PL153539B1

PL153539B1 - Section for metal structures,especially racks

Info

Publication number: PL153539B1
Application number: PL1986258783A
Authority: PL
Priority date: 1985-04-05
Filing date: 1986-04-05
Publication date: 1991-05-31
Also published as: EP0199395A3; SU1600636A3; EP0199395A2; JPH0754013B2; YU46523B; IT1184403B; JPS61254729A; ES8702559A1; EP0199395B1; ES553525A0; AU5565986A; YU54186A; CN86102247A; KR900006918B1; KR860008348A; CN1007995B; ATE53422T1; HRP920996A2; US4680912A; BR8601557A

Description

RZECZPOSPOLITA POLSKA	OPIS PATENTOWY	153539
	Patent dodatkowy do patentu nr---	Inl. CL⁵ F16S 3/00
Ol\|lfl	Zgłoszono: 86 04 05 /P. 258783/
W?	Pierwszeństwo 85 04 05 Włochy	CTTTllł Ittllł
URZĄD PATENTOWY	Zgłoszenie ogłoszono: 87 Ot 26
RP	Opis patentowy opublikowano: 1991 08 30

Twórca wynalazku: Antonio Pantalone

Uprawniony z patentu: Pantalone Antonio, Meeiolan /Włochy/

KSZTAŁTOWNIK DO KONSTRUKCJI METALOWYCH, ZWŁASZCZA STOJAKÓW

Przedmiotem wynalazku Jest kształtownik do konstrukcCi metalowych, zwłaszcza stojaków zaopatrzonych w pręty profioowe i elementy łączące.

Znane jest, że w konstrukcjach metalowych zawierających prawidłowo zaprojektowane i wykonane połączenia podłużnie z prętami proidLoowym., lub w konstrukcjach stojaków podłużnie z prętami ściennymi takimi jak łączniki, podpory i poprzeczki, osie bezwładności i osie połączeń śrubowych muszą się pokrywać, to znaczy osie prętów ściennych muszą być zbieżne na osi bezwładności podłużnicy, do której są one przymocowane.

Ten warunek jednakże nie jest jeszcze wystarczający, aby zapewnić, żeby punkt łączenia lub węzeł i elementy w nim zbiegające się, nie były naprężone przez niepomijalne a przez to niepożądane ugięcie i wtórne działanie.

Aby połączenie było właściwie wykonane, jest jednakże konieczne, żeby element łączący podłużnice i pręty profioowe lub pręty ścienne i podłużnice, był przymocowany do tej samej podłużnicy za pomocą śrub, nitów lub spoin usytuowanych wzdłuż linii pokrywającej się z osią bezwładnośći podłużnicy, lub na dwóch linaach równoległych do osi bezwładności podłużnicy, i łażących na płaszczyźnie przechodzącej przez osie bezwładności, ale nie z tej samej strony osi bezwładności.

W opisie polskiego opisu patentowego nr 128845 jest ujawniony specjalny kształtownik na-podłużnice lub podpory dźwigarów stojakowych lub innych konssrukcji metαlooych. Kszta^« townik taki daje wiele korzyści w stosunku 'do kształtowników znanych ze stanu techniki, takich jak kątowniki, dwuteowwiki, ceownikl itd. W szczególności, ten znany kształtownik Jest utworzony przez kątownik o ramionach ę równej długości, z których każde jest przedłużone na swobodnym końcu pierwszą półką, usytuowaną pod kątem prostym względem odpowiedniego ram^r^i,a, w tym samym kierunku co inne ramę, oraz drugą półką usytuowaną pod kątem prostym względem pierwszej półki w kierunku tym samym co ramię, przy czym pierw153 539

153 539 sze 1 drugie półki maję długość równą połowie długości ramienia kątownika umożliwiając łatwe mocowańie łączników lub elementów łączących do prętów ściennych z dokładną symetrią obu stron. Poza tym ma znaczny promień bezwładności i może przez to mieć zmiii^jszony ciężar własny, oraz ummoliwia osiągnięcie tego, żeby linia sił przechodzące przez łęczniki lub elementy łączące mocujące pręty ścienne do podłużnie, zbiegały się i krzyżowały w osi bezwładności kształtownika.

Te łęczniki lub elementy łęczęce te znane kształtowniki i pręty ścienne, sę wskazane w wymienionym zgłoszeniu patenowaym jako płaskoanikl lub kątoanikl mocowane za pomocę śrub, nitów lub spoin do drugich półek ramion kątownika. Z tego względu linie eił dzlałające przez te łęczniki na kątownik zblegaję się 1 krzyżuję się na osi bezwładności kątownika.

