Складная пространственная конструкция покрытия

 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в складных пространственных покрытиях для сборно-разборных зданий. Целью изобретения является повышение надежности и увеличение жесткости. Складная пространственная конструкция покрытия имеет в плане прямоугольное очертание и включает плоские элементы трех типов - наклонные элементы 1, горизонтальные элементы в уровне верхнего пояса 2 и горизонтальные элементы в уровне нижнего пояса 3. Одноименные плоские элементы последовательно соединены между собой с помощью специальных шарнирных соединений 4, расположенных вдоль их длинных сторон. 10 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„80„„1609907 (51)5 E 04 В 7/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4435545/23-33 (22) 20.04.88 (46) 30.11.90. Бюл. № 44 (71) Центральный научно-исследовательский и проектный институт типового и экспериментального проектирования школ, дошкольных учреждений, средних и высших учебных заведений (72) В. Ф. Кротюк (53) 69.024.47 (088,8) (56) Мельников Н. П. Металлические койструкции: Современное состояние и перспективы развития. — M.: Стройиздат, 1983, с. 153, рис. 8.25. (54) СКЛАДНАЯ ПРОСТРАНСТВЕННАЯ

КОНСТРУКЦИЯ ПОКРЫТИЯ (57) Изобретение относится к строительству н может быть использовано в складных пространственных покрытиях для сборноразборных зданий. Целью изобретения является повышение надежности и увеличение жесткости. Складная пространственная конструкция покрытия имеет в плане прямоугольное очертание и включает плоские элементы трех типов — наклонные эле- менты 1, горизонтальные элементы в уровне верхнего пояса 2 н горизонтальные элементы в уровне нижнего пояса 3. Одноименные плоские элементы последовательно соединены между собой с помощью специальных шарнирных соединений 4, расположенных вдоль их длинных сторон. 10 нл.

1609907

Изобретение относится к строительству, а именно к складным покрытиям пространственного типа для сборно-разборных здани й.

Цель изобретения — повышение надежности и увеличение жесткости.

Ha,фиг. 1 изображена несущая конструкция складного покрытия без опорных конструкций, общий вид; на фиг. 2 — фрагмент несущей конструкции с раздельным изображением одноименных плоских элемен- 10 тов — наклонных, верхних горизонтальных и нижних горизонтальных; на фиг. 3 фрагмент конструкции в рабочем положении; на фиг. 4 — то же, в процессе трансформации; на фиг. 5 — конструкция на раз15 иых стадиях ее складывания, вид сбоку; на фиг. б — шарнирное соединение одноименных плоских элементов; на фиг. 7— разъемное сочленение шарнирных соединений разноименных плоских элементов в одном узле, в положении, допускающем вза- 20 имный поворот плоских элементов и складывание конструкции; на фиг. 8 — то же, в случае, когда. устранены зазоры в шарнирных соединениях и в разъемном сочленении их друг с другом; на фиг. 9 вариант вынолнения несущей конструкции с, нащельниками и фартуками, закрывающими щели между верхними горизонтальными плоскими элементами в рабочем положении; на фиг. 10 — то же, в процессе трансформации.

Складная пространственная несущая конструкция покрытия имеет в плане прямоугольное очертание и плоские элементы трех типов — наклонные элементы 1, горизонтальные элементы в уровне верхнего пояса 2 и горизонтальные элементы в уровне нижнего пояса 3. Одноименные плоские элементы последовательно соединены между собой с помон1ью шарнирных соединений 4, расположенных вдоль их длинных сторон, Шарнирные соединения разноименных плоских элементов в рабочем положении 40 расположены рядом и с помощью болтов 5, пропущенных через центральную полость шарнирных соединений, и гаек 6 могут быть объединены в единые узлы, представляющие собой разъемное сочленение.

Шарнирное соединение 4 включает пару цилиндрических петель 7, которые лапками 8 прикреплены к одноименным плоским элементам. В качестве оси в шарнирном соединении использован тонкостенный цилиндр 9, выполненный из упругой стали с продоль- 50 ным разрезом по его длине, что делает возможным его упругое расширение. Внутри упругого цилиндра 9 и концентрично с ним расположены пустотелый палец 10; манже, та 11, представляющая собой толстостенный цилиндр из эластичного материала с высоким коэффициентом поперечного расширения, например,; в исходном. положении между манжетой 11, пальцем 10 и упругим цилиндром 9 имеются небольшие зазоры, позволяющие манжсте 11 проскальзывать между ними; поршни 12 и 13. прилегающие к торцам манжеты 11, смонтированные с возможностью перемещения в определенных пределах внутрь упругого цилиндра 9, скользя по пальцу 10 как по направляющей; внешние, обращенные друг к другу поверхности поршней 13 смежных шарнирных соединений выполнены в виде поверхностей взаимного зацепления; запорные кольца 14, которые упираются в завальцованные внутрь наружные края петель 7 и удерживают внутри палец 10, манжета 11 и поршни 12 и 13; короткая цилиндрическая пружина 15 между поршнем 13 и запорным кольцом 14.

В рабочем положении болты 5 размещены во всех разъемных сочленениях конструкции, что обеспечивает ее геометрическую неизменяемость. При этом гайки б затянуты. В процессе затягивания гайки 6 создается давление на поршни 12, которые перемещаются навстречу друг другу, преодолевая сопротивление пружины 15, и толкают перед собой манжеты 11 и поршни 13.

