Складной каркас пространственной конструкции

 

I»506690

;:„„;„„,";„ „;;";„"„ О П И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.03,73 (21) 1889582/29-33 с присоединением заявки Уев (23) Приоритет—

Опубликовано 15.03.76. Бюллетень Ме 10

Дата опубликования описания 15.03.77 (51) М.Кл.е E 04В 7/10

Государстееииый комитет

Соаата Мииистрое СССР оо делам иеобретсиий и открс тий (53) УДК 624.073..7 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Г. Н. Беккер и С. С. Кармилов

Ордена Трудового Красного Знамени Центральный научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций (54) СКЛАДНОЙ КАРКАС ПРОСТРАНСТВЕННОЙ

КОНСТРУКЦИИ

Изобретение относится к области строительства и может быть исгользовано в конструкциях покрытий общественных, спортивных и промышленных сооружений. . Известны складные каркасы пространственных конструкций, включающие группы попарно пересекающихся стержней с шарнирным соединением между собой в точке пересечения и противолежашие узлы, шарнирно объединяющие концы стержней, отдельные группы которых находятся в пределах общих взаимопересекающихся плоскостей.

Основным недостатком известных складчатых каркасов является то, что с их помощью можно образовывать конструкции покрытий, имеющих только плоскую форму.

Цель|о изобретения является образование конструкций с формой поверхности, отличной от плоской.

Указанная цель достигается тем, что отрезки различных стержней, расположенные в пределах общих плоскостей и заключенные между точкой их пересечения и точкой присоединения к противолежащим шарнирным узлам, имеют различные длины.

Для образования поверхности двоякой кривизны точка пересечения стержней во всех-группах смещена от их середины, причем все:стержни выполнены равнои длины.

Для образования складчатой поверхности стержни, располагаемые в плоскостях одного направления, выполнены разной длины с постоянным отношением длин, а в другом направлении стержни выполнены равной длины, причем точка пересечения стержней делит каждый из них на равные части.

С целью образования поверхности в форме шатра стержни в каждой пересекающейся паре любого направления выполнены разной длины с постоянным отношением длин для каждого направления.

С целью образования поверхности, имеющей кривизну в одном направлении, точка пересечения стержней, расположенных в плоскостях этого направления, смещена от середины длины стержней, а точка пересечения стержней, расположенных в плоскостях других направлений, делит эти стержни пополам.

На фиг. 1 показан складной каркас в ак2b сонометрии; на фиг. 2 — плоское покрытие, план и виды сбоку; на фиг. 3 — покрытие, имеющее поверхность двоякой кривизны, план и виды сооку; на фиг. 4 — покрытие, имеющее форму складки, план и виды сбоку; на фиг.

5 — покрытие, имеющее форму шатра, план и виды сбоку; на фиг. 6 — покрытие, имеющее кривизну в одном направлении, план и виды сбоку; на фиг. 7 — шарнирные узлы соединения стержней раскосной системы и ï попарно пересекающихся раскосов; на фиг.

506690

)5

2) 3

8 — покрытие, шарнирные узлы которого объединены каркасами панелей с обшивкой из профилированного настила, план и разрез.

Складной каркас включает стержни 1 с шарнирными соединениями 2 в точке их пересечения. Концы стержней 1 шарнирно соединены в узлы 3 так, что во взаимопересекающихся раскосных системах плоских ферм каждый из узлов 3 объединяет стержни, относящиеся к раскосным системам разных направлений. Например, узел 3 — а объединяет стержни, относящиеся к раскосным системам, лежащим в плоскостях А и В. Узлы 3 при образовании покрытия соединяются между собой системой поясов 4, которые могут быть образованы жесткими стержнями, тросами, гибким тканевым или сетчатым материалом, каркасами панелей с обшивкой из профилированного листа.

Для более равномерного распределения усилий в местах опирания конструкции на стойки (например, по углам контура покрытия) введен стержень 5, связывающий противолежащие шарнирные узлы 3.

Для преднапряжения конструкции часть этих узлов может быть соединена посредством винтовых стяжек 6 (см. фиг. 6). Если требуется самораскрытие каркаса, часть противолежащих узлов 3 соединяют между собой при помощи пружин 7 (см. фиг. 3). В качестве поясов могут быть использованы каркасные панели 8 (см. фиг. 8), а в качестве ограничителей самораскрытия — система тросов 9 (см. фиг. 6).