Jednakże, w tym przypadku także, nie jest wystarczające aby zabezpieczyć kształtownik przed wpływem szkodliwych mommntów zginaj ących 1 innych miejscowych sił, które oo»¹gę odkształcać przekrój poprzeczny tego kształtownika zwiększając niebezpieczeństwo miejscowe 1 niestabinność konntrukkji, a przez to czynlęc kształtownik nie całkowicie przydatnym do zastosowań konssrukcyjnych.

Celem wynalazku jest wykonanie kształoownika do konssrukcci mechhnncznych, zwłaszcza do stojaków zaopatrzonych w kątowniki 1 elementy łączące, które ummożiwiają prawidłowe połączenie kątowników ze sobą oraz kątowników z prętami ściennymi, nie wywołując w kształoowniku szkod^wego mommetu zglnającego i innych miejscowych nacisków, które mogłyby odkształcić przekrój kształtownika.

Kształtownik do kons^ok^! oθnaloaych zwłaszcza stojaków zaopatrzonych w pręty proiiowNe i elementy łączące, według wynalazku, zawiera co najmniej jeden kątownik mający równe ramiona, z których każde ma swobodny koniec przedłużony plerwszę półkę usytuowaną pod kątem prostym względem odpowaednlego ramienia, w tym samym kierunku, co inne ramię, i drugę półkę usytuowaną pod kątem prostym względem pierwszej półki, w kierunku tego przedłużonego ram^r^j_>a, przy czym pierwsze i drugie półki maję długość równą połowie długości ramienia kątownika, oraz co najmniej jeden element łączący utworzony przez co najmniej jedną płytę odpowwednio przymocowaną do kątownika, do co najmniej aθwnntrznnj powierzchni jednego z ramion i do wθwantΓtnnj powierzchni drugiej półki drugiego ramienia. Kątownik mający równe ramiona, ma pierwsze półki o długości równej połowie długości ramenia kątownika poιnoiejszonθj o wartość odpowwadającą sumie połowy grubości drugich półek ramion kątownika, i połowie grubości płyty elementu łączącego, przymocowanej do wewantrziej powierzchni drugiej półtki drugiego ramienia kątownika. Drugie półki ramion kątownika mają długość równą połowie długości ramienia kątownika, zwiększoną o wartość wymienionej sumy.

Drugie półki ramion kątownika mają na swobodnych końcach krótkie półki zagięte do tyłu pod kątem prostym. Element łączący jest utworzony jedynie przez jedną płytą, przymocowaną doczołowo do wewantΓznej powierzchni pierwszego ramienia kątownika i odpowiednio płasko przymocowaną do aewaitrziej powierzchni drugiej półki drugiego ramienia kątownika. Płyta elementów łączących jest zakończona na jednym z końców drugą prostopadłą płytą, do której jest dołączona doczołowo tworząc teownlk, przy czym druga płyta jest płasko przymocowana do aewaitrzinj powierzchni pierwszego ramienia kątownika. Element łączący ma drugą płytą prostopadłą do pierwszej płyty, przymocowaną do wewnętrznej powierzchni drugiej półki, pierwszego ramienia kątownika.

Druga płyta jest przedłużona prostopadle, po obu stronach pierwszej płyty i jest przymocowana na jednej stronie doczołowo do wewantrtnej powierzchni drugiego ramienia kątownika, a na drugiej stronie, do weronną-rznej powierzchni drugiej półki pierwszego ramienia kątownika. Druga płyta jest przymocowana doczołowo na jednym końcu do następnej prostopadłej płyty, przymocowanej płasko do wewantrznej powaθrzchii drugiego ramienia kątownika. Dwie płyty elementu łączącego stanowią całość i wystają z dwóch powierzchni bloku oaJącego co najmniej dwie tnm^^^trzne powierzchnie równeoegłe do płaszczyzn tych dwóch płyt, mocowane do wewnną rznych pcawerzchni ramion kątownika.

153 539

Blok ma wnęki zmniejszające Jego ciężar· Blok zawiera, stanowiącą z nim jednę całość, następną płytę, usytuowaną w płaszczyźnie osiowej między dwiema prostopadłymi płytami. Dwie płyty elementu łączącego są połączone ze sobą za pomocą sp^^n.

Druga płyta tworzy jedną całość z prostopadłą do niej płytą będąc dołączona do niej doczołowo, która to płyta jest przymocowana płasko do powierzchni pierwszej płyty elementu łączącego.

