Узел соединения пространственного каркаса из полых стержней

Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОГО КАРКАСА ИЗ ПОЛЫХ СТЕРЖНЕЙ(71) Заявитель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(72) Авторы Драган Вячеслав Игнатьевич Мартысюк Владислав Сергеевич Харитонович Дмитрий Анатольевич Пчелин Вячеслав Николаевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(57) Узел соединения пространственного каркаса из полых стержней, оголовки которых снабжены жестко установленными в их полостях гайками, содержащий узловой элемент в виде полого шара с отверстиями в стенках, через которые пропущены со стороны полости шаров с возможностью вкручивания в гайки стержней болты с внутренними и наружными шайбами и расположенными снаружи шара силовыми и стопорными гайками, отличающийся тем, что силовые и стопорные гайки снабжены коаксиально установленными относительно друг друга и болтов втулками равной длины, а контактирующие между собой поверхности втулок выполнены с взаимодействующей друг с другом винтовой резьбой,имеющей шаг, равный шагу резьбы болтов, причем длина в втулок связана с шириной г гаек стержней, монтажным зазором з между болтами и гайками стержней, минимально 57262009.12.30 допустимой величинойвыхода болтов из гаек стержней в проектном положении и длиной н участков резьбы втулок, обеспечивающей передачу сжимающих усилий от полых стержней на узловой элемент, соотношением вгзн.(56) 1. Трушев А.Г. Пространственные металлические конструкции. - М Стройиздат, 1983. С. 117, рис. Х.14 а,б. 2. Патент РБ 2489 , МПК Е 04 В 1/58, 2006. Полезная модель относится к строительству и может быть использована при возведении пространственных стержневых конструкций. Известен узел соединения пространственного каркаса из полых стержней, содержащий болты со стопорными гайками и узловой элемент в виде шара с отверстиями, выполненными с внутренней резьбой под болты, монтированные в оголовках стержней с возможностью вращения и осевого перемещения 1. Недостатком данного узла является необходимость высокой точности изготовления узлового элемента и сборки пространственных конструкций. Кроме того, узел обладает большой материалоемкостью вследствие изготовления узлового элемента сплошным. Известен также узел соединения пространственного каркаса из полых стержней, оголовки которых снабжены жестко установленными в их полостях гайками, содержащий узловой элемент в виде полого шара с отверстиями в стенках, через которые пропущены со стороны полости шаров с возможностью вкручивания в гайки стержней болты с внутренними и наружными шайбами и расположенными снаружи шара силовыми и стопорными гайками, обеспечивающими стопорение болта относительно шара и гайки стержня 2. Изготовление узлового элемента в виде полого шара позволяет снизить материалоемкость узла. Пропуск же болтов со стороны полости шара через отверстия в его стенках с возможностью поворота относительно оси обеспечивает возможность необходимой точности изготовления узлового элемента и сборки пространственных конструкций. Однако передача сжимающих нагрузок от стержней на узловой элемент в виде шара только через болты обусловливает невысокую несущую способность узлового соединения. Кроме того, несущие болты открыты внешним воздействиям, вследствие чего повышается вероятность их коррозии в процессе эксплуатации, снижающей долговечность конструкции. Задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, состоит в том,чтобы повысить несущую способность узлового соединения при восприятии сжимающих нагрузок и защитить несущие болты от внешних воздействий. Решение поставленной задачи достигается тем, что в известном узле соединения пространственного каркаса из полых стержней, оголовки которых снабжены жестко установленными в их полостях гайками, содержащем узловой элемент в виде полого шара с отверстиями в стенках, через которые пропущены со стороны полости шаров с возможностью вкручивания в гайки стержней болты с внутренними и наружными шайбами и расположенными снаружи шара силовыми и стопорными гайками, последние снабжены коаксиально установленными относительно друг друга и болтов втулками равной длины,а контактирующие между собой поверхности втулок выполнены с взаимодействующей друг с другом винтовой резьбой, имеющей шаг, равный шагу резьбы болтов, причем длина в втулок связана с шириной г гаек стержней, монтажным зазором з между болтами и гайками стержней, минимально допустимой величинойвыхода болтов из гаек стержней в проектном положении и длиной н участков резьбы втулок, обеспечивающей передачу сжимающих усилий от полых стержней на узловой элемент, соотношением вгзн. 2 57262009.12.30 Снабжение силовых и стопорных гаек коаксиально установленными относительно друг друга и болтов втулками равной длины и выполнение контактирующих между собой поверхностей втулок с взаимодействующей друг с другом винтовой резьбой, позволяет передать часть сжимающей нагрузки через втулки, что повышает несущую способность узла, и защитить несущие болты от внешних воздействий. Определение связи длины в втулок с шириной г гаек стержней, монтажным зазором з между болтами и гайками стержней, минимально допустимой величинойвыхода болтов из гаек стержней в проектном положении и длиной н участков резьбы втулок,обеспечивающей передачу сжимающих усилий от полых стержней на узловой элемент,соотношением вгзн, обеспечивает возможность передачи сжимающих нагрузок от стержней 1 через втулки 15 на шар 3 и работоспособность узла, т.е. его нормальную сборку. Обеспечению работоспособности узла способствует также выполнение винтовой резьбы втулок с шагом, равным шагу болтов. Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен узел в момент заведения стержня между смежными узлами, разрез на фиг. 2 - то же, в момент полного вкручивания болта в гайку стержня на фиг. 3 - то же, в проектном положении. Обозначения 1 - полые стержни 2 - крепежные болты 3 - полый шар 4 - отверстия 5 - стенки шара 6 оголовки стержней 7 - полости стержней 8 - гайки стержней 9 - полость шара 10 - силовые гайки 11 - стопорные гайки 12 - головки болтов 13 - внутренние шайбы 14 - наружные шайбы 15 - втулки 16 - винтовая резьба втулок. Узел соединения пространственного каркаса из полых стержней 1 содержит крепежные болты 2 и узловой элемент в виде шара 3 (фиг. 13). Шар 3 выполнен полым с отверстиями 4 в стенках 5. Оголовки 6 стержней 1 снабжены жестко установленными в их полостях 7 гайками 8. Болты 2 пропущены со стороны полости 9 шара 3 через его отверстия 4 с возможностью вкручивания в гайки 8 стержней 1,причем каждый из болтов 2 снабжен силовой 10 и стопорной 11 гайками. Силовые 10 и стопорные 11 гайки размещены между шаром 3 и гайками 8 стержней 1,а между головками 12 болтов 2 и внутренней поверхностью шара 3 и наружной поверхностью шара 5 и силовыми гайками 10 установлены внутренние 13 и наружные 14 шайбы со сферическими, обращенными к шару 5 поверхностями, соответственно. В проектном положении стопорная гайка 11 стопорит гайку 8 стержня 1 относительно болта 2, а силовая 10 - болт 2 относительно шара 3 (фиг. 3). Силовые 10 и стопорные 11 гайки снабжены коаксиально установленными относительно друг друга и болтов 2 втулками 15 равной длины. Контактирующие между собой поверхности втулок 15 выполнены с взаимодействующей друг с другом винтовой резьбой 16, имеющей шаг, равный шагу резьбы болтов 2. Благодаря выполнению резьбы втулок 15 с шагом, равным шагу резьбы болтов 2, обеспечивается беспрепятственное перемещение втулок 15 с гайками 10,11, при вращении последних, вдоль болтов 2. Длина в втулок 15 связана с шириной г гаек стержней, монтажным зазором з между болтами и гайками стержней, минимально допустимой величинойвыхода болтов из гаек стержней в проектном положении и длиной н участков резьбы втулок, обеспечивающей передачу сжимающих усилий от полых стержней на узловой элемент, соотношением(1) вгзн. Соотношение (1) определяет возможность передачи сжимающих нагрузок от стержней 1 через втулки 15 в их проектном положении на шар 3 и нормальной сборки узла. Сборка узла соединения полых стержней 1 пространственного каркаса производится в следующем порядке. Перед установкой каждого из стержней 1 стопорная гайка 11 устанавливается на расстоянии гот торца болта 2 (фиг. 1), а силовая 10 гайка с втулкой 15 перемещается 3 57262009.12.30 в направлении к гайке 11 до момента упирания втулки 15 гайки 10 в гайку 11, при этом втулка 15 гайки 11 упирается в гайку 10. После чего производится стопорение гаек 10,11 с втулками 15 относительно друг друга и болта 2 посредством поворота с затягиванием гаек 10,11 навстречу друг другу, при этом расстояние от торца болта 2 до гайки 8 стержня 1 должно быть не менее расстояния от головки 12 болта 2 до внутренней шайбы 13 в положении прижатия застопоренных гаек 10,11 и втулок 15, 16 с наружной шайбой 14 и внутренней шайбы 13 к шару 3 (фиг. 1). При установке каждого из стержней 1 последний заводится меду шарами 3 смежных узлов с максимально втопленным в полость 9 шара 3 болтом 2 до опирания силовой гайки 10 с наружной шайбой 14 в наружную поверхность шара 3, при этом между стержнем 1 и болтом 2 образуется монтажный зазор з (фиг. 1). Затем путем вращения застопоренных гаек 10, 11 с втулками 15 и болтом 2, болт 2 ввинчивается в гайку 8 стержня 1 до упора гайки 11 в гайку 8, при этом головка 12 болта 2 с шайбой 13 упирается в стенки 5 шара 3 (фиг. 2). На заключительном этапе силовая гайка 10 с ее втулкой 15 вращается в обратную сторону, при застопоренных гайках 11,8, до момента опирания гайки 10 в наружную шайбу 14,и производится стопорение болта 2 и втулок 15 относительно шара 3 путем затягивания силовой гайки 10 (фиг. 3), т.е. приведение соединения в проектное положение. Аналогично соединяются в узле остальные стержни 1. Снабжение силовых 10 и стопорных 11 гаек коаксиально установленными относительно друг друга и болтов 2 втулками 15 равной длины и выполнение контактирующих между собой поверхностей втулок 15 с взаимодействующей друг с другом винтовой резьбой 16, позволяет передать часть сжимающей нагрузки от стержней 1 на шар 3 через втулки 15, что повышает несущую способность узла, и защитить несущие болты 2 от внешних воздействий. Определение связи длины в втулок 15 с шириной г гаек 8 стержней 1, монтажным зазором з между болтами 2 и гайками 8 стержней 1, минимально допустимой величинойвыхода болтов 2 из гаек 8 стержней 1 в проектном положении и длиной н участков резьбы 16 втулок 15, обеспечивающей передачу сжимающих усилий от полых стержней 1 на узловой элемент, соотношением вгзн, обеспечивает возможность передачи сжимающих нагрузок от стержней 1 через втулки 15 на шар 3 и работоспособность узла, т.е. его нормальную сборку. Обеспечению работоспособности узла способствует также выполнение винтовой резьбы 16 втулок 15 с шагом, равным шагу болтов 2. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4

МПК / Метки

МПК: E04B 1/58

Метки: узел, стержней, пространственного, полых, соединения, каркаса

Код ссылки

<a href="http://bypatents.com/4-u5726-uzel-soedineniya-prostranstvennogo-karkasa-iz-polyh-sterzhnejj.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Узел соединения пространственного каркаса из полых стержней</a>

Похожие патенты