Складная пространственная конструкция Советский патент 1980 года по МПК E04B1/343 

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в конструкциях покрытий и стен, а также для специальных конструкций различного назначения. Известны складные каркасы пространственных конструкций, включающие группы попарно пересекающихся стержней с шарнирным соединением между собой в точке пересечения и противолежащие узлы, шарнирно объединяющие концы стержней, отдельные группы которых находятся в пределах общих взаимопересекающихся плоскостей 1 . Основныл недостком известных складных каркасов является то, что с их помощью можно образовывать конструкции покрытий, имеющих только плоскую форму. Известна также складная пространственная конструкция, включающая элементы поясов и раскосную рещетку, образованную группами попарно пересекающихся стержней с щарнирными соединениями между собой в точке пересечения и противолежащими узлами, щарнирно объединяющими концы стержней, отдельные группы которых находятся в пределах общих взаимопересекающихся плоскостей 2. Сборка конструкций на монтаже осуществляется в две стадии: раздвижка складной системы раскосов; поэлементная установка поясов, способных одновременно выполнять функцию прогонов при устройстве кровли. Раздвижка каркаса осуществляется с помощью специального приспособления. Основное время при сборке конструкций затрачивается на последующие стадии работ, а именно на поэлементную сборку поясов. Таким образом, основным недостатком является потребность больщого объема работ по сборке покрытия после раздвижки складной системы раскосов. Целью изобретения является повышение заводской готовности. Указанная цель достигается тем, что каждый из элементов поясов складной пространственной конструкции, включающей элементы поясов и раскосную решетку, образованную попарно пересекающимися стержнями, шарнирно соединенными между собой в точке пересечения и противолежащими узлами, щарнирно объединяющими концы стержней, отдельные из которых размещены в общих взаимопересекающихся плоскостях, одним концом щарнирно присоединен к одному из узлов раскосной рещетки, а другим соединен со смежными элементами поясов с образованием подъемно-опускного шарнирного узла, совмещенного с соответствующим узлом раскосной рещетки. Часть узлов раскосной рещетки соединена между собой дополнительными элементами. К части подъемно-опускных узлов, лежащих в плоскости одного из поясов, могут быть прикреплены вертикальные стержни, пропущенные сквозь отверстия в соответствующих противолежащих узлах раскосной рещетки и имеющие длину, равную расстоянию между поясами. Эти стержни обеспечивают одновременную фиксацию противолежащих подъемно-опускных щарнирных узлов. С целью упрощения демонтажа конструкции и исключения образования мертвых точек, препятствующих складыванию каркаса структуры, подъемно-опускные узлы и смежные узлы раскосной решетки расположены в плоскостях, смещенных относительно друг друга. На фиг. 1 изображена конструкция в проектном положении, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 - то же, в сложенном положении; на фиг. 4 - то же, вид сбоку (условно показаны элементы, идущие перпендикулярно рассматриваемой плоскости). Конструкция состоит из складной раскосной рещетки, концы стержней 1 которой шарнирно объединены в смежные узлы 2, и элементов поясов 3, объединяющих эти узлы. Каждый из элементов поясов одним концом щарнирно присоединен к одному из узлов раскосной решетки, а другим щарнирно соединен со смежными элементами поясов, с образованием подъемно-опускного шарнирного узла 4, в проектном положении совмещенного с соответствующим узлом 5 раскосной рещетки. С целью обеспечения геометрической неизменяемости конструкции, противолежащие узлы раскосной рещетки могут быть соединены стержнем 6, а смежные узлы в плоскости одного из поясов - стержнем 7. Вертикальные стержни 8 прикреплены к подъемно-опускным нижним щарнирным узлам 9, находящимся в плоскости одного из поясов (например, в плоскости нижнего пояса, как показано на фиг. 1). Эти стержни, имея длину, равную расстоянию между поясами в проектном положении, пропущены