Blok z płytami jest odlewem, ' Między dwiema płytami elementu łączącego jest umieszczone żebro usztywnnające. Element łączący jest wzdłużnie zakończony płytą do połączenia z innym kształtownikiem, opierającą się o koniec kątownika. Płyty elementu łączącego są przymocowane do kątownika spoinami. Płyty elementu łączącego są przymocowane do kątownika nltami lub śrubami.

Kształtownik do konstrukcji mmtalowych, zwłaszcza stojaków zaopatrzonych w pręty profioowe 1 elementy łączące, zawiera co najmniej jeden kątownik mający równe ramiona, z których każde ma swobodny koniec przedłużony pierwszą półką usytuowaną pod kątem pros tym względem odpowiedniego ramienia w tym samym kierunku co inne ramę, 1 drugą półką usytuowaną pod kątem prostym względem pierwszej półki w kierunku tego przedłużonego ramienia, przy czym pierwsze 1 drugie półki mają długość równą połowie długości ram^^^a kątownika, oraz co najmniej jeden element łączący utworzony przez co najmniej jedną płytę odpowiednio przymocowaną do kątownika, do co najmniej wewwętrznej powwerzchni jed nego z ramion, i do wewiętΓznθj po*^w^^zchni drugiej półki, drugiego ramienia.

Tak zbudowany kształtownik ummożiwia prawidłowe połączenie kątowników ze sobą lub połączenie prętów ściennych z kątownikami w płaszczyźnie równnoegłej do płaszczyzn drugiego ramienia kątownlka 1 względem drugiej półki.

W najprostszym przykładzie wykonania kształtownika, element łączący może być utworzony przez jedną, pojedyńczą płytę przymocowaną doczołowo jedną stroną za pomocą spoiny do wewiętrzętj powwerzchni pierwszego ramen^a kątownika, oraz drugą stroną za pomocą spoin, śrub lub nitów do wθWiętΓzęej powwerzchni drugiej półki drugiego ramienia kątownika.

Zamiast zwykłej płyty, element łączący może mieć płytę zakończoną na jednym końcu drugą płytą tworzącą teownik, którego druga płyta Jest przymocowana za pomocą odpowiednich środków to jest śrub lub nitów, do wewiętΓzęej powwerzchni ramienia kątownika, przy czym mooliwe Jest również mocowwriie za pomocą podwójnego szeregu środków moocjących, podczas gdy pierwsza płyta lub rdzeń teownika, jest przymocowana za pomocą podobnych środków moocjących, do wewiętΓzęej powierzchni drugiej półki innego ramienia kątownika.

Jeżeli kątownik ma być połączony z innymi elementami kształtownika, na przykład do prętów ściennych, poprzeczek łączników, na dwóch płaszczyznach prostopadłych względem siebie, element łączący powinien umoożiwiać połączenie jedną stroną do wewnęęrznych poiawi^^zchni obydwu drugich półek kątownika i drugą stroną co najmniej do wewiętΓznej powwerzchni jednego ramienia kątownika.

Kształtownik, według wynalazku, umoożiwia spełnienie warunków koniecznych do prawidłowego przeniesienia sił w miejscach łączenia kątowników lub podłużnie, z prętów ściennych takich jak łączniki, podpory, poprzeczki, na kątownik lub podłużnicę bez niepożądanego wpływu szkodlwwych mommntów zginających. Jednakże, ponieważ połączenie podłużnie i prętów ściennych następuje przez element inny niż podłużnica i pręt ścienny, osiągnięte jest połączenie pośrednie, którego zaletą jest to, że każdy element zbiegający się w węźle wywiera jedynie działanie jemu właściwe, to jest takie, że siły,które są wywierane przez różne pręty na element łączący, są przez niego prawidoowo przenoszone.

Element łączący zastosowany w kształtowniku, według wynalazku, może być również zastosowany Jako element usztywniający kątownik w punktach, w których nie zbiegają się Inne elementy.

153 539 □ako element łączący może być zastosowany w kształtowniku, według wynalazku, w szczególności w przypadku, w którym pręty ścienne muszą być przymocowane do kątownika na dwóch płaszczyznach wzajemnie prostopadłych, w celu utworzenia tróOwymiatowego dźwigara szkieleoowego, również blok zaopatrzony we wnęki zmnnejszające Jego ciężar, mający co najmniej dwie wzajemnie prostopadłe powierzchnie przymocowane do wewnęąrznych powwerzchni dwóch ramion kątownika, i w dwa płaskie występy równoległe do tych dwóch wzajemnie prostopadłych powwerzchni bloku, i wystające z innych dwóch powwerzchni tego samego bloku, przy ' czym płaskie występy są przymocowane do wewnęą rznych powierzchni drugich półek kątownika. W tym- przypadku, blok elementu łączącego jest umieszczony wewwntrz przestrzeni otoczonej przez dwa ramiona, i przez dwie pierwsze półki kątownika, czyniąc przekrój poprzeczny kątownika nieodkształcalnym, a ponadto umooliwiając połączenie prętów ściennych z dwiema wzajemnie prostopadłymi płaszczyznami.

