ти узлов соединени  и восьми стержней; на фиг.4 - вид сверху на пространственный каркас, показанный на фиг.З; на фиг.5 - вид

сверху на один из стержней, расположенных в донной плоскости каркаса, показанного на фиг.З; на фиг.6 - вид сбоку на стержень, показанный на фиг.5; на фиг.7 - вид сверху на один из стержней, расположенных в диагональной плоскости каркаса фиг.З; на фиг.З - вид сбоку стержн  фиг.7; на фиг.9 - устройство несущей конструкции из данных узлов соединени  с применением показанных на фиг.З и 4 элементов.

Узел соединени  стержней 1 пространственного каркаса включает периферийные диски 2, между которыми закреплена центральна  деталь 3 с расположенными вдоль ее продольной оси 4 цилиндрическими пазами 5, имеющими скосы 6 на выходе, в которых размещены концы стержней Г с утолщени ми 7, имеющими форму, соответствующую форме пазов 5. Каждое утолщение выполнено в виде плоских сплющенных мли скатанных концов 8 стержней 1. Утолщение относительно продольной оси 9 стержн  1 может быть размещено под углом 90 или меньше 90°.

ел

с

ч

ю Јь

ел

со

На фиг.З и 4 показан пространственный каркас, изготовленный из стержней 1, соединенных между собой в узлах. Узел соединени  стержней пространственной конструкции включает стержни 1, располо- женные в донной плоскости пирамиды с квэд- ратной базовой поверхностью, и четыре стержн , расположенных на боковых поверхност х , имеющих форму равнобедренных треугольников. Несущие стержни 1 своими концами зафиксированы в центральной детали 3, устройство которой по сн етс  со ссылкой на фиг,1 и 2. От этих центральных деталей 3, расположенных в углах квадрата, четыре стержн  1 идут диагонально вверх к середине пирамиды, на центральной оси которой, расположенной перпендикул рно к поверхности , находитс  центральна  деталь 3. Стержни 1 проход т под углом а к базовой поверхности, который в примере исполнени  составл ет 37, 5°. Угол /5 в в иде сверху фиг.4 составл ет 45°. ;

Как можно видеть на фиг.5 и б, каждый стержень 1 представл ет собой трубу, уплощен ну юс обоих концов и оснащенную там плоскими концами 8, которые переход т в цилиндрические утолщени  7. При этом оси 10 обоих утолщений 7 расположены перпендикул рно к оси 9 стержн  1. Утолщени  7 образованы обкаткой свободных концов 8 (фиг.8) стержней 1. Это дает преимущество монолитного и простого изготовлени  стержней и узлов соединени .

На фиг.7 и 8 показано, что расположенные в диагонал х стержни 1 в принципе выполнены аналогично. И эти стержни 1 уп- лощены по концам 8, проход щим под углом (а ) к оси 9 стержн  1. И здесь свободные концы стержней 1 прокатаны и имеютс  утолщени  7 цилиндрической формы, оси которых также под углом а расположены относительно оси стержн  1. Угол а составл ет , как уже приводилось в примере исполнени , 37,5°. . .

Как показано на фиг. 1 и 2 дл  сборки пространственного каркаса, фиг. 3 и 4 дл  сборки других стержней в несущую конструкцию , достаточно ввести стержни соответственно своими утолщени ми 7 в цилиндрические пазы 5 своими торцами, чтобы вследствие этого уже добитьс  фиксации стержней 1 в центральной детали 3.

Центральна  деталь 3 в примере исполнени  выполнена в виде цель пот нутого тела с аксиальным пазом (п), длина которого соответствует .высоте (h) утолщени  7 стержней 1. В этой цельнот нутой центральной детали, котора , например, может быть выполнена из алюмини , равномерно по окружности распределены цилиндрические пазы 5, имеющие скосы б на выходе. Оси пазов 5 проход т параллельно скосам и параллельно оси 4 центральной детали 3, выполненной в общем цилиндрической. Ширина идущих от пазов 5 скосов 6 несколько больше ширины уплощенных концов 8 стержней 1. Диаметр пазов 5 в общем соответствует диаметру утолщений 7, создаваемых при обкатывании свободных уплощенных концов 8 .стержней 1. Таким образом, несмотр  на небольшой зазор, служащий дл  облегченного ввода утолщений 7 в пазы, после ввода утолщени  7 в центральную деталь 3 создаетс  определенное геометрическое замыкание, которого достаточно, чтобы удерживать стержни 1 в центральной детали 3. При этом наход щиес  в геометрическом замыкании поверхности утолщений 7 и пазов. 5 сравнительно велики. Поскольку вследствие этого поверхностное сжатие может поддерживатьс  сравнительно малым, м.ожно выполн ть стержни 1 из алюмини . Несуща  конструкци , изготовленна  из данных узлов, мржет поэтому иметь сравнительно небольшой вес, Это имеет значение, например, при изготовлении выставок.и  рмарок, когда необходимые дл  сборки отдельные детали перед монтажом и после демонтажа должны снова транспортироватьс  в другие места. Кроме того, обращение с легкими детал ми упрощаетс .

