Стержень Советский патент 1990 года по МПК E04C3/10 

l5 L . S L

(f

Изобретение относится к строительству и может найти применение в качестве элемента предварительно напряженных ферм, структурных конструкций, висячих систем. Цель изобретения - снижение материалоемкости за счет регулирования деформаций в процессе загружения. Стержень выполнен из соединенных жесткой накладкой 6 полых жестких элементов 1, внутри которых размещена высокопрочная затяжка 2, закрепленная по торцам стержня. Концы элементов 1 в месте их соединения имеют опорные буртики 5. Между буртиками соосно элементам 1 установлена пружина 7. 5 ил.

Y///////Af///y////////s

///////////S/////////X////////////,

i/

Фие.2

///Л

У/А

&&%

,

ffl

%

Изобретение относится к строительству и может найти применение в качеству элемента различного рода стержневых конструкций ферм, структурных конструкций, висячих систем. Цель изобретения - снижение материалоемкости за счет регулирования деформаций в процессе загружения

На фиг, 1 показан стержень, общий вид; на фиг, 2 - вариант выполнения узла соединения жесткого элемента со спиральной пружиной на Фиг, 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 4 - график, характеризующий работу стерж- ня при б равном нулю; на фиг, 5 - график, характеризующий работу стержня при б 0.

Стержень состоит из полых жестких элементов 1 и высокопрочной затяж- ки 2„

Затяжка 2 установлена внутри

стержня и закреплена торцовыми упорными элементами 3 и анкерными креплениями 4. Элементы 1 имеют буртики 5 по концам в местах их соединения„ Объединены элементы 1 жесткой наклад кой 6, крепление которой к элементу 1 с одной стороны может быть жестким или свободным. Между буртиками 5 соосно элементам 1 установлена спиральная или тарельчатая пружина 7,

Представленный стержень является предварительно напряженным и работа его разделяется на две части: в ста дни предварительного напряжения, на

воздействия внешней нагрузки. 1 %

Ра бота на воздействие внешней на

грузки различается в зависимости от наличия или отсутствия зазора б между цилиндрической накладкой 6 и буртиком 5 (фиг. 1 и 2) наличием и отсутствием пружины 7. При отсутствии зазора б между накладкой 6 и буртиком 7 работа жесткого элемента 1 и высокопрочной затяжки 2 на действие растягивающего усилия характеризуется графиком (фиг, 4)9 где Ъ01 предварительное напряжение в жестком элементе; Ъ0ц предварительное напряжение в высокопрочной затяж KerRj-R - расчетные сопротивления в жестком элементе и затяжке. Причем Ъен Ј R.J и определяется условием обес

Q

5

0 з д

0

5

печения устойчивости жесткого элемента,

Если Оф 0, то работа стержня разбивается на два этапа (фиг, 5). На первом под действием усилия Р совместно работают жесткий элемент 1 и затяжка 2Э в з теделах величины зазора б, и если затяжка работает со сноим модулем упругости Е2, то жесткий элемент работает с модулем упругости пружины Еп/ , который значительно меньше чем для стали, т.„е. пружина старается сохранить в жестком элементе начальное усилие предварительного напряжения и перераспределить внешнюю нагрузку на затяжку (дополнительно догружая затяжку). В момент исчерпания зазора б в жестком элементе сохраняется величина предварительного напряжения и далее жесткий элемент и высокопрочная затяжка (на втором участке) работают совместно каждый со своим модулем упругости (Е - для жесткого элемента и Е для высокопрочной затяжки) до исчерпания несущей способности. Регулируя жесткостные характеристики пружины, можно менять модуль упругости жесткого элемента для достижения наибольшего эффекта снижения массы и стоимости стержня.

Конструкция стержня позволяет получать дополнительно снижение массы в пределах 10-20% и стоимости в пределах 5-15%, креме этого, включение таких стержней в статически неопределимые системы позволяет дополнительно перераспределять благоприятным образом усилия между элементами, - повысить эффект работы конструкции при динамических загружениях. Формула изобретения

Стержень, включающий соединенные жесткой накладкой полые элементы с жесткими буртиками в местах соединения и высокопрочную затяжку, пропущенную сквозь полые элементы и , закрепленную на их торцах отличающийся тем, что, с целью снижения материалоемкости за счет регулирования деформаций в процессе загружения стержень снабжен размещенной между буртиками пружиной соосно с полым элементом.

||

CL

л:

s

h

I

ЕЗ

ш

ш

I I

I

I

С

-

h

к nS

41

а

S

tSSrС

г

Составитель Е.Колташова Редактор Н.Горват Техред М.ДидыкКорректор О.Кравцова г

Заказ 704

Тираж 589

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

2ywtcmff

lyt/oc/rtff

Фиг.6

Подписное