Element łączący może być również zakończony wzdłużnie płytą, lub innym podobnym elementem, opieraąccym się o koniec kątownika, ummoliwiając połączenie z innym kształtownikiem za pomocą śrub, nitów lub spoin.

Elementy łączące zastosowane w kształtowniku, według wynalazku, mogą być wykonane w przypadku, gdy nie są zwykłą płytą, za pomocą spawania płyt, lub przez odlewanie, kucie, wyciskanie lub innym sposobem.

W przypadku kątownika mającego równe ramiona, w którym pierwsze 1 drugie półki mają długość dokładnie równą połowie długości ramienia kątownika, płyta lub płyty elementu łączącego mocowane do wewnęęrznych powwerzchni drugich półek ramion kątownika, nie są dokładnie współosiowe ze środkiem ciężkości tego samego kątownika, pozostają mimoosiowo względem jego osi o odległość równą sumie połowy grubości drugich kółek ramion kątownika i połowie grubości płyt elementu łączącego, przymocowanych do wewnęęrznych powierzchni drugich półek.

W celu otrzymania dokładnej ospółosiowośśi, należy nieco zmenić długości pierwszych 1 drugich półek ramion kątownika, ale pozostawiając niezmienione położenie jego środka ciężkości .

W szczególności, pierwsze półki ramion kątownika mogą mieć długość równą połowie długości ramienia kątownika ptmniejsztią o wartość odpowwadającą sumie połowy grubości drugich półek ramion kątownika, i połowy grubości płyt elementu łączącego przymocowanych do wewnęę rznych powierzchni drugich półek, a drugie półki dwóch ramion kątownika mogą mieć długość równą połowie długości ramienia kątownika pomnieJszoną o wartość tej sumy.

tego względu, płyty elementu łączącego mogą być nie tylko mocowane do oewonąΓznych powierzchni drugich półek ramion kątownika, tak, że siły przenoszone przez pręty ścienne połączone z tymi płytami przechodzą przez oś bezwładności kątownika, ale położenie środka ciężkości kątownika pozostaje niezmienione względem położenia środka ciężkości kątownika, w którym pierwsze i drugie półki ramion kątownika mają długość równą połowie długości ramion.

Okazało się, że stosując również nieulepszony kątownik i ksztaHownik elementu łączącego, według wynalazku, są osiągnięte znaczne korzyści w porównaniu do sytuacji, w której są zastosowane tradycyjne elementy łączące. Odległość mimoosiowa płyt elementu łączącego od środka ciężkości kątownika pozostaje w każdym przypadku bardzo mała tak, że nie w^oouje znacznego ujemnego wpływu.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pierwszy przykład wykonania kształtownika, według wynalazku, w widoku z boku; fig. la - ksztaHownik z podłużnicą i ukośnymi prętami ściennymi, leżącymi w jednej płaszczyźnie, w widoku z przodu; fig. 2 - drugi przykład wykonania kształtownika, według wynalazku, w widoku z boku; fig. 2a - drugi przykład wykonania kształtownika z podłużnicą i ukośnymi prętami ściennymi leżącymi w jednej płaszczyźnie, w widoku z przodu; fig. 3 - trzeci przykład wykonania kształtownika, według wynalazku, w widoku z boku; fig· 3a - trzeci przykład wykonania kształtownika z podłużnicą i ukośnymi prętami ściennymi leżącymi w Jednej płaszczyźnie, w widoku z boku; fig. 4 - pierwszy przy153 539 kład wykonania kształtownika z podłużnie? i ukośnymi prętami ściennym, leżącymi w dwóch płaszczyznach wzajemnie prostopadłych, w widoku z boku; fig. 4a - kształtownik z fig. 4, w widoku z przodu; fig. 5 - drugi przykład wykonania kształtownika z fig. 4, w widoku z boku; fig. 5a - kształtownik z fig. 5 w widoku z przodu; fig. 6 - trzeci przykład wykonania ksztaRownika z fig· 4, w widoku z bbok; fig. 66 -ksstałtownnk z fgg. 6, w widoku z przodu; fig. 7 - czwarty przykład wwkonania kkstałtowdika z ffg. 4, w wwdoou z boku; fig. 7a - kształtownik z fig. 7, w , wwddok z przzodu ffg. 8 - piąty przykkad wykonania kształoownika z fig. 4, w wiwoku z booku fi^· 8a - kkszałtownik z ffg. 8, w widoku z przodu; fig. 9 - szósty przykład wykonania kształtownika z fig. 4, w widoku z boku; fig. 9a - kształtownik z fig. 9, w widoku z przodu, fig. 10 - siódmy przykład wykonania ksztaR©wnika z fig. 4, w widoku z boku; fig. lOa - ksztaRownik z fig. 10, w widoku z przodu; fig. 11 - ósmy przykład wykonania kształtownika z fig. 4, w widoku z boku; fig. lla - kształtownik z fig. 11, w widoku z przodu; fig. 12 - przykład wykonania ksztaR own ika z podłużnie?, do której s? dołączone elementy leżące w płaszczyźnie nachylonej ^po^{d k}?tem ⁴⁵⁰ dz^g^^^o^^ffl ramion ^townita, w wtao^ z bolcu; ^fi^g. 12a - ^kształtownik z fig. 12 w widoku z przodu, fig. 13 - kształtownik, w którym do podłużnicy są dołączone obok prętów ściennych leżących na dwóch różnych płaszczyznach, doczołowo pręty iΓoiitode, w widoku z boku; fig. 13a - kształtownik z fig. 13, w widoku z przodu; fig. 14 - połączenie dwóch prętów o jednakowych przekrojach, w widoku z boku.* fig. 14a połączenie z fig. 14, w widoku z przodu; fig. 15 - kształtownik zawierający ulepszony kątownik i element łączący do łączenia prętów ściennych leżących w dwóch płaszczyznach wzajem^i-e prostopadłych, w widoku z boku; fig. 16 - drugi przykład ulepszonego kątownika z fig. 15, w widoku z boku.

