Изобретение касается узла для изготовления несущих конструкций.:
Наиболее близким техническим решением к изобретению является узел соединения стержней пространственного каркаса, включающий периферийные диски, между которыми закреплена центральная деталь с расположенными вдоль ее продольной оси цилиндрическими пазами, имеющими скосы на выходе, в которых размещены концы стержней с утолщениями, имеющими форму, соответствующую форме пазов.
Недостатками известного решения являются большой расход материалов и сложность изготовления и монтажа.
Целью изобретения является снижение материалоемкости, упрощение изготовления и монтажа.
На фиг.1 схематически изображен узел соединения двух стержней; на фиг.2 -то же; вид сверху; на фиг.З - вид сбоку на пространственный каркас, состоящий из пяти узлов соединения 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 стержня фиг.7; на фиг.9 - устройство несущей конструкции из данных узлов соединения с применением показанных на фиг.З и 4 элементов.
Узел соединения стержней 1 пространственного каркаса включает периферийные диски 2, между которыми закреплена центральная деталь 3 с расположенными вдоль ее продольной оси 4 цилиндрическими пазами 5, имеющими скосы 6 на выходе, в которых размещены концы стержней Г с утолщениями 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 стержня 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 соединения стержней пространственной конструкции включает стержни 1, располо- женные в донной плоскости пирамиды с квэд- ратной базовой поверхностью, и четыре стержня, расположенных на боковых поверхностях, имеющих форму равнобедренных треугольников. Несущие стержни 1 своими концами зафиксированы в центральной детали 3, устройство которой поясняется со ссылкой на фиг,1 и 2. От этих центральных деталей 3, расположенных в углах квадрата, четыре стержня 1 идут диагонально вверх к середине пирамиды, на центральной оси которой, расположенной перпендикулярно к поверхности, находится центральная деталь 3. Стержни 1 проходят под углом а к базовой поверхности, который в примере исполнения составляет 37, 5°. Угол /5 в в иде сверху фиг.4 составляет 45°. ;
Как можно видеть на фиг.5 и б, каждый стержень 1 представляет собой трубу, уплощен ну юс обоих концов и оснащенную там плоскими концами 8, которые переходят в цилиндрические утолщения 7. При этом оси 10 обоих утолщений 7 расположены перпендикулярно к оси 9 стержня 1. Утолщения 7 образованы обкаткой свободных концов 8 (фиг.8) стержней 1. Это дает преимущество монолитного и простого изготовления стержней и узлов соединения.
На фиг.7 и 8 показано, что расположенные в диагоналях стержни 1 в принципе выполнены аналогично. И эти стержни 1 уп- лощены по концам 8, проходящим под углом (а ) к оси 9 стержня 1. И здесь свободные концы стержней 1 прокатаны и имеются утолщения 7 цилиндрической формы, оси которых также под углом а расположены относительно оси стержня 1. Угол а составляет, как уже приводилось в примере исполнения, 37,5°. . .
Как показано на фиг. 1 и 2 для сборки пространственного каркаса, фиг. 3 и 4 для сборки других стержней в несущую конструкцию, достаточно ввести стержни соответственно своими утолщениями 7 в цилиндрические пазы 5 своими торцами, чтобы вследствие этого уже добиться фиксации стержней 1 в центральной детали 3.
Центральная деталь 3 в примере исполнения выполнена в виде цель потянутого тела с аксиальным пазом (п), длина которого соответствует .высоте (h) утолщения 7 стержней 1. В этой цельнотянутой центральной детали, которая, например, может быть выполнена из алюминия, равномерно по окружности распределены цилиндрические пазы 5, имеющие скосы б на выходе. Оси пазов 5 проходят 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, несмотря на небольшой зазор, служащий для облегченного ввода утолщений 7 в пазы, после ввода утолщения 7 в центральную деталь 3 создается определенное геометрическое замыкание, которого достаточно, чтобы удерживать стержни 1 в центральной детали 3. При этом находящиеся в геометрическом замыкании поверхности утолщений 7 и пазов. 5 сравнительно велики. Поскольку вследствие этого поверхностное сжатие может поддерживаться сравнительно малым, м.ожно выполнять стержни 1 из алюминия. Несущая конструкция, изготовленная из данных узлов, мржет поэтому иметь сравнительно небольшой вес, Это имеет значение, например, при изготовлении выставок.и ярмарок, когда необходимые для сборки отдельные детали перед монтажом и после демонтажа должны снова транспортироваться в другие места. Кроме того, обращение с легкими деталями упрощается.