Как только поршни 13 упрутся друг в друга и их профили войдут в плотное зацепление, дальнейшее перемещение поршней 12 будет сжимать в продольном направлении упругие манжеты 11, которые вследствие этого будут расширяться в поперечном направлении. При этом оудет расширяться и упругий цилиндр 9 — за счет существующего в исходном положении зазора между ним и петлями 7. Расширение упругих цилиндров 9 происходит до тех пор, пока они плотно не прижмутся к внутренней поверхности петель 7. Дальнейшее затягивание гайки 6 создает предварительное напряжение, обеспечивающее плотный контакт между упругим цилиндром 9 и петлями 7 внутри каждого шарнирного соединения, а также между поверхностями зацепления поршней 13 смежных шарнирных соединений.

При необходимости складывания конструкции гайки 6 во всех разъемных сочленениях ослабляются. При этом цилиндрическая пружина 15 отжимает поршни 13 внутрь петель 7 и возвращает манжеты 11 и упругий цилиндр 9 в исходное положение; между цилиндром 9 и петлями 7 образуется зазор. Болты 5 в шарнирных соединениях, расположенных по осям А (фиг. 3), вынимаются; при этом конструкция становится геометрически изменяемой и приобретает способность складываться. Благодаря образовавшимся зазорам в шарнирных соединениях . и в сочленении между ними, плоские элементы 1, 2 и 3 могут свободно поворачиваться вокруг болтов 5 в сочленениях, расположенных по осям В.

При этом складывание всех трех систем

5 плоских элементов — наклонных 1, верхних горизонтальных 2 и нижних горизонтальных 3 — происходят одновременно.

Вариант складной пространственной конструкции покрытия дополнен нащельникамы 16 с уплотнителями 17 и фартуками 18.

Нащельники 16 устанавливаются по осям А и выполняются из твердого упругого материала, например, пластика или металла.

Одна сторона каждого нащельника 16 плотно закреплена на одном из плоских горизонтальных элементов, на другой стороне укреплен уплотнитель 17, выполненный из эластичного материала, например, пластика или резины. В рабочем положении нащельник 16 за счет своей упругости плотно прижимается уплотнителем 17 к смежному плоскому горизонтальному элемеь гу.

Фартуки 18 устин;,вливаются по осям В и выполняются из мягкого эластичного материала, например, пластика илн резины.

Фартуки 18 постоянно плотно закреплены своими краями к смежным кромкам обоих плоских горизонтальных элементов.

Для увеличения жесткости плоские элементы 1, 2 и 3 подкреплены выштамповками 19 и 20, а также отгибами кромок 21 и 22.

Выполнение горизонтальных связей в виде плоских элементов повышает. жесткость конструкции, так как при этом в плоскости верхнего и нижнего поясов образуются жесткие диски, кроме того, горизонтальные плоские элементы совместно с наклонными плоскими элементами образуют конструкции замкнутого треугольного сечения, обладающие значительной жесткостью на кручение.

Наличие. между горизонтальными плоскими элементами шарнирных соединений, которые соединяются с шарнирными соедине609907 ниями наклонных плоских элементов при помощи разъемных сочленений, уменьшает трудоемкость операций по складыванию и раскладыванию покрытия, так как обеспечивает одновременность трансформации всех его элементов и исключает необходимость дополнительной установки кровельных плит.

Составные оси шарнирных соединений позволяют устранить в последнем зазоры, что уменьшает деформатнвность и повышает

10 надежность их работы и увеличивает жесткость конструкции в целом..

Наличие профилей взаимного зацепления на поршнях шарнирных соединений с обеспечением плотного контакта между ними соз15 дает малоподатливую связь между шарнирными соединениями, что повышает общую жесткость конструкции.

Формула изобретения

2р Складная пространственная конструкция покрытия, включающая шарнирно соединенные горизонтальные н наклонные элементы и стяжной элемент для сочленения шарнирных соединений, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и увеличения жесткости, горизонтальные и наклонные элементы выполнены в виде пластин, каждое шарнирное соединение выполнено в виде незамкнутого упругого цилиндра с установленными внутри него по концам полой оси

ЗО поршнями, один из которых — с возможностью перемещения, с концентрично им подпружиненными относительно последних запорнымн кольцами и расположенной между поршнями манжетой, причем наружная поверхность по крайней мере одного поршня выполнена профилированной для взаимного зацепления смежных соединений. юччо7

irown

Фиг. 5

pi;z.4

1609907

2 Ф ытот

1(РЗ) 1(г 3) В - -!

l с

B — +

14

У

11

13

15 I

4 1

" — В

0 1

1609907 (.оста витель A. Гуров

Реда ктор М..Товтии Техред Л. Кравчук Корректор Л. Г1итай

Заказ 37!! Тираж 5И5 Г!олписное

В11ИИПИ Государственного комитега ио изобретеиияи и открытиям ири КН1 (:(:(.I ! 3035, Москва, Ж 35. l аугигкии иаб., д. 4/5

Г1рг изводстиеHH(l-из((азч Ih(.кий ко(ибииаг «Г1атеит«. f. Ужгород, ул Гагарина, 1()l