Kształtownik zawiera kątownik 10 /fig. 1 1 la/ oraz elementy łączące 16.

Kątownik 10 ma dwa ramiona 11 i lla o równej długości, a każde z tych ramion jest przedłużone tdpowdednit pierwszą półką 12 1 12a, oraz drugą półką odpowiednio 13 1 I3a. Pierwsze półki 12, I2a są prostopadłe do odpowweadających im ramion 11, lla kątownika 10, 1 są usytuowane w tym samym kierunku, co odpowwednie ramiona Ha, 11 kątownika. Orugie półki 13 i 13a są prostopadłe odpowiednio do pierwszych półek 12 i I2a 1 są usytuowane w tych samych kierunkach, co ramiona odpowiednio 11, lla kątownika 10. Każda z pierwszych i drugich kółek 12, 12a i 13, 13a kątownika 10 ma długość równą połowie długości ramion 11 lub lla tego samego kątownika.

Element łączący 16 jest w tym najprostszym przykładzie, utworzony przez płytę 17 przyspawaną doczołowo spoiną 18 do dθwnntrznej powierzchni ramenia lla kątownika 10, i opierającą się o wewdntrzną powierzchnię drugiej półki 13 innego ramienia 11 kątownika, do której jest izzysiawłna spoina 19.

Element łączący 16 może być zastosowany do połączenia kątownika 10 lub podłużnicy z dwoma elementami 14, 15 odpowiednio przymocowanymi, to jest również iryyβpadaiymi do elementu łęczęcego 16, i tak nachylonymi, że ich osie A-A i odpowwednio B-B przecinają się na osi Χ-Χ kątownika 10 /fig. la/.

W drugim przykładzie kątownik 10 ma element łączący w kształcie teownika 20 /fig. 2 i 2a/, który zawiera płytę 21, do której jest przyspawana doczołowo prostopadła płyta 22. W tym przypadku, płyta 22 jest przymocowana do dewditΓZiej podwe^^ni ramienia lla kątownika 10 za pomocą dwóch nitów lub śrub 23, 24 leżących w płaszczyźnie osiowej płyty 21, która jest przymocowana do dewdntΓynej powierzchni drugiej półki 13 ramienia 11 kątownika 10 za pomocą pary nitów lub śrub 25, 26. Do płyty 21 teownika 20, który wystaje poza drugą półkę 13 kątownika 10, są przymocowane elementy 14 i 15 za pomocą tych samych nitów lub śrub 25, 26 i następnych nitów 27, 28 tak, że ich osie A-A i B-B przecinają się na osi Χ-Χ kątownika 10.