Изменяя положение точки пересечения попарно пересекающихся раскосов и их длину, можно получать структурные конструкции имеющие поверхность различной формы.

ITpH условии L) = Lg H 1, = 1з (cM. фиг. 2) конструкция имеет плоску)о повсрхность.

IlpH условии L! = 1.з, l) (12> 1 3 = L4, l3 (14, (см. фиг. 3) конструкция имеет форму оболочки двоякой кривизны; при 1) — — lз кривизна в обоих направлениях одинакова.

IlpH условии L) ) г-,з, l) = 12; 1з = 14

1.з = L4, 1з = 16: 13 ф 4 (см. фиг. 4) конструкция имеет форму складки.

Если L) ) гз, L4 ) Lз, 1) = 12, lз = 14, 1з = 16; 1г = 1в, lç ф 12; 17 ф 4 (см. фиг. 5) конструкция имеет форму шатра.

Если L, — — L, l, (1з, 13 = 14 (см. фиг. 6), конструкция имеет кривизну поверхности в одном направлении.

Порядок монтажа конструкции следующий. На место возведения покрытия доставляется складной каркас в сложенном состоянии. При подъеме за нижние узлы система раскосов под действием собственного веса самораскрывается на уровне земли. Раскрытие ограничено или гибкими поясами, или стержнями 5, которые после раскрытия соединяют верхние и нижние узлы 3 в местах опор. Далее, если конструкция имеет верхние и нижние гибкие пояса, производится ее преднапряжеЗо о

0))

4 ние с помощью муфт, соеди)пя!о)цих часть верхних и нижних шарнирных узлов. При наличии жестких поясов сначала закрепляют опорные стержни 5, затем нижний пояс 4 и далее панели 8 верхнего пояса.

После окончательной сборки конструкции покрытия на уровне земли ее поднимают и устанавливают на колонны в проектное положение.

Данный складной каркас целесообразно использовать в первую очередь в качестве покрытий зданий особенно в районах Крайнего Севера и в труднодоступных районах, где дорогостоящи транспортные и монтажные работы.

Кроме того, конструкция позволяет эффективно использовать для элементов раскосной решетки менее дефицитный и менее дорогой открытый профиль (уголок, швеллер) и получить при этом расход материала, не превышающий расхода материала в структурных конструкциях из труб.

Формула изобретения

1. Складной каркас пространственной конструкции, включающий группы попарно пересекающихся стержней с шарнирным соединением между собой в точке пересечения и противолежащие узлы, шарнирно объединяющие концы стержней, отдельные группы которых находятся в пределах общих взаимопересекающихся плоскостей, отличающийся тем, что, с целью образования конструкций с формой поверхности, отличной от плоской, отрезки различных стержней, расположенные в преде лах общих плоскостей и заключенные между точкой их пересечения и точкой присоединения к противолежащим шарнирным узлам, имеют разные длины.

2. Каркас по п. 1, отгичающийся тем, что, с целью образования поверхности двоякой кривизны, точка пересечения стержней во всех группах смещена от их середины, причем все стержни выполнены равной длины.

3. Каркас по и. 1, отличающийся тем, что, с целью образования складчатой поверхности, стержни, расположенные в плоскостях одного направления, выполнены разной длины с постоянным отношением длины, а стержни, расположенные в плоскостях другого направления имеют равную длину, причем точка пересечения стержней делит каждый из них на равные части.

4. Каркас по п. 1, отличающийся тем, что, с целью образования поверхности в форме шатра, стержни в каждой пересекающейся паре любого направления выполнены разной длины с постоянным отношением длин для каждого направления.

5. Каркас по п. 1, отличающийся тем, что, с целью образования поверхности, имеющей кривизну в одном направлении, точка пересечения стержней, расположенных в плоскостях

506690

5 этого йаправления смещена от середины длины стержней, а точка пересечения стержней, расположенных в плоскостях других направлений, делит эти стержни пополам. 506690 (Б Л г Чг =4з+

-Ly

I-1=4 г, г, Р, =E гни

Ех< г

la ч

А

1б

I Ц

4г

1, г

,=г

4з =4ц 5 = 4

4< 4г =4 4ц

Рог 4

506690

Редактор Э. Шибаева

Заказ 4908

ЦНИИПИ

Составитель В. Брагин

Техред Н. Локтионова Корректор Т. Добровольская

Изд. М 1 !93 Тираж 882 Полпиоиос

Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб-, д. 4/5

МОТ, Загорский филиал