Узловое соединение стержней пространственного каркаса

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик1947331(51) М. Кл.з с присоединением заявки МоВ 04 В 1/58 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийОпубликовано 300782,Бюллетень Мо 28 Дата опубликования описания 300782) Заявите льский электромеханический институт инж железнодорожного транспорта(5 ЛОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ СТЕРЖНЕЙ ПРОСТРАНСТВЕННОГО КАРКАСА не ще дин кар инеЗО Изобретение относится к строительству, в частности к пространст венным стержневым конструкциям тип структур, сетчатых куполов и др.Известно узловое соединение стей пространственного каркаса, осу ствляемое посредством полых узло вых элементов и крепежных элементо в виде болтов и сварки Г 11.Укаэанное соединение сложно в изготовлении, обладает значительно податливостью и низкой эксплуатаци ной надежностью. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является узловое соеение стержней пространственногокаса, включающее полый сердечник выполненный в виде сферической оболочки.с отверстиями для введения коФ- цов стержней, монтажный канал и замоноличивающий заполнитель в полости сердечника г 23.Известное узловое соединение не обладает достаточной прочностью, поскольку не обеспечивается совместная работа оболочки сердечника и заполнителя . после его затвердевания. Монтаж такого узлового соед ния сложен и трудоемок, так как зан с необходимостью выполнения тру. доемких работ по предотвращению вытйкания в процессе монтажа замоноличиФ вающего раствора из полости сердечника. Кроме того, строго фиксированноЕ положение концов стержней в сердечнике усложняет сборку пространственный каркасов, поскольку не позволяет учитывать и устранять в ходе монтажа неточности изготовления отдельны стержневых элементов,Цель изобретения - повышение. проч ности и упрощение монтажа пространственных стержневых конструкций..Указанная цель достигается тем, что в узловом соединении стержней пространственного каркаса, включаю. щем полый сердечник, выполненный в ,виде сферической оболочки с отверст ми для введения концов стержней, монтажный канал и эамоноличивамщий заполнитель в полости сердечника, сердечник снабжен уплотнительными втулками из упругоэластичного материала, размещенными в отверстиях, а введенные в отверстия концы стерж ней закреплены во втулках на клех, и снабжены анкерными элементаий при этом заполнитель йолости оердеч ника образован из состава, увеличи 947331вающегося в объеме при затвердевании.На фиг,1 изображено узловое сое-,динение; на фиг.2 - то же, разрез.на фиг.З - сечение А-А на фиг.2; нафиг.4 - разрез Б-Б на фиг.З. 5Узловое соединение включает узловой элемент, выполненный в виде сферической оболочки 1 с радиальнымиотверстиями 2, куда вставлены втулки-уплотнители 3, изготовленные изупругоэластичного материала. Черезотверстия во втулках с натягом пропущены во внутрь оболочки концы сопряга-.емых в узле стержней 4, смазанныеклеем 5, и зафиксированы в проектном положении. Внутреннее пространство сферической оболочки заполняютзатвердевающей безусадочной массой6, например полимербетоном. При этомэатвердевающую массу подают во внутрьоболочки через штуцер 7 под давлением. При необходимости в верхнейчасти оболочки предусматривается отверстие диаметром 1,5-2 мм ) для выпуска воздуха и проверки полнотызаполнения ее полости эатвердевающей массой,Смазка клеем концов стержнейили наконечников ) обеспечивает лучшеесцепление их с заполнителем и создаетсвязь между втулками и стержнями,которая необходима на период сборкипространственной конструкции,Для увеличения прочности заделкистержней в узловом элементе их концыснабжаются анкерующими элементами 35в виде стержней 8 меньшего диаметраразмера ), чем основной стержень 4,с упорной шайбой 9 или крючком 10на конце. При этом соединение анкерующего элемента 8 с основным стержнем, 4 может быть выполнено сварным,клеевым или посредством ввинчиванияэлемента 8, сделанного в виде болта,в торец основного стержня.Для лучшей анкеровки сопрягаемых 45стержней 4 внутри затвердевшей массы6 в качестве заполнителя оболочки 1используется масса, которая при затвердевании увеличивается в объеме.