Przykład- przedstawiony na fig. 3 - 3a różni się od przykładu z fig. 2 i 2a tym, że płyta 22 teownika 20 jest przymocowana do wewdntryiej podworzch^ ramienia lla kątownika 10 za pomocą dwóch rzędów nitów lub śrub 23, 24 i 23a, 24a, usytuowanych wzdłuż dwóch

153 539 linii równoległych do osi Χ-Χ kątownika 10, leżących w jednakowych odległościach, ale z przeciwnych stron względem płaszczyzny osiowej płyty 21 teownika 20.

W przykładzie przedstawionym na fig. 4 i 4a pręty ścienne sę przymocowane w dwóch płaszczyznach do kątownika 10 tworząc trójwymiarowy dźwigar szkieleoowy.

W tym przypadku, element łączący 29, w prostszym wykonaniu może być utworzony przez teownik z płytą 30 przymocowaną doczołowo, to jest za pomocą spoin 31 do drugiej płyty 32. Płyta 30 jest przymocowana doczołowo, to jest za pomocą spoiny 33· do wewnętrznej powierzchni ramienia lla kątownika 10, opierając sią o wewπętrznt powierzchnią drugiej półki 13 innego ramienia 11 kątownika 10, 1 bądąc do niej przymocowana za pomocą spoiny 34. Natomiast płyta 32 opiera sią o wewnntrznt powwę^rzchnią drugiej półki 13a ramienia lla kątownika 10, i jest do niej przymocowana za pomocą spoiny 35. W tym przypadku, do płyty 30 elementu łączącego 29, są przymocowane za pomocą spawania dwa elementy 14, 15, które leżą w płaszczyźnie równooegłej do ramienia 11 kątownika 10. Natomiast do płyty 32 elementu łączącego 29 są przymocowane za pomocą spawania dwa inne elementy i4a, 15a, które leżą w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny, w której leża elementy 14, 15.

Przykłady z fig. 5, 5a i 6, 6a są podobne do przykładu z fig. 4 i 4a, mocowaniem elementu łączącego 29 z elementami lub prątami ściennymi 14, 15 i 14a, 15a leżącymi w dwóch prostopadłych do siebie płaszczyznach. Natomiast łączenie elementu łączącego 29 z wewnntrznt powwerzchnią ramienia lla kątownika 10 jest podobne do przykładów z fig. 2, 2a i odpowiednio fig. 3, 3a, dodano jedynie nity lub śruby 25a, 26a 1 27a, 28a do mocowania idp0wiednio płyty 32 do wewintΓznθj powierzchni drugiej półki 13a ramienia iia kątownika 10, oraz elementy 14a, 15a do płyty 32 elementu łączącego 29 /fig. 5, 5a i fig. 6, 6a/·

Przykład przedstawiony na fig. 7, 7a jest podobny do przykładu z fig. 5, 5a z tą różnicą, że płyta 22 elementu łączącego 29 zamiast być przymocowana do ramienia lla kątownika 10 nltami lub śrubami 23, 24, jest wyposażona w śruby 36, 37 przechodzące przez otwory 38, 39 w ramieniu lla kątownika 10, na które to śruby są nakrącone nakrętki mocujące 40, 41.

Takie samo mocowwnie może być zastosowane w przykładach opisanych w nawiązaniu do fig. 2, 2a, 3, 3a i 6, 6a.

inna mooliwość, podobna do tej z fig. 7, 7a jest pokazana na fig. 8, 8a, gdzie płyta '22 przejmuje funkcją nakrętki, mając nagwintowane otwory 42, 43, przy czym śruby 44, 45 przechodzą najpierw przez nienagwlntowane otwory w ramieniu lla kątownika 10. Nastąpnie są wkrącone w otwory 42, 43. W tym przypadku, w płycie 30 są utworzone prześwity 46, 47 ummoliwiające całkowite wkrącenie śrub 44, 45 w gwintowane otwory 42, 43 płyty 22 elementu łączącego 29.

Na fig. 9, 9a pokazano przykład podobny do przykładu z fig. 6, 6a jedynie z tą różni cą, że dwie płyty 30 i 32 elementu łączącego 29, zamiast być przyspawane, są przymocowane za pomocą nitów lub śrub. W tym przypadku, płyta 32 ma przymocowaną doczołowo prostopadłą płytą 48, która opiera sią o płytą 30 i jest do niej przymocowana nitami lub śrubami 49.

