HU180655B - Síkjában merev, statikailag határozatlan magasépítési keretszerkezet, labilis rúdlánc felhasználásával - Google Patents

Description

A találmány síkjában merev, statikailag határozatlan magasépítési keretszerkezetre vonatkozik, amelynél labilis rúdláncot használunk fel.

A magasépítésben mindegyre növekszik az igény a tágas térségű, válaszfalak és oszlopok nélküli, nagy fesztávolságú szerkezettel fedett épületek létesítésére. így a mezőgazdaságban is az állattartási technológiák gépesítésének elterjedése szükségessé teszi, hogy a gépeknek az épületben belül történő szabad mozgásának biztosítása érdekében csarnokszerű épületeket emeljenek, amelyben sem közbenső alátámasztások, sem pedig a légtérbe erősen benyúló szerkezeti részek — pl. vonórudak — né szolgáljanak akadályul. Ugyanakkor e mezőgazdasági épületek jellegüknél fogva takarékos építkezést igényelnek s ezért a vonóvas nélküli, hagyományos keretszer- 15 kezetek költségét nem tudják elviselni. Igen nagy jelentősége lehet tehát az olyan szerkezet kialakításának, amely nagy fesztávot a légtérbe benyúló részek nélkül, de az ismerteknél gazdaságosabban tud áthidalni.

A találmány ezt a célkitűzést kívánja megvalósítani. 20

A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy a tartószerkezetek, különösen az általában alkalmazott keretszerkezetek Hídelemeiben (oszlop-, illetve gerendaelemeiben) fellépő maximális nyomatékot lényegesen le lehet csökkenteni, ha e szerkezeteket — általában ön- 25 magában labilis — rúdláncokkal is összekötjük, sőt önmagában labilis rúdláncokat is merevvé lehet tenni, ha további rúdláncokkal kapcsoljuk össze.

A labilis rúdláncokat eddig is alkalmazták már függesztő- és feszítőműveknél, vagy az ún. langer-tartóknál, de csak egyenes tengelyű hajlított rudak merevségének, illetve teherbírásának növelésére, megfelelő közvetítőelemek, illetve kapcsolóelemek (pl. függesztőrudak) közbeiktatásával, viszont szerepük lényegesen előnyö5 sebbé tehető, ha keretszerkezetekkel vagy labilis rúdláncokkal kapcsoljuk össze.

A találmány szerinti, síkjában merev, statikailag határozatlan magasépítési keretszerkezet lényege, hogy 10 egy, célszerűen keretszerkezetből, vagy önmagában labilis rúdláncból álló, hajlítónyomatéknak kitett elsődleges tartószekezet valamely csuklósán összekötött rúdszerkezetből, főleg önmagában labilis rúdláncból álló, általában csak nyomásnak kitett egy vagy több másodlagos tartószerkezettel van összekapcsolva oly módon, hogy a másodlagos tartószerkezet valamennyi, de legalább közbenső csuklói az elsődleges tartószerkezet csuklói közti szakaszain (rúdjain) vannak csatlakoztatva.

Ily módon igen változatos sorát lehet a találmány szerinti szerkezetnek megalkotni, amelyek valamennyien erősen lecsökkentett nyomatékú elemeikkel igen gazdaságosan építhetők be.

A következőkben találmányunk lényegét a szerkezet néhány példaképpeni kiviteli alakjával kapcsolatosan a mellékelt rajzokra való hivatkozással magyarázzuk meg.

A rajzok közül az 1. ábra valamely, önmagában nem alkalmazható 30 labilis rúdlánc vázlatos rajza,

-1180655 a 2. ábra ugyanennek a rűdláncnak a találmány szerint merevvé tett szerkezetét, a 3—4. ábrák a találmány két további kiviteli alakjának vázlatát, az 5. ábra egy általában alkalmazott háromcsuklós keretszerkezet vázlatos rajzát, a 6. ábra ugyanennek nyolnatéki ábráját, a 7. ábra az 5. ábrán ábrázolt szerkezetekkel azonos fesztávú és magasságú, találmány szerinti szerkezet egy példaképpeni kiviteli alakjának vázlatát, a 8. ábra ugyanennek nyomatéki ábráját, a 9. ábra a találmány szerinti szerkezetnek egy, közbenső oszlopokkal is alátámasztott kiviteli alakjának vázlatos rajzát, a 10. ábra pedig a találmány szerinti szerkezetnek egy konzolos példaképpeni kiviteli alakjának vázlatos rajzát mutatja be.

