Узловое соединение стержней структурной конструкции

(5з Е 04 В 1/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКРЫТИЯМ ИЕИ И РЕТЕ СВИДЕТЕЛЬСТВ АВТОРС 2 итутов тельству ктурных . Целью ускореости, Уз- ктурной(71) Московский архитектурный инс(54) УЗЛОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ СТЕСТРУКТУРНОЙ КОНСТРУКЦИИ(57) Изобретение относится к строии может быть использовано в струконструкциях зданий и сооруженииизобретения является упрощение иние монтажа и повышение надежнловое соединение стержней стру конструкции включает узловой элемент, .стержневые элементы с наконечниками и крепежные детали, Крепежная деталь выполнена в виде штока 4, прикрепленного к наконечнику 3 стержневого элемента 2 или к узловому элементу 1, взаимодействующего с раструбом. Шток 4 выполнен переменного сечения с рабочим участком конической формы и выпуклым входным участком, а раструб снабжен фиксатором и прижимом, например пружиной, и выполнен в виде биконического корпуса с сужающимся входным и расширяющимся рабочим участками. Фиксатор вы. полнен в виде конического сепаратора с расклинивающимися шариками, размещенными в сквозных выемках, расширяющихся наружу и расположенных в плоскости, перпендикулярной продольной оси сепаратора.2 з,п. ф-лы, 4 ил.10 25 30 35 40 50 55 Изобретение относится к строительствуи может быть использовано в структурныхконструкциях зданий и сооружений.Цель изобретения - упрощение и ускорение монтажа и повышение надежности.На фиг, 1 изображено узловое соединение, в котором шток прикреплен к наконечнику стержневого элемента, общий вид;на. фиг, 2 - стержневой элемент со штоком,прикрепленным к наконечнику; на фиг; 3 -узловое соединениев котором шток при креплен к узловому элементу, общий вид; нафиг, 4 - крепежная деталь, разрез,Узловое соединение стержней структурной конструкции включает узловой, элемент 1, стержневые элементы 2 с нако, нечниками 3 и крепежные детали.Каждая крепежная деталь выполнена ввиде штока 4, прикрепленного к наконечнику 3 стержневого элемента 2 или к узловомуэлементу 1. Шток 4 взаимодействует с рас трубом 5, прикрепленным к узловому элементу 1 или наконечнику 3 стержневогоэлемента 2. Шток 4 выполнен осесимметричным переменного сечения, имеющим коническую поверхность 6 рабочего участка ивыпуклую поверхность 7 входного участка,расширяющегося от торца до перехода 8 крабочему участку, а раструб 5, переходящийв корпус 9, выполнен из сопряженных между собой и обращенных друг к другу меньшими основаниями конусов 10 и 11,имеющих в месте сопряжения горловину 12.Узловое соединение выполнено самозатягивающимся, автоматически фиксирующимшток 4 в раструбе 5, снабженном фиксатором в виде сепаратора 13 с расклинивающими шариками 14, размещенными в сквозныхвыемках 15, расположенных в плоскости,перпендикулярной продольной оси сепаратора 13, Сквозные выемки 15 выполненырасширяющимися к наружной поверхностисепаратора 13, который прижат к раструбу5 пружиной 16. Корпус 9 выполнен с разъемной торцовой заглушкой 17 и крепежнойдеталью 18. Шток 4 выполнен с упорнойпластиной 19, Сепаратор 13 может бытьснабжен размыкающим штифтом 20,Узловое соединение выполнено в двухвариантах. В первом варианте шток 4 прикреплен к наконечнику 3 стержня 2, а раструб 5 закреплен в узловом элементе 1, Вовтором варианте шток 4 прикреплен к узловому элементу 1, а раструб 5 закреплен внаконечнике 3 стержня 2.Сборка узлового соединения в первомварианте состоит в подведении стержня 2 сзакрепленным в наконечнике 3 штоком 4 краструбу 5, закрепленному в узловом элементе 1. Без каких-либо выверок, небольшим усилием 2-5 кг, преодолевая сопротивление пружины 16, шток 4 вводят в раструб 5 и замыкают с заклиниванием шариков 14 между конической поверхностью 6 штока 4 и конйческой поверхностью 11 раструба 5. Сборка во втором варианте состоит в подведении стержня 2 с закрепленным в наконечнике 3 раструбом 5 к штоку 4, закрепленному в узловом элементе 1, и их самозамыканию,Соединение работает следующим образом. Раструб 5, переходящий в корпус 9, имеет разъемную торцовую заглушку 17 и установленную в нем пружину 16, Последняя прижимает смонтированный в корпусе 9 сепаратор 13 к конической поверхности 11 раструба 5. При введении штока 4 во внут- реннее пространство