Na fig· 10, lOa pokazano przykład podobny do przykładu z fig. 5, 5a, w którym element łączący 29 jest zaopatrzony na przedłużeniu płyty 32, z przeciwnej strony płyty 30, w następną płytą 50, której koniec jest przymocowany doczołowo do prostopadłej płyty 51, opierając sią o wewnntrzną po^^w^^rzchnią ramienia 11, do którego jest przymocowana płyta 51 za pomocą nitów lub śrub 52, podobnie jak jest przymocowana do ramienia lla płyta 22 prostopadła do płyty 30.

Mocowanie płyty 51 do ramienia 11 kątownika 10 może być uzupełnione za pomocą dwóch rzędów nitów lub śrub jak pokazano na fig. 6, 6a dla mocowania płyty 22 do rgmenia 11 kątownika 10.

Element łączący 29 pokazany na fig. 10, lOa jest połączony z wszystkimi płytami 30, 32, 22, 50 i 51 za pomocą odpowiednich spoin.

153 539

W przykładzie przedstawionym na fig. 11, lla element łączący 53 zawiera blok 54 mający wnęki 55 zmniejszające Jego ciężar, oraz dwie zewnętrzne powierzchnie 56, 57 prostopadłe względem siebie, opierające się o wewnntrzne powierzchnie ramion 11 i Ha kątownika 10· Dwie płyty 58 1 59 tworzące jedną część z blokiem 54 1 wystające z niego Jako płaszczyzny wzajemnie prostopadłe i równo ległe do zewnętrznych potł^werzchni 56, tego samego bloku, opierają się o wewnętrzne powierzchnie drugich półek 13, 13a ramion 11, lla kątownika 10, 1 są przymocowane nitami lub śrubami 25, 26 i odpowwednio

25a, 26a. Do płyt 58, 59 są następnie przymocowane pręty ścienne 14, 15 i 14a, 15a, nitami lub śrubami 25, 26, 25a, 26a, jak również nltami lub śrubami 27, 28, 27a, 28a jak to opisano w nawiązaniu do fig. 5, 5a.

Blok 54 jest następnie przymocowany do ramion 11, lla kątownika 10 śrubami 60, 61 przechodzącymi przez odpowwednie otwory w ramionach 11, lla i wkręconymi w otwory nagwintowane w tym samym bloku· *

Kształt bloku 54 może być różny od pokazanego, w celu zmniejszenia jego ciężaru 1 zapewnienia regularnego rozpływu linii sił. Blok ma dwie prostopadłe powierzchnie 56, opierające się o wewnęęrzne powwerzchnie ramion ll, lla kątownika 10· Blok 54 może mieć jednakże również przekrój pełny·

W przykładzie pokazanym na fig· 12, l2a, blok 54 jest podobny do bloku z fig. ll, lla 1 zawiera płytę 62 leżącą w płaszczyźnie osiowej między płytami 5B 1 59· Dożęli taki blok 54 jest zmontowany i przymocowany do kątownika 10 śrubami 60, 61 1 nltami lub śrubami 25, 25a /fig. 12//, to płyta 62 bloku 54 leży w płaszczyźnie przechodzącej przez środe^k c^iężko^ści ^kątowni^ka 1° i Jest nachylona ^po^d k^ątem ⁴⁵⁰ względem ramion 1^1, lla tego samego kątownika· Element łączący 63 tego rodzaju urnmollwia łączenie kątownika 10 z innymi elementami takimi jak elementy 64, 65 i 66, 67 mocowanymi nltami lub śrubami 68, 69 i 70, 71 do płyty 62·

Wszystkie dotychczas opisane elementy łączące mogą być wzdłużnie zakończone płytą 72 /fig. 13, 13a/· Element łączący 29 typu pokazanego na fig. 6, 6a, umooliwia połączenie kątownika 10 z dowolnym innym k8Ztałlownikiem na przykład dźwigarem dwuteowym 73 nitami lub śrubami 74, 75 albo też spoinami. Płyta 72 jest przyspawana doczołowo do * płyt 30, 32 1 22 elementu łączącego 29 i opiera się o koniec kątownika 10· Mocowanie elementu łączącego 29 do kątownika 10 może nastąpić, jak opisano w nawiązaniu do fig.

6, 6a. Zamiast płyty 72 może być zasoooowariy inny odpowiedni element.

Na fig. 14, 14a pokazano przykład wykorzystania elementu łączącego 29 podobnego do tego z fig. 10, lOa, w celu doczołowego połączenia ze sobą dwóch kątowników 10 1 lOa·

W tym przypadku, płyta 22 elementu łączącego 29 jeet przymocowana nltami lub śrubami 23, 24 i 23a, 24a do wewnęęrznych powierzchni ramion lla dwóch usytuowanych obok siebie kątowników 10 i lOa. Natomiast płyta 51 Jest przymocowana nitami lub śrubami 52 do wewnętrznej powierzchni ramion 11. Płyta 30 Jest przymocowana nitami lub śrubami 25 do wewnętrznych powwerzchni drugich półek 13 ramion 11 obydwu kątowników 10, lOa, a płyta 32 Jest przymocowana nitami lub śrubami 25a do wewn^rznych powwerzchni drugich półek I3a ramion lla obydwu kątowników 10, lOa.