сквозь отверстия в соответствующих противолежащих узлах 10, 11 раскосной решетки в отверстия в подъемно-опускных верхних шарнирных узлах 12. Плоскость крепления концов элементов пояса к подъемно-опускному шарнирному узлу может быть смещена от вертикали относительно плоскости крепления противолежащих концов этих элементов к узлам раскосной рещетки. Для конструкции, изображенной на фиг. 1 и 2 в верхнем поясе подъемно-опускные щарнирные узлы должны быть расположены выще относительно смежных узлов, в нижнем поясе - наоборот. Форма поверхности конструкции, а также длины верхних и нижних поясов определяется геометрией раскосной решетки. При раздвижке конструкции подъемноопускные узлы совмещаются с соответствующими узлами раскосной решетки и фиксируются относительно друг друга. Вертикальные стержни при раздвижке конструкции проходят сквозь отверстия в соответствующих противолежащих узлах раскосной рещетки и подъемно-опускном верхнем шарнирном узле. При фиксации подъемно-опускного узла к верхнему узлу раскосной решетки, например с помощью гайки, расположенной на верхнем конце вертикальног9 стержня, выходящего за пределы подъемно-опускного узла, одновременно будет фиксироваться подъемно-опускной нижний узел относительно соответствующего противолежащего узла раскосной решетки. Наличие в конструкции складных поясов практически сведет работы по сборке каркаса покрытия к его раздвижке, что значительно ускорит монтаж последнего. Конструкция в сложенном положении компактна, занимаемая ею площадь зависит от размеров узлов в плане, которые в данном случае плотно примыкают друг к другу . (см. фиг. 3), а высота равна длине раскоса плюс длина верхнего и нижнего пояса (фиг. 4). Так для конструкции покрытия размером 12 X 24 м складной каркас в транспортном положении имеет габариты 1,2 X X 2,4 X 6,5 м. Поэлементная сборка конструкции на монтаже заменяется заводской сборкой складного каркаса с последующей раздвижкой на монтаже. Испытание экспериментальных моделей показали, что усилие раздвижки для реальной конструкции не будет превышать 100 кг. Данная конструкция, имеющая полную заводскую готовность, позволит снизить трудоемкость монтажа по сравнению с существующими решениями в 2-3 раза, что особенно важно для отдаленных и труднодоступных районов СССР, где наблюдаются дефицит рабочей силы и сложные климатические условия. Расчетный экономический эффект при использовании новой конструкции в этих районах составляет 200 тыс. руб. в год, при объеме внедрения 100 тыс. кв. м покрытия. Формула изобретения1.Складная пространственная конструкция, включающая элементы поясов и раскосную решетку, образованную попарно пересекающимися стержнями, шарнирно соединенными между собой в точках пересечения и противолежащими узлами, щарнирно объединяющими концы стержней, отдельные из которых размещены в общих взаимопересекающихся плоскостях, отличающаяся тем, что, с целью повыщения заводской готовности, каждый из элементов поясов одним концом щарнирно присоединен к одному из узлов раскосной рещетки, а другим щар нирно соединен со смежными элементами поясов с образованием подъемно-опускного щарнирного узла, совмещенного с соответствующим узлом раскосной решетки. 2.Складная пространственная конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что часть узлов раскосной решетки соединена между собой дополнительными связями. 3.Складная пространственная конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения одновременной фиксации противолежащих подъемно-опускных шарнирных узлов, к части их, лежащих в плоскости одного из поясов, прикреплены вертикальные стержни, пропущенные сквозь отверстия в соответствующих противолежащих узлах раскосной решетки и имеющие длину, равную расстоянию между поясами. 4.Складная пространственная конструкция по п. 3, отличающаяся тем, что, с целью упрощения демонтажа конструкции, подъемно-опускные узлы и смежные узлы раскосной решетки расположены в плоскостях, смещенных относительно друг друга. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3375624, кл. 52-109, опублик. 1968. 2.Авторское свидетельство СССР № 506690, кл. Е 04 В 1/343, 1973.