Центральная деталь 3, как видно из фиг.1, в своей нижней части закрыта периферийной деталью 2 диаметра, что и центральная деталь 3. Сверху она закрыта другим диском 2, выполненным идентично, . когда все утолщения 7 необходимые для сборки стержней 1, введены в центральную деталь 3, С этой целью диск 2 оснащен расположенным в центре винтом 11, который может ввинчиваться в соответствующую резьбу отверстия 12, проходящего через центральную деталь 3. Периферийные детали 2 по периметру имеют накатку, поэтому они легко и быстро могут вручную ввинчиваться в резьбу 13. Кроме того, предусмотренное для 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 исходя из показанных там элементов можно изготавливать несущую конструкцию согласно фиг.9, причем сразу вслед за стержнями 1, уложенными в поверхность пирамиды и соосно с ними, можно укладывать стержни соседней пирамиды, и вершины обеих соседних пирамид могут
вводиться соединительным звеном 15, которое опять-таки представляет собой стержень 1. Однако здесь из соображений четкости вместо обозначения выбрано обозначение 15.
Можно пирамиды согласно фиг.З и 4 в их поверхностях усилить тем, что предусмотреть дополнительно еще более короткие диагональные стяжки, которые на виде сверху согласно фиг.4 расположены под на- клонно вверх проходящими несущими стержнями и по своей длине соответствует половинам диагоналей квадрата.
Понятно, чуо можно вместо пирамидо- образных. элементов использовать другие формы. Восемь камер, расположенных осе- асимметрично в центральной детали 3, позволяют располагать до восьми несущих стержней в плоскости, перпендикулярной оси центральной детали 3 или даже под уг: лом а , причем сам угол может приниматься изменяемым. Естественно, оказывается, что узел согласно фиг.5-8 в случае необходимости с упомянутыми диагональными стяжками достатрчен для того, чтобы можно было осуществлять все обычно требуемые формы несущей конструкции.
Как уже отмечалось, между утолщениями и соответствующими пазами предусмотрен определенный зазор, обеспечивающий облегченную вставку утолщений в пазы без применения инструментов. Однако соблюдаемые для этого допуски ведут к тому, что несущая конструкция, показанная на фиг.9, тогда, когда она в четырех наружных углах опирается соответствующими опорными столбами S на грунт и в данном случае дополнительно нагружается в направлении по стрелке В, провисает в середине. При больших пролетах в зависимости от длины при- меняемых стержней и числа соединительных узлов - в продольном направлении в примере -это приводит к значительным провисам несущей конструкции в центре. Этот провис может составлять несколько сантиметров и в определенных условиях может быть видимым.
Для устранения такого провиса можно использовать два различных типа соединительных узлов, которые хотя и устроены в принципе одинаково, но по размерам А и D. указанным на фиг,2, отличаются друг от друга. Так, например, в несущей конструкции по фиг.9 - нижнее перекрытие - предусмотрены так называемая связь растяжения и связь сжатия, встроенные соответственно в нижний пояс несущей конструкции связь растяжения и в верхней пояс связь сжатия. Все связи несущей конструкции фиг.9 работает на сжатие, а связи растяжения - на .растяжение.
Исполнение связей сжатия и растяжения осуществляется так, что размер D и зависящий от него при одинаковом сечении пазов размер А у связи растяжения на сумму допустимых допусков между утолщениями и пазами меньше, чему связи сжатия. За счет этого все допуски у связей сжатия проходят наружу, а у связей растяжения - напротив, к центру. Это приводит к тому, что устраняется зависящий от допусков провис несущей конструкции.
В примере с соединительными узлами согласно фиг.1 и 2 с наружным диаметром около 45 мм размер D для связей растяжения составляет, например, около 31,5 мм, а для связей сжатия - 33,5 мм. Поэтому для пазов был предусмотрен диаметр около 9 мм, Общие допустимые допуски составляют здесь около 1 мм на соединительный узел (зазор между каждым утолщением и пазом около 0,25 мм), так что разница для размера диаметра D получается 2 мм.
Возможны другие отклонения размеров и соответственно другие разницы в размере D для связей растяжения и сжатия.
Использование: в соединениях стержней пространственного каркаса несущих конструкций. Сущность изобретения: узел соединения стержней пространственного каркаса включает периферийные диски, между которыми закреплена центральная деталь с расположенными вдоль ее продольной оси цилиндрическими пазами, имеющими скосы на выходе, в которых размещены концы стержней с утолщениями, имеющими форму, соответствующую форме пазов. Каждое утолщение выполнено в виде плоских, сплющенных или скатанных концов стержней. 2 з.п.ф-лы, 9 ил.
Формула изобретения 1. Узел соединения стержней пространственного каркаса, включающий периферийные диски, между которыми закреплена центральная деталь с расположенными вдоль ее продольной оси цилиндрическими пазами, имеющими скосы на выходе, в которых размещены концы стержней с утолщениями, имеющими форму, соответствующую форме пазов, отличающийся тем, что, с целью снижения материалоемкости, упрощения изготовления и монтажа, каждое утолщение выполнено в виде плоских сплющенных и скатанных концов стержней.
9 глф
д гпф
Wbbtt