Дозированное увеличение объема массы6 создает после ее затвердеванияпредварительное напряжение растяжения в оболочке 1, которое, в своюочередь, создает объемное напряжение сжатия в самой затвердевшей массе, обеспечивая, тем самым, эффективную анкеровку концов стержней 4-10,находящихся внутри заполнителя. Принятая форма оболочки 1 в виде сферыобеспечивает при этом равномерноепредварительное напряжение как в самой оболочке 1,так и в затвердевшеймассе-заполнителе 6.В качестве замоноличивающего состава (массы)может быть использованбетон на расширяющемся цементе, поли-.65 мербетон или другие расширяющиеся безусадочные) компаунды на основе полимерных смол.Оболочка 1 может быть выполнена методом штамповки из стального листа или из пластмассы в виде полусфер, которые после выполнения отверстий 2 соединяются между собой посредством створки или другим способомРазмеры отверстий 2 в оболочке 1 выполняют в соответствии с размерами сечений вставляемых стержней 4 ( 8 ) Наружные размеры втулок 3 устанавливают по размеру отверстий 2 и толщине стенок оболочек 1 с бортиками для фиксации втулок в отверстиях 2, Внутренний размер отверстия втулки 3 должен соответствовать размеру сечениястержня 4 или его наконечника 8 9 и 10). При этом с наружной стороны размер отверстия втулки должен быть на 1-2 мм больше размера сечения д+)вставляемого стержня 4 8 ), а с внутренней стороны на 1-2 мм меньше размера сечения (Й )вставляемого стержня. Толщину стенок и высоту Ъ втулки можно получить из расчета ее на усилия, возникающие пои сборке конструкции (структуры, купола), когда втулки работают как несущие элементы, связывающие между собой стержни 4 и узловые оболочки 1 при наличии в последних еще не затвердевшего заполнителя 6.Установку стержней 4 в проектное положение между двумя узлами производят продольным перемещением стержней внутри. втулок. При этом стержни 4 на концах должны иметь заранее нанесенные метки, которые определяют нужное проектное положение стержня между смежными узлами.После схватывания клея, которым покрыты концы стержней, оболочки 1 заполняют эатвердевающей массой 6 через штуцер 7 при помощи шпоица или насоса.При использовании в качестве заполнителя 6 оболочки 1 безусадочногр материала, с целью увеличения предварительного обжатия заполнителя 6 и ускорения его твердения, оболочку 1 предварительно нагревают до 50-150 С, Конкретное значение нагрева устанавливают в зависимости от, свойств заполнителя 6, клея 5 и требуемого предварительного напряжения в оболочке и заполнителе.Нагрев оболочек 1 может быть осуществлен горячим воздухом, паром или электрическим способом. При использовании пбдогрева сроки набора заполнителем 6 необходимой прочности могут быть сокращены до нескольких часов, а степень расширения эамоноличивающего состава значительно уменьшена.947331 Формула изобретения Изобретение может найти применение в пространственных стержневых конструкциях, изготовленных как из металла, так и из неметаллических элементов пластмассы, дерева и т,п.). Изобретение упрощает мон таж и обеспечивает высокую прочность соединения стержневых элементов пространственных конструкций. узловое соединение стержней пространственного каркаса, включающее полый сердечник, выполненный в виде сферической оболочки с отверстиями для введения концов стержней, монтажный канал и замоноличивающий заполнитель в полости сердечника, о тличающееся тем,что, сцелью повышения прочности и упрощениямонтажа, сердечник снабжен уплотнительными втулками из упругоэластичного материала, размещенными в отверстиях, а введенные в отверстияконцы стержней закреплены во втулках на клею и снабжены анкернымиэлементами, при этом заполнительполости сердечника образован изсостава, увеличивающегося в объемепри затвердевании,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ВеликобританииР 1335163, кл. Е 04 В 1/38, 1974,2. Авторское свидетельство СССРР 667652, кл. Е 04 В 1/58, 1977947331 Составитель Н. Радковский .Крупенина ТехредМ. Надь КорректорИ. Муска Редак каз 55 б 1/46 Тира ВНИИПИ Государственно по делам изобретен 113035 Москва ЖРж 724 Подписноего кОмитета СССРий и открытийауюская наб., д. 4/5филиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная,