Узел соединения стержней пространственного каркаса

)5 ТЕНТНОЕ ОСУДАРСТВЕННО ВЕДОМСТВО ССС ГОСПАТЕНТ ССС С)Б САНИЕ И ТЕ У К П(57) ней конс соед карк меж дол разм ми, фор вви кон(71) Октанорм-фертрибс ГмбХ фюр Бауэменте (ОЕ)(72) Йоханнес Эрнст Отто Штэгер (ОЕ). (56) Авторское свидетельство СССРМ 894088, кл, Е 04 В 1/58, 1961,(54) УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ СТЕРЖНЕЙ ПРСТРАНСТВЕННОГО КАРКАСА Изобретение касается узла для изготовления несущих конструкций.Наиболее близким техническим решением к изобретению является узел соединения стержней пространственного каркаса, включающий периферийные диски, между которыми закреплена центральная деталь с расположенными вдоль ее продольной оси цилиндрическими пазами, имеющими скосы на выходе, в которых размещены концы стержней с утолщениями, имеющими форму, соответствующую форме пазов.Недостатками известного решения являются большой расход материалов и сложность изготовления и монтажа,Целью изобретения является снижение . материалоемкости, упрощение изготовления и монтажа.На фиг,1 схематически изображен узел соединения двух стержней; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.З - вид сбоку на пространственный каркас, состоящий из пяти узлов соединения и восьми стержней; на фиг,4 - вид сверху на пространственный каркас, показанный на фиг.З; на фиг.5 - вид 2Использование: в соединениях стержпространственного каркаса несущих трукций. Сущность изобретения: узел инения стержней пространственного аса включает периферийные диски, ду которыми закреплена центральная, ль с расположенными вдоль ее проной оси цилиндрическими пазами, име ими скосы на выходе, в которых ещены концы стержней с утолщения- имеющими форму, соответствующую ме пазов, Каждое утолщение выполнено де плоских, сплющенных или скатанных цов стержней. 2 з.п.ф-лы, 9 ил. сверху на один из стержней, расположенных в донной плоскости каркаса, показан- Щ ного на фиг.З; на фиг,6 - вид сбоку на стержень, показанный на фиг.5; на фиг,7 - вид сверху на один из стержней, расположенных в диагональной плоскости каркаса фиг,З; на фиг.8 - вид сбоку стержню фиг.7;на фиг,9 - устройство несущей конструкции изданных узлов соединения с применением показанных на фиг.З и 4 элементов, ОФУзел соединения стержней 1 простран- а ственного каркаса включает периферийные (Я диски 2, между которыми закреплена центральная деталь 3 с расположенными вдоль ее продольной оси 4 цилиндрическими пазами 5, имеющими скосы 6 на выходе, в , Ф которых размещены концы стержней 1 с (лЭ утолщениями 7, имеющими форму, соответствующую форме пазов 5. Каждое утолщение выполнено в виде плоских сплющенных или скатанных концов 8 стержней 1. Утолщение относительно продольной оси 9 стерь жня 1 может быть размещено под углом 90 или меньше 900.50 На фиг.З и 4 показан пространственный каркас, изготовленный из стержней 1, соединенных между собой в узлах. Узел соединения стержней пространственной конструкции включает стержни 1, расположенные в донной плоскости пирамиды с квадратной базовой поверхностью, и четыре стержня, расположенных на боковых поверхностях, имеющих форму равнобедренных треугольников. Несущие стержни 1 своими концами зафиксированы в центральной детали 3, устройство которой поясняется со ссылкой на фиг,1 и 2, От этих центральных деталей 3, располокенных в углах квадрата, четыре стержня 1 идутдиагонально вверх к середине пирамиды, на центральной оси которой, располокенной перпендикулярно к поверхно сти, находится центральная деталь 3, Стержни 1 проходят под углом а к базовой поверхности, который в примере исполнения составляет 37, 5 О, Угол Р в виде сверху фиг.4 составляет 45 О.Как можно видеть на фиг.5 и 6, каждый стержень 1 представляет собой трубу,уплощенную с обоих концов и оснащенную там плоскими концами 8, которые переходят в цилиндрические утолщения 7, При этом оси 10 обоих утолщений 7 расположены перпендикулярно к оси 9 стержня 1, Утолщения 7 образованы обкаткой свободных концов 8 (фиг.8) стержней 1. Это дает преимущество монолитного и простого изготовления стержней и узлов соединения.На фиг,7 и 8 показано, что расположенные в диагоналях стержни 1 в принципе выполнены аналогично, И эти стержни 1 уплощены по концам 8, проходящим под углом (а ).к оси 9 стержня 1, И здесь свободные концы стержней 1 прокатаны и имеются утолщения 7 цилиндрической формы, оси которых также под углом а расположены относительно оси стержня 1. Угол а составляет, как уже приводилось в приМере исполнения, 37,5.Как показано на фиг,1 и 2 для сборки пространственного каркаса, фиг. 3 и 4 для сборки других стержней в несущую конструкцию, достаточно ввести стержни соответственно своими утолщениями 7 в цилиндрические пазы 5 своими торцами, чтобы вследствие этого уже добиться фиксации стержней 1 в центральной детали 3.Центральная деталь 3 в примере. исполнения выполнена в виде цельнотянутого тела с аксиальным пазом (Ь), длина которого соответствует. высотеутолщения 7 стеркней 1. В этой цельнотянутой центральной детали, которая, например, может быть выполнена из алюминия, равномерно по окружности распределены цилиндрические пазы 5, имеющие скосы 6 на выходе, Оси пазов 5 проходят параллельно скосам и параллельно оси 4 центральной детали 3, вы полненной в общем цилиндрической.Ширина идущих от пазов 5 скосов б.несколько больше ширины уплощенных концов 8 стержней 1, Диаметр пазов 5 в общем соответствует диаметру утолщений 7, создавае- "0 мых при обкатывании свободныхуплощенных концов 8 стержней 1. Таким образом, несмотря на небольшой зазор, служащий для облегченного ввода утолщений 7 в пазы, после ввода утолщения 7 в 15 центральную деталь 3 создается определенное геометрическое замыкание, которого достаточно, чтобы удерживать стержни 1 в центральной детали 3, При этом находящиеся в геометрическом замыкании поверхно сти утолщений 7 и пазов 5 сравнительновелики, Поскольку вследствие этого поверхностное сжатие. может поддерживаться сравнительно малым, можно выполнять стержни 1 из алюминия. Несущая конструк ция, изготовленная из данных узлов, мржетпоэтому иметь сравнительно небольшой вес, Это имеет значение, например, при изготовлении выставок.и ярмарок, когда необходимые для сборки отдельные детали 30 перед монтажом и после демонтажа должныснова транспортироваться в другие места.Кроме того, обращение с легкими деталями упрощается.Центральная деталь 3, как видно из 35 фиг,1, в своей нижней части закрыта периферийной деталью 2 диаметра, что и центральная деталь 3. Сверху она закрыта другим диском 2, выполненным идентично, .когда все утолщения 7 необходимые для 40 сборки стержней 1, введены в центральнуюдеталь 3, С этой целью диск 2 оснащен расположенным в центре винтом 11, который может ввинчиваться в соответствующую резьбу отверстия 12, проходящего через 45 центральную деталь 3, Периферийные детали 2 по периметру имеют накатку, поэтому они легко и быстро могут вручную ввинчиваться в резьбу 13. Кроме того, предусмотренное для вставки инструмента углубление 14, которое может быть выполнено в виде внутреннего шестигранника, обеспечиваете итоге прочное свинчиваниеИз фиг.З и 4, кроме всего прочего, четковидно, что исходя из показанных там элементов можно изготавливать несущую конструкцию согласно фиг.9, причем сразу вслед за стержнями 1, уложенными в поверхность пирамиды и соосно с ними, можно укладывать стержни соседней пирамиды, и вершины обеих соседних пирамид могут1794151 15 20 25 30 35 40 вводиться соединительным звеном 15, которое опять-таки представляет собой стержень 1. Однако здесь из соображений четкости вместо обозначения выбрано обозначение 15.Можно пирамиды согласно фиг,3 и 4 в. их поверхностях усилить тем, что предусмотреть дополнительйо еще более короткие диагональные стяжки, которые на виде сверху согласно фиг,4 расположены под на клонно вверх проходящими несущими стержнями и по своей длине соответствует половинам диагоналей квадрата.Понятно, чТо можно вместо пирамидообразных элементов использовать другие формы, Восемь камер, расположенных осеасимметрично в центральной детали 3, позволяют располагать до восьми несущих стержней в плоскости, перпендикулярной оси центральной детали 3 или даже под углом а, причем сам угол может приниматься изменяемым, Естественно, оказывается, что узел согласно фиг,5-8 в случае необходимости с упомянутыми диагональными стяжками достаточен для того, чтобы можно было осуществлять все обычно требуемые формы несущей конструкции,Как уже отмечалось, между утолщениями и соответствующими пазами предусмотрен определенный зазор, обеспечивающий облегченную вставку утолщений в пазы беэ применения инструментов, Однако соблюдаемые для этого допуски ведут к тому, что несущая конструкция, показанная на фиг.9,тогда, когда она в четырех наружных углах опирается соответствующими опорными столбами Я на грунт и в данном случае дополнительно нагружается в направлении по стрелке В, провисает в середине. При больших пролетах в зависимости от длины применяемых стержней и числа соединительных узлов - в продольном направлении в примере - это приводит к знаформула изобретения 1. Узел соединения стержней пространственного каркаса, включающий периферийные диски, между которыми закреплена центральная деталь с расположенными вдоль ее продольной оси цилиндрическими пазами, имеющими скосы на выходе, в которых размещены концы стержней с утолщениями, имеющими форму, соответствующую форме пазов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения материалоемкости, упрочительным провисам несущей конструкции в центре. Этот провис может составлять несколько сантиметров и в определенных условиях может быть видимым.Для устранения такого провиса можно испольэовать два различных типа соединительных узлов, которые хотя и устроены в принципе одинаково, но по размерам А и О, укаэанным на фиг,2, отличаются друг от друга, Так, например, в несущей конструкции по фиг.9 - нижнее перекрытие - предусмотрены так называемая связь растяжения и. связь сжатия, встроенные соответственно в нижний пояс несущей конструкции связь растяжения и в верхней пояс связь сжатия, Все связи несущей конструкции фиг.9 работает на сжатие, а связи растяжения - на растяжениеИсполнение связей сжатия и растяжения осуществляется так, что размер О и зависящий от него при одинаковом сечении пазов размерА у связи растяжения на сумму допустимых допусков между утолщениями и пазами меньше, чем у связи сжатия, За счет этого все допуски у связей сжатия проходят наружу, а у связей растяжения - напротив, к центру, Это приводит к тому, что устраняется зависящий от допусков провис несущей конструкции,В примере с соединительными узлами согласно фиг.1 и 2 с наружным диаметром около 45 мм размер О для связей растяжения составляет, например, около 31,5 мм, а для связей сжатия - 33,5 мм. Поэтому для пазов был предусмотрен диаметр около 9 мм. Общие допустимые допуски составляют здесь около 1 мм на соединительный узел (зазор между каждым утолщением и па ом около 0,25 мм), так что разница для размера диаметра О получается 2 мм,Возможны другие отклонения размеров и соответственно другие разницы в размере О для связей растяжения и сжатия. щения изготовления и монтажа, каждое утолщение выполнено в виде плоских сплющенных и скатанных концов стержней.2. Узел соединения по п.1, о тл и ч а ющ и й с я тем, что утолщение относительно продольной оси стержня размещено подуглом 900,3. Узел соединения по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, утолщение относительно . продольной оси стержня размещено под углом меньше 900.1794151 Ко,ректор Е,Пап Составитель Н.Павло Техред М.Моргентал дакто Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 527 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5