Do doczołowego łączenia kątowników 10, lOa można również zastosować element łączący typu przedstawionego na fig. 11, lla.

Dak pokazano liniami osiowymi na fig. 5, 5a ϋΐΐϋ jest przyspawanie żeber usztywniających 76 do płyt 30 i 32 elementu łączącego 29, jak również do płyt 58, 59 elementu łączącego 53 z fig. 11, lla, nie wychodząc poza istotę wynalazku. _r

Wssystkie opisane elementy łączące mogą być utworzone z meealu takiego jak stal, aluminium lub jego stopy, przez przyspawanie płyt lub przez odlewanie, kucie, wyciskanie, lub na innej drodze.

Należy również wskazać inne mooliwe sposoby mocowania elementów łączących z kątownikami, i elementów ściennych lub prętów z elementami łączącymi, łącznie lub wymiennie w różnych wariantach.

153 539

W konstrukcjach dotychczas opisanych stosowany był kątownik, w którym półki miały długość równą połowie długości ramion kątownika.

W w^i^^ku tego można zauważyć, że płyta 17 elementu łączącego 16 z fig. 1, la, płyta 21 elementu łączącego 20 z fig. 2, 2a i 3, 3a, płyty 30 i 32 elementu łączącego 29 z fig. 4, 4a, 5, 5a, 6, 6a, 7, 7a, 8, 8a i 9, 9a, płyty 30, 32 i 50 elementu łączącego z fig. 10, lOa, oraz płyty 58 i 59 elementu łączącego 53 z fig. 11, lla i 12, 12a, są nieco przesunięte mimoosiowo względem środka ciężkości kątownika 1O.

Jeśli jest pożądane, żeby wymienione płyty elementów łączących były usytuowane w środku ciężkości kątownika, a jego środek ciężkości nie zmieniał położenia, to muszą się zmieniać długości pierwszej i drugiej półki równych ramion kątownika.

Taka odmiana Jest opisana poniżej w nawiązaniu do fig. 15 i 16.

Kątownik 80 /fig. 15/ ma także dwa równe ramiona 81 i 81a, przedłużone pierwszy półką 82 i odpowiednio 82a usytuowaną pod kątem prostym względem ramion 81 i odpowiednio 81a, w tym samym kierunku co ramię 8la i odpowiednio ramię 81, oraz drugą półką 83 i odpowiednio 83a, usytuowaną pod kątem prostym względem pierwszej p^^ki 82 1 odpowiednio 82a, w kierunku ramion 81a 1 odpowiednio 81. Jednakże, te piewsze 1 drugie półki 82, 82a 1 83, 83a nie mają długości dokładnie równej połowie długości ramienia 81 lub 81a kątownika 80, lecz pierwsze półki są nieco krótsze, a drugie półki odpowiednio dłuższe. Zmniejszenie i odpowwednio zwiększenie długości półek zależy od grubości ścianek tych pó£ek, a więc od grubości całego kątownika ponieważ jego ramiona 1 półki mają tę samą grubość, a ponadto od grubości ścianek płyt elementu łączącego mocowanego do wewnętrznych powwerzchni drugich półek tego samego kątownika.

W szczególnośći, pierwsze półki 82, 82a ramion 81, 8la kątownika 80 mają długość równą połowie długości ramienia 81 lub 81a kątownika, zmó^jszoną o wartość odpowiadającą sumie połowy grubości s drugich półek 83, 83a ramion kątownika, i połowy grubości t płyt 30, 32 elementu łączącego 29 przymocowanego do wewnnęrznych powierzchni drugich półek 83 i odpowiednio 83a. W praktycznym przykładzie, do kątownika 80 /fig. 15/ Jest przymocowany element łączący 29 typu opisanego w nawiązaniu do fig. 10, lOa.

W tym rozwiązaniu, osie płyt 30 i 32 elementu łączącego 29 przecinają się w środku ciężkości C.G. /fig. 15/.

Ale, aby osiągnąć to, że z równoczesnym zmniejszeiiei długości pierwszych półek 82, 82a, środek ciężkości C.G. kątownika zachowuje niezmienione położenie względem kątownika, