Узловое соединение стержней пространственного каркаса

(22) Заявлено 180381 (21 3265641/29-33с присоединением заявки Нов(Я ) М. Ктт.з Е 04 В 1/58 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийжелезнодорожного спор 54) УЗЛОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ СТЕРЖНЕЙ ПРОСТРАНСТВЕННОГО КАРКАСА 2 30 Изобретение относится к строительству и может быть использовано. впространственных стержневых конструкциях зданий и сооружений, в частности в структурных конструкциях, со-бираемых из пирамид рядового илишахматного расположения.Известное узловое соединение системы "Спейс Дек." включает в себя.узловой элемент с четырьмя резьбовыми гнездами, в которые ввинчиваются концы трубчатых поясных стерж. -ней, аостальные стержни - раскосысоединены с узловым элементом жестко 1,15Недостатки этого решения заключаются в сложности конструкции сопряжения вершины пирамиды с пояснымистержнями при ограниченной несущейспособности соединения, а также вперерасходе материала в связи с необходимостью компенсации ослаблениясечений в нарезанных частях стержней,Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является узло.воое соединение систеьв "Юнибат". Узловые соединения этого типа используют в решетчатых пространственныхконструкциях, собираемых из пирамид для обеспечения совместной работы пирамид с поясными стержнями, В вершине пирамиды расположен узловой элемент в форме пятистенной коробки с отверстием в торце. К боковым сторонам элемента примыкают фигурно обрезанные концы трубчатых раскосов.Поясные стержни выполняют либо неразрезными из швеллеров, либо из труб, состыкованных в узле на листовых фасонках. Поясные швеллеры одного направления расположены полками вверх, охватывающими узловой элемент с обеих сторон, а пояса дру" гого направления - полками вниз.Стержни стенками и узловой элемент торцом плотно касаются друг друга и соединены между собой болтом. В случае трубчатых сечений фасонки стержней разных направлений располагаются одна на другой в разных уров-. нях 123.Недостатками данного решения являются:расцентрация стержней в узле, что приводит к появлению дополнительных изгибающих моментов; значительный расход металла на узловой элемент, обусловленный большой расчетной толщиной стенок элемента, которые работают на изгиб как пластив 996660ки, опертые по трем сторонам, от на грузки, передаваемой концами раскосов; сложность Фигурной резки концов трубчатых раскосов с необходимой высокой точностью, что не может не отразиться на трудоемкости изготовления соединения.Цель изобретения - сокращение металлоемкости и трудоемкости.Указанная цель достигается тем, что в узловом соединении стержней пространственного каркаса, включающем узловой элемент в виде полого незамкнутого сверху куба, поясные стержни, жестко прикрепленные к кубу, стяжными болтами, и раскосы, поясные стержни снабжены изнутри по концам15 втулками с внутренней резьбой, а боковые стенки куба выполнены с от,- верстиями, причем стяжные болты вставлены изнутри куба через каждое отверстие в каждую втулку соответст вующего поясного стержня, при этом концы раскосов выполнены плоскими и жестко прикреплены к незамкнутым кромкам куба параллельно его основанию. 25На фиг. 1 показано узловое соединение стержней с нормальным расположением раскосов по отношению к основанию узлового элемента, вариант вплаЗ 0 ,не; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1;на Фиг. 3 - то же, что на фиг. 1 с диагональным расположением раскосов по отношению к основанию узлового элемента (другой вариант); на 35 фиг. 4 - разрез Б-Б .на Фиг, 3.Поясные стержни 1, расположенныев двух взаимно перпендикулярных направлениях, примыкают к узловому элементу 2, имеющему форму пятистенной 40 коробки. Плоские концы раскосов 3 жестко прикреплены к боковым стенкам узлового элемента по контуру его от.крытого основания. Поясные стержни снабжены по концам втулками - вкладышами 4 с резьбовыми отверстиями, " 45 в которые ввинчены болты 5, соединя.ющие узловой элемент с пояснымистержнями.При нормальном расположении раскосов по отношению к основанию узлового элемента, что соответствует шахматному размещению пирамид в пространственной конструкции, концыраскосов жестко прикреплены по всей 55 стороне боковых сторон узлового элемента, Это позволяет передать усилие с раскоса на две стенки элемента, параллельные направлению раскоса. Сама стенка, к которой прикреплен раскос, воспринимая усилие от поясного стержня, работает на изгиб как пластинка, опертая по контуру, что позволяет сделать узловой элемент тон.костенным. 65 При диагональном расположениираскосов по отношению к основаниюузлового элемента у плоского концараскоса устраивают угловой вырез.Тогда усилие с раскоса передаетсяна смежные боковые стенки узловогоэлемента, подкрепляя их и вынуждаяработать от усилий в поясных стержнях по .схеме пластинки,.опертой поконтуру.Узловое соединение работает сле- дующим образом.Сжимающее усилие с поясного стержня передается на узловой элемент эасчет механического контакта междувкладышем стержня и стенкой узлового элемента и воспринимается боковойстенкой узлового элемента, работающей на изгиб как пластинка, опертаяпо контуру. Растягивающее усилие с поясного стержня передается на болт и воспринимается пластинкой, работающей аналогично предыдущему случаю.Предложенное решение получило аппробацию при возведении структурных конструкций антресолей, несущая часть которых выполнена в виде структурной плиты, собранной из пирамид пентаэдров, расположенных в шахматном порядке.Экономический эффект внедрения составил 1,8 тыс,руб, или 3 руб.на 1 м антресолей. Расход металла за счет применения изобретения снижается на 7, а трудоемкость уменьшается на 15.формула изобретенияузловое соединение стержней пространственного каркаса, включающееузловой элемент в виде полого незамкнутого сверху куба, поясные стержни, жестко прикрепленные к кубу стяжными болтами, и раскосы, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюсокращения металлоемкости и трудоемкости, поясные стержни снабжены изнутри по концам втулками с внутренней резьбой, а боковые стенки кубавыполнены с отверстиями, причем стяжные болты вставлены изнутри кубачерез каждое отверстие в каждую втулку соответствующего поясного стержня, при этом концы раскосов выполнены плоскими и жестко прикреплены кнезамкнутым кромкам куба параллельноего основанию.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Трофимов В.И. и др. Структурные конструкции. М Стройиздат,1972, с., 19-20.. 2, Лубо Л,Н. и др. Плиты регулярной пространственной структуры. ЛСтройиздат, 1976, с. 27 (прототип)396660 Составитель В, ВиниченкРедактор М, Келемеш Техред Ж,Кастелевич о дписн ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,аказ 888/48 Тираж 72 ВНИИПИ Государственн по делам изобретен 113035, Москва, Ж