Трансформируемый каркас Советский патент 1982 года по МПК E04B7/08 

1

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в качестве несущих конструкций каркасов зданий, сооружений, а также в качестве несущих конструкций покрытий, в частности, с тентовым ограждением.

Известно сводчатое покрытие, включающее поперечные арки, каждая из которых образована стержнями из ломаных пересекающихся и соединенных, между собой в точках пересечения рам с образованием треугольников, выполненное с элементами поясов, объединяющими вершины треугольников, и с попарно-пересекающимися стержнями, соединяющими арки, стержни рам в тоМках пересечения соединены шарнирно, а основание каждого треугольника выполнено шарнирно-ломающимся, попарно пересекающиеся стержни соединены между собой С J

Каркас такого сводчатого покрытия характеризуется сложностью изготовления и сборки,- а его пространственная жесткость обеспечивается закреплением на нем ограждающих панелей, кроме того, каркас позволяет создавать только сводчатые покрытия заданных пролетов, что ограничивает область его применения.

Известна складная односетчатая Q оболочка, включающая образованные шарнирно соединенными стержнями ячейки, выполненные в виде равностороннего шестиугольника, гибкие связи в котором расположены по.направлениям ts меньших диагоналей 2j.

Такая складная односетчатая оболочка сложна в изготовлении, так как в узлах неоР ходимо соедини ь три. жестких и шесть г лбких элементов, а 20 складывание и раскладывание ее требует приложения к определенным узлам дополнительных усилив, что усложняет процесс монтажа. Наиболее близким к изобретению техническим решением является сетчатая оболочка положительной гауссйвой кривизны, имеющая складной каркас, включающий четырехугольные ячей ки с диагоналями, образованные шарни но соединенными в узлах жесткими стер нями и гибкими связями 3j. Недостатком известной конструкции является сложность в изготовлении сборке и монтаже, так как в узловых соединениях сходятся от шести додве надцати жестких и гибких элементов, требующих строгой фиксации по длине. Дли складывания и раскладывания каркаса требуется приложение дополни- , тельных усилий в узлах в определенном -направлении. Кроме того, этот каркас в рабочем положении позволяет создать оболочку только одной формы. Целью изобретения является упрощение трансформации и монтажа, расши рение области применения. Поставленная цель достигается тем что в трансформируемом каркасе, вклю чающем четырехугольные ячейки с диагоналями, образованные шарнирно. сое диненными в узлах жесткими стержнями и гибкими связями, ячейки выполнены в виде ромбов, с длинными диагоналями из жестких стержне, а короткие диагонали выполнены в виде полых жестких стержней, нанизанныхна гибкую связь, при этом гибкая свя проходит сквозь узлы с возможностью ее натяжения. Кроме того, стержни длинных Диаго налей ромба соединены в-узлах с возможностью поворота в одной плоскости, а остальные стержни - с возможностью поворота в любой плоскости. Кроме того, гибкие .связи снабжены передвижными зажимами и.,анкерными захватами. На фиг, 1 показан фрагмент каркаса трансформированного в плоскость, вид сверху; на фиг, 2 - схема образования каркаса сводчатого сооруже ния, вид с торца; на фиг. 3 то же, вид сбоку,- на фиг, 4 - схема образования каркаса оболочки двоякой кривизны, вид сбоку; на фиг. 5 - каркас сооружения в виде свода;с закрытым торцом, вид сбоку; на фиг. 6 - фрагмент плана каркаса кольцевого или зигзагообразного свода. Трансформируемый каркас включает жесткие стержни 1, соединенные с воз можностью поворота в узлах 2, образу 96 4 ющих ромбическую ячейку, по направлению длинных диагоналей ромба узлы 2 соединяются с возможностью поворота жесткими Ьтержнями 3, делящими ромб на два равносторонних треугольника с общим основанием,, в направлении коротких диагоналей сквозь узлы 2 пропускаются гибкие связи в виде тросов k, на которые нанизываются полые стержни 5, фиксирующие неббходимое расстояние между узлами, кроме того, тросы снабжены передвижными зажимами 6 и концевыми анкерными захватами 7, с помощью которых осуществляется предварительное напряжение каркаса и крепление его к основанию. Стержни 1 соединены в узлах 2 с возможностью поворота в любой плоскости, а стержни.3 - с возможностью поворота только в одной плоскости, при чем последние при трансформировании каркаса образуют рамы ломаного очертания. Трансформация каркаса осуществляется за счет сближения узлов 2 в направлении коротких диагоналей ромба на одинаковые или различные расстояния и фиксирования их полыми стержнями 5 нанизанными на тросы , которые свободно проскальзывают сквозь узлы 2 до тех пор, пока все стержни 5 не коснутся узлов 2 и передвижных зажимов 6. закрепленных на тросах k с судной стороны. Затем передвижные зажимы 6 с другой стороны прижимаются к узлам 2 с натяжением тросов t и предварительным напряжением стержней 5 и узлов в направлении коротких диагоналей ромба. Общее напряжение каркаса осуществляется за счет крепления концевых анкерных захватов 7 к основанию с последующим натяжением тросов . Складывание каркаса осуществляется за счет снятия полых стержней 5 и сближения узлов 2 до полного касания, при этом объем, ограничиваемый рамами ломаного очертания, будет минимальным. Положительный эффект при применении каркаса получается за счет унификации элементов и узлов, изготовление которых осуществляется на заводах с высокомеханизированной технологией. Унификация элементов и изменение длины только одних полых стержней между узлами в направлении коротких диагоналей ромба позволяет создавать каркасы зданий, сооружеНИИ и покрытии различных, геометрических форм, что значительно расширяет область применения каркаса. При менение каркаса в сочетании с тенговыми или пленочными ограждениями позволит создавать гибкие мобильные, легко трансформирующиеся сооружения различного назначения в промышленном, гражданском, сельскохозяйственном строительствах. В этом сочетании использование трансформирующегося каркаса позволит снизить стоимост сооружений, уменьшить трудоемкость монтажа и демонтажа, повысить оборачиваемость и сократить площадь застройки . Формула изобретения 1, Трансформируемый каркас, включающий четырехугольные ячейки с диагоналями, образованные шарнирно сое диненными в узлах жесткими стержнями и гибкими связями, отличающ и и с я тем, что, с целью упрощения трансформации и монтажа, расши рения области применения, ячейки выполнены в виде ромбов с длиннь1ми диагоналями из жестких стержней, а короткие диагонали выполнены в виде полых жестких стержней, нанизанных на гибкую связь, при этом гибкая связь проходит сквозь узлы с возможностью ее на гя кения. 2,Каркас по п. 1, отличаю Щ и и с я тем, что стержни длинных -диагоналей ромба соединены в узлах с возможностью поворота в одной плоскости, а остальные стержни - с возможностью поворота в любой плоскости. 3.Каркас по п. 1, отличающийся тем, что гибкие связи снабжены передвижными зажимами и анкерными захватами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. Е В 7/08, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР К , кл. Е 01 В 7/10, 1973. 3.Авторское свидетельство СССР ff 1 0067, кл. Е В 7/08, 1973.

1 .1 1 3 S

Фиг.5 5 Y////// //////Y Фаг. 5