Az 1. ábrán bemutatott, 2 csuklókkal összekötött rúdláncból álló 1 tartószerkezet önmagában labilis, a kihúzott, boltozat alakú helyzetében megállni nem tud, hanem pl. az 1' helyzetbe összecsuklik.

A 2. ábrán ez az 1. ábrán bemutatott, a terhelés következtében nyomatéknak kitett rúdlánc, mint 1 elsődleges tartószerkezet az önmagában ugyancsak labilis, a 4 csuklókkal összekötött 3 másodlagos tartószerkezettel van a 4 csuklóknál összekapcsolva. Nyilvánvaló egyrészt, hogy ez a 3 másodlagos tartószerkezet az 1 elsődleges tartószerkezetet kimerevíti, de ugyanakkor az is nyilvánvaló, hogy az 1 tartószerkezet rúdjaiban a közbenső megtámasztás fölytán kisebb nyomaték áfl elő, mint amekkora a megtámasztás nélkül keletkeznék.

A 3. ábrán bemutatott, ötcsuklós, önmagában labilis rúdláncból álló 1 elsődleges tartószerkezet és az azzal összekapcsolt négycsuklós, önmagában labilis rúdláncból álló 2 másodlagos tartószerkezet csak alakban, illetve a 2 és 4 csuklós számában különbözik a 2. ábrán bemutatott szerkezettől, előnyei ennek is nyilvánvalóak.

A 4. ábrán az 1 elsődleges tartószerkezet teljesen hasonló a 3. ábráéhoz, ám ez itt már két, önmagában labilis rúdláncból álló 3a és 3b másodlagos tartószerkezettel van összekapcsolva; ezek 4 csuklói az 1 elsődleges tartószerkezet rúdjait két-két közbenső pontjukon támasztják meg. Nyilvánvaló, hogy itt az 1 elsődleges tartószerkezetben keletkező nyomatékok még kisebbek, mint a 3. ábra 1 elsődleges tartószerkezetéi.

A fenti példákból látható, hogy az önmagában labilis rúdláncokból álló 1 elsődleges tartószerkezeteknek a 3 másodlagos tartószerkezetekkel való találmány szerinti összekapcsolása többféle változatban is megtervezhető.

Különösen előnyös a találmány szerinti megoldás alkalmazása a keretszerkezetekből álló elsődleges tartószerkezetekkel kapcsolatosan.

Ennek illusztrálását szolgálják az 5—8. ábrák.

Az 5. ábrán egy általánosan alkalmazott ismert háromcsuklós keretszerkezet, a 7. ábrán a találmány szerinti 3a és 3b másodlagos tartószerkezetekkel alátámasztott olyan elsődleges 1 tartószerkezet látható, amely az

5. ábrán bemutatott háromcsuklós keretszerkezethez hasonló; mindkettőnek azonos a h magassága és az Z fesztávolsága. Ezék aránya legyen példánkban A: 1=/:3.

A 6. és 8. ábrán az 5. és 7. ábrabeli szerkezetek nyomatéki ábrája szemlélhető, azonos nyomatéki méretaránnyal.

Az 5. ábrabeli háromcsuklós keretszerkezet maximális nyomatéka a saroknyomaték, független a h magasságq² tói, értéke a q megoszló terhelés esetén — M_s = — .

A 7. ábrán vázlatosan ábrázolt találmány szerinti szerkezetben az önmagában labilis rúdláncokból álló két 3a és 3b másodlagos tartószerkezet, a háromcsuklós keretszerkezetből álló 1 elsődleges tartószerkezet két félgerendáját közbenső pontjukon támasztja meg, miközben őmaga annak oszlopaira támaszkodik. A gerendában a nyomaték — a 8. ábrán alakilag látható eloszlásban képződik —, negatív maximuma, feltéve, hogy a megtámasztás helye a saroktól számítva Δΐ=0,25 / távolságban van, — M_g=0,25 M_s értékűnek, a maximális oszlopnyomatéka az alsó támasztási helyen — ha ez a saroktól számított Δύ=0,7 h távolságban van — — M_o=O,251 M_s értékűnek adódik. Mind a maximális pozitív gerendanyomaték, mind a felső támasztási helyen adódó oszlopnyomaték értéke ezeknél kisebb.

A találmány szerinti szerkezetnek a keretszerkezetek alkalmazásánál azon kívül, hogy mint látjuk, a maximális nyomatékokat lecsökkenti, további előnyei is vannak. Nevezetesen a kereteknél mind az oszlopot, mind a gerendát teljes hosszukban gyártástechnikai okokból azonos keretszelvénnyel építik, ami nyomaték tekintetében a kereteknél a vál lakban van csak telj esen kihasználva, másutt nem. Építésük tehát ebből a szempontból is gazdaságtalan. A keretszerkezeteknek a gyenge pontjuk pedig mind acélszerkezetek, mind faszerkezetek esetén éppen az oszlopok és gerendák illesztésének nehézségei miatt éppen a sarokban van, ahol a nyomaték a legnagyobb. Ezzel szemben a találmány szerinti szerkezetben — mint azt a 8. ábra mutatja — nemcsak hogy a lényegesen kisebb nyomaték is jobban eloszlik mind az oszlopon, mind a gerendán, hanem a sarkokban nyomaték nem is keletkezik: itt nemcsak kisebb követelményei lesznek az oszlop és gerenda sarokillesztésének, hanem a merev kapcsolat helyett itt akár csuklót is alkalmazhatunk. A nyomatékok csökkenése következtében az oszlop-, illetve gerenda-keresztmetszetek magassági mérete példánkban mintegy 37,5~40%-kal rövidülhet.

A 9. ábrán olyan kiviteli példát szemlélhetünk, amelynél egy önmagában labilis rúdláncból álló 1 elsődleges tartószerkezet közbenső oszlopot is tartalmazó, önmagában labilis rúdláncból álló két 3a és 3b másodlagos tartószerkezettel van megtámasztva, és amelyeket még kétoldalt a 3c kéttagú rúdlánc is kiegészít.

A 10. ábrán az önmagában labilis rúdláncból álló 1 elsődleges tartószerkezet konzolokkal is el van látva; megtámasztása a két önmagában labilis rúdláncból álló 3a és 3b másodlagos tartószerkezettel történik, amelyeket még kétoldalt a 3d egytagú rúdlánc is kiegészít.

A fenti példákból megállapítható, hogy a másodlagos tartószerkezetek beiktatása az elsődleges tartószerkezetekben a maximális hajlítónyomatéki igénybevételek számát növeli, ugyanakkor a rudak keresztmetszetét meghatározó igénybevételek értékét lényegesen lecsökkenti: a rudak hossza mentén a hajlítóigénybevételek szélső értékeinek eloszlása egyenletesebbé, nagyságuk kisebbé válik. A másodlagos tartószerkezetek rúdláncainak vonalvezetésével elérhető az is, hogy a gyártás szempontjából a legcélszerűbb illesztési helyeken nyomaték ne ébredjen, itt tehát merev illesztés helyett csúkIós kapcsolat is létesíthető. A másodlagos tartószerkezet rúdjai csak az anyag szempontjából kedvezőbb húzóvagy nyomó-igénybevételt szenvednek.

-2180655

A másodlagos tartószerkezet csuklóinak csatlakoztatása általában az elsődleges szerkezet rúdjaihoz történik, közös csuklóik csak az összekapcsolás után létrejött, találmány szerinti szerkezet stabilitását nem veszélyeztető számban lehetnek. A másodlagos szerkezet csuklóinak kialakítása, valamint rúdjainak toldása tetszés szerinti lehet.

A találmány szerinti tartószerkezet a másodlagos tartószerkezetek, illetve ezek rúdjai számától függően belsőleg többszörösen határozatlan. Az igénybevételek számítása hagyományos módon — célszerűen erőmódszerrel — végezhető.

Jelentős előnye még a gyártás, a szállítás és a helyszíni szerelés egyszerűsége. A viszonylag kisszámú és lényegében azonos kialakítású csomópont a rudak kötegelt szállítását és a tartó helyszíni összeállítását is lehetővé teszi.

Végül jelentős előnye a találmánynak az is, hogy meglevő tartószerkezetek, elsősorban keretszerkezetek is lényegesen teherbíróbbá tehetők, ha azokat utólag a találmány szerinti másodlagos tartószerkezetekkel kapcsoljuk össze.

Claims (1)

1. Síkjában merev, statikailag határozatlan magasépítési keretszerkezet, azzal jellemezve, hogy egy, keretszerke10 zetből, vagy önmagában labilis rúdláncból álló, hajlítónyomatéknak kitett elsődleges tartószerkezet (1) valamely csuklósán összekötött rúdszerkezetből, főleg önmagában labilis rúdláncból álló, általában csak nyomásnak kitett egy vagy több másodlagos tartószerkezet15 tel (3,3a—d) van összekapcsolva oly módon, hogy a másodlagos tartószerkezet valamennyi, de legalább közbenső csuklói (4) az elsődleges tartószerkezethez annak csuklói (2) közti szakaszain (rúdjain) vannak csatlakoztatva.