Центральна  деталь 3, как видно из фиг.1, в своей нижней части закрыта периферийной деталью 2 диаметра, что и центральна  деталь 3. Сверху она закрыта другим диском 2, выполненным идентично, . когда все утолщени  7 необходимые дл  сборки стержней 1, введены в центральную деталь 3, С этой целью диск 2 оснащен расположенным в центре винтом 11, который может ввинчиватьс  в соответствующую резьбу отверсти  12, проход щего через центральную деталь 3. Периферийные детали 2 по периметру имеют накатку, поэтому они легко и быстро могут вручную ввинчиватьс  в резьбу 13. Кроме того, предусмотренное дл  вставки инструмента углубление 14, которое может быть выполнено в виде внутреннего шестигранника, обеспечивает е итоге прочное свинчиванйе

Из фиг.З и 4, кроме всего прочего, четко видно, что исход  из показанных там элементов можно изготавливать несущую конструкцию согласно фиг.9, причем сразу вслед за стержн ми 1, уложенными в поверхность пирамиды и соосно с ними, можно укладывать стержни соседней пирамиды, и вершины обеих соседних пирамид могут

вводитьс  соединительным звеном 15, которое оп ть-таки представл ет собой стержень 1. Однако здесь из соображений четкости вместо обозначени  выбрано обозначение 15.

Можно пирамиды согласно фиг.З и 4 в их поверхност х усилить тем, что предусмотреть дополнительно еще более короткие диагональные ст жки, которые на виде сверху согласно фиг.4 расположены под на- клонно вверх проход щими несущими стержн ми и по своей длине соответствует половинам диагоналей квадрата.

Пон тно, чуо можно вместо пирамидо- образных. элементов использовать другие формы. Восемь камер, расположенных осе- асимметрично в центральной детали 3, позвол ют располагать до восьми несущих стержней в плоскости, перпендикул рной оси центральной детали 3 или даже под уг: лом а , причем сам угол может приниматьс  измен емым. Естественно, оказываетс , что узел согласно фиг.5-8 в случае необходимости с упом нутыми диагональными ст жками достатрчен дл  того, чтобы можно было осуществл ть все обычно требуемые формы несущей конструкции.

Как уже отмечалось, между утолщени ми и соответствующими пазами предусмотрен определенный зазор, обеспечивающий облегченную вставку утолщений в пазы без применени  инструментов. Однако соблюдаемые дл  этого допуски ведут к тому, что несуща  конструкци , показанна  на фиг.9, тогда, когда она в четырех наружных углах опираетс  соответствующими опорными столбами S на грунт и в данном случае дополнительно нагружаетс  в направлении по стрелке В, провисает в середине. При больших пролетах в зависимости от длины при- мен емых стержней и числа соединительных узлов - в продольном направлении в примере -это приводит к значительным провисам несущей конструкции в центре. Этот провис может составл ть несколько сантиметров и в определенных услови х может быть видимым.

Дл  устранени  такого провиса можно использовать два различных типа соединительных узлов, которые хот  и устроены в принципе одинаково, но по размерам А и D. указанным на фиг,2, отличаютс  друг от друга . Так, например, в несущей конструкции по фиг.9 - нижнее перекрытие - предусмотрены так называема  св зь раст жени  и св зь сжати , встроенные соответственно в нижний по с несущей конструкции св зь раст жени  и в верхней по с св зь сжати . Все св зи несущей конструкции фиг.9 работает на сжатие, а св зи раст жени  - на .раст жение.

Исполнение св зей сжати  и раст жени  осуществл етс  так, что размер D и завис щий от него при одинаковом сечении пазов размер А у св зи раст жени  на сумму допустимых допусков между утолщени ми и пазами меньше, чему св зи сжати . За счет этого все допуски у св зей сжати  проход т наружу, а у св зей раст жени  - напротив, к центру. Это приводит к тому, что устран етс  завис щий от допусков провис несущей конструкции.

В примере с соединительными узлами согласно фиг.1 и 2 с наружным диаметром около 45 мм размер D дл  св зей раст жени  составл ет, например, около 31,5 мм, а дл  св зей сжати  - 33,5 мм. Поэтому дл  пазов был предусмотрен диаметр около 9 мм, Общие допустимые допуски составл ют здесь около 1 мм на соединительный узел (зазор между каждым утолщением и пазом около 0,25 мм), так что разница дл  размера диаметра D получаетс  2 мм.

Возможны другие отклонени  размеров и соответственно другие разницы в размере D дл  св зей раст жени  и сжати .

Claims (3)

1. Формула изобретени  1. Узел соединени  стержней пространственного каркаса, включающий периферийные диски, между которыми закреплена центральна  деталь с расположенными вдоль ее продольной оси цилиндрическими пазами, имеющими скосы на выходе, в которых размещены концы стержней с утолщени ми , имеющими форму, соответствующую форме пазов, отличающийс  тем, что, с целью снижени  материалоемкости, упрощени  изготовлени  и монтажа, каждое утолщение выполнено в виде плоских сплющенных и скатанных концов стержней.
2. 2. Узел соединени  по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что утолщение относительно продольной оси стержн  размещено под углом 90°.
3. 3. Узел соединени  по п.1, о т л и ч a tout и и с   тем, что, утолщение относительно продольной оси стержн  размещено под углом меньше 90°.

   9 глф

   д гпф

   Wbbtt