Связь для регулирования работы строительных и мостовых конструкций

 

Связь для регулирования работы строительных и мостовых конструкций включает пакет пластинчатых предварительно напряженных пружин, имеющих с внутренней стороны пакета исходный радиус кривизны, превышающий исходный радиус кривизны пружин, расположенных с наружной стороны пакета. Связь снабжена опорными частями и клиновидными упорами, при этом опорные части расположены между клиновидными упорами и концами пакета, а обращенная к упорам поверхность опорных частей выполнена цилиндрической. 1 ил.

Изобретение относится к строительным и мостовым конструкциям. Оно может быть использовано в условиях приближения работы статически определимых конструкций к условиям работы статически неопределимых.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является связь по авт. св. N 1686059, кл. E 01 D 21/00, которая создает усилие преднапряжения и сохраняет его постоянным при температурных и других перемещениях. Связь устанавливается вместо обычных лишних связей, превращающих статически определимую конструкцию в статически неопределимую.

Недостатком известной связи является то, что она имеет повышенные габариты.

Целью изобретения является уменьшение габаритов связи.

Эта цель достигается тем, что в связь введены опорные части, через которые концы пакета пластинчатых пружин упираются в клиновидные упоры, сам же пакет пластинчатых пружин выполнен так, что кривизна его во время работы связи меняет знак, и пружины, расположенные с внутренней стороны пакета, имеют знак исходной кривизны (до преднапряжения), обратный знаку исходной кривизны пружин, расположенных с наружной стороны пакета.

На фиг. 1 а, б, в схематично изображена предлагаемая связь, где а, б крайние положения пакета пружин при температурных и других перемещениях в конструкции; в пружины, расположенные с внутренней стороны пакета до преднапряжения, и пружины, расположенные с наружной стороны пакета после преднапряжения. Пружины, расположенные с внутренней стороны пакета, до преднапряжения (фиг. 1, в) имеют отрицательную кривизну, равную отрицательной кривизне этих же пружин, показанных на фиг. 1, б.

Связь для регулирования работы строительных и мостовых конструкций состоит из пакета 1 пластинчатых предварительно напряженных пружин 2, клиновидных упоров 3, расположенных на элементе строительной или мостовой конструкции 4. Через пакет пружин 1 в средней части пропущена тяга 5, снабженная ограничителем 6 и натяжным элементом 7, расположенными соответственно с наружной и внутренней сторон пакета. Пакет пружин 1 снабжен опорными частями 8, посредством которых его концы свободно оперты через клиновидные упоры на элемент 4 строительной или мостовой конструкции.

Если связь создает постоянное при температурных и других перемещениях усилие преднапряжения в затяжке строительной или мостовой конструкции (фиг. 1а, б, в), то тяга 5 прикрепляется к затяжке. Если же конструкция преднапрягается без затяжки, то связь ставится между двух элементов конструкции, например, между двух элементов надарочного строения, над средним шарниром трехшарнирной арки. В этом случае тяга короче, а ограничитель, имея большую высоту, выполняет роль ограничителя тяги и опорной части, которая упирается во второй элемент конструкции.

При температурных перемещениях и перемещениях от действия на конструкцию временной нагрузки пакет пружин деформируется. На фиг. 1а, б показаны крайние положения пакета при его полной деформации. Связь сохраняет в тяге и в затяжке, прикрепленной к тяге, усилие преднапряжения S постоянным.

Кривизна пакета пружин на фиг.1а имеет положительный знак, на фиг. 1б отрицательный.

Связь включается в работу так: сначала преднапрягаются пружины, расположенные с наружной стороны пакета, затем преднапрягаются пружины, расположенные с внутренней стороны пакета. На фиг. 1в показан момент, когда преднапряжены пружины, расположенные с наружной стороны пакета, при этом они имеют положительную кривизну, а пружины, расположенные с внутренней стороны пакета, имея отрицательную кривизну, не преднапряжены. После преднапряжения пружин, расположенных с внутренней стороны пакета, пакет пружин становится таким, каким он показан на фиг. 1а.

Пружины, расположенные с внутренней стороны пакета, имеют знак исходной кривизны (до преднапряжения), обратный знаку исходной кривизны пружин, расположенных с наружной стороны пакета. Величина отрицательной исходной кривизны пружин, расположенных с внутренней стороны пакета, равна отрицательной кривизне пакета пружин на фиг. 1б. Поэтому на фиг. 1а пружины, расположенные с внутренней стороны пакета, имеют наибольшее отрицательное преднапряжение, а эти же пружины на фиг. 1б имеют нулевое преднапряжение.

При увеличении длины затяжки по сравнению с длиной конструкции положительное преднапряжение пружин, расположенных с наружной стороны пакета, падает, а отрицательное преднапряжение пружин, расположенных с внутренней стороны пакета, возрастает. Падение положительного преднапряжения приводит к уменьшению расстояния между концами пакета пружин, возрастание отрицательного к увеличению этого расстояния. Это обеспечивает постоянство усилия преднапряжения, создаваемого связью. Постоянство усилия преднапряжения, создаваемого связью, обеспечивается и при уменьшении длины затяжки по сравнению с длиной конструкции.

Введение в конструкцию известной связи опорных частей позволило выполнить пакет пластинчатых пружин таким, что кривизна его меняет знак в процессе работы связи. А это дало возможность резко уменьшить высоту пакета пружины и высоту всей связи. Связь, имеющую меньшую высоту, легче разместить в конструкции, в такой связи проще осуществить преднапряжение пакета пружин, такая связь экономичнее.

Положительным качеством клиновидных упоров 3 (фиг. 1а, б, в) является то, что они создают условия для возникновения перемещения, не повышающего преднапряжения пакета пружин. У опорных частей 8 цилиндрическая поверхность опирания. При уменьшении длины затяжки по сравнению с длиной конструкции кривизна пакета пружин уменьшается, затем она принимает обратный знак (фиг. 1б), концы пакета пружин постепенно поворачиваются, расстояние между линиями касания цилиндрических поверхностей опорных частей с наклоненными плоскими поверхностями клиновидных упоров увеличивается и возникает перемещение, не повышающее преднапряжения пакета пружин. С увеличением высоты опорных частей увеличивается и перемещение, не повышающее преднапряжения пакета пружин. Связь должна сохранять усилие преднапряжения в затяжке постоянным при температурных перемещениях, перемещениях от действия на конструкцию временной нагрузки и др. В предлагаемой связи все служит этому: пакет пружин, имеющий специальное преднапряжение и меняющий знак кривизны в процессе работы связи; клиновидные упоры и опорные части с цилиндрической поверхностью опирания.

Использование изобретения приведет к упрощению и удешевлению строительных и мостовых конструкций, преднапряженных постоянным при температурных и других перемещениях усилием.

Формула изобретения

СВЯЗЬ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАБОТЫ СТРОИТЕЛЬНЫХ И МОСТОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ, включающая расположенный с возможностью опирания концами через клиновидные упоры на элемент строительной или мостовой конструкции пакет пластинчатых предварительно напряженных пружин, имеющих с внутренней стороны пакета исходный радиус кривизны, превышающий исходный радиус кривизны пружин, расположенных с наружной стороны пакета, отличающаяся тем, что связь снабжена опорными частями, расположенными между клиновидными упорами и концами пакета, при этом обращенная к клиновидным упорам поверхность опорных частей выполнена цилиндрической, а пружины, расположенные с внутренней стороны пакета, имеют исходную кривизну, обратную по знаку исходной кривизне пружин, расположенных с наружной стороны пакета.