сепаратора 13 под действием пружины 16 происходит заклинивание шариков 14, расположенных в сквозных выемках 15, между двумя коническими поверхностями 6 и 11, принадлежащими штоку 4 и раструбу 5. Узловое соединение позволяет надежно передавать сжимающие и растягивающие усилия с сохранением своих характеристик, Усилие сжатия передается через торцовую поверхность раструба 5 и упорную пластину 19 штока, а надежность передачи растягивающего усилия обеспечивается за счет заклинивания шариков 14 между коническими поверхностями 6 и 11 штока 4 и раструба 5,При вибрационных нагрузках использование предлагаемой конструкции особо эффективно, так как отсутствует опасность саморазвинчивания болтов, присущая известным узловым соединениям, а происходит дальнейшее самозаклинивание шариков 14 и самозатягивание соединения,Наличие штифтов 20 или других аналогичных приспособлений позволяет размыкать узловое соединение, прикладывая усилие, направленное на преодоление сопротивления пружины 16. отжимая сепаратор 13 и расклинивая шарики 14, При необходимости создания неразъемного узлового соединения размыкающий штифт 20 вынимается (вывинчивается), Возможно выполнение полностью неразьемного узлового соединения, выполненного изначально без размыкающих штифтов 20,Изготовление конструкции возможно в различных вариантах, Корпус с раструбом, шток и сепаратор могут быть выполнены горячепрессованными, штампованными или литыми с применением металлов или высокопрочных пластмасс. Возможны комбинации разных материалов, однакорасклинивающие шарики и рабочие поверхности штока и раструба должны быть достаточно твердыми, чтобы сопротивляться продавливанию шариков, Они могут быть термообработаны с целью поверхностного 5 упрочнения материала.Рабочие конические поверхности штока и раструба должны быть геометрически согласованы, чтобы обеспечивать надежное заклинивание соединения. 10В конкретном примере корпус с раструбом, шток и сепаратор выполнены стальными, закаленными по рабочим поверхностям, Наружный диаметр корпуса 40-80 мм, длина 60 - 100 мм, Пример конкретного выпол нения приведен для общепринятых размеров структурных конструкций, В общем случае размеры корпуса зависят от сечения стержней и требуемой несущей способности узлового соединения. 20 Применение предлагаемого узлового соединения обеспечивает упрощение монтажа и ускорение сборки структурных конструкций в связи с простотой выполнения 25 рабочих операций, заключающихся в подведении друг к другу стержневых и узловых элементов и самозащелкивании, Структурные конструкции с предлагаемым узловым соединением могут монтироваться при по вишенной радиации, под водой, на высокогорье, при низких температурах и т, и, Простота монтажных операций делает возможным применение роботов и манипуляторов,Формула изобретения 1. Узловое соединение стержней структурной конструкции, включающее узловой элемент. стержневые элементы с наконечниками и крепежные детали, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения и ускорения монтажа и повышения надежности, оно снабжено раструбом с фиксатором и прижимом, а каждая крепежная деталь выполнена в виде штока, прикрепленного к наконечнику стержневого элемента или к узловому элементу и взаимодействующего с раструбом, прикрепленным к узловому элементу или наконечнику стержневого элемента, причем шток выполнен переменного сечения с входным участком выпуклой формы и рабочим участком конической формы, а раструб выполнен в виде биконического цилиндра с сужающимся входным и расширяющимся рабочим участками.2, Узловое соединение по и, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что фиксатор выполнен в виде конического сепаратора, снабженного сквозными выемками, расширяющимися наружу и расположенными в плоскости, перпендикулярной продольной оси сепаратора, в которых размещены шарики, расклинивающиеся между штоком и раструбом,3, Узловое соединение по пп, 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что прижим выполнен в виде пружины.1 бб 1319 Фиг Составитель Н,Павло Редактор Н,Тупица Техред М. Моргентал Корр Н,Корол аказ 2103 Ти.раж 437 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва. Ж, Раушская наб 4/5 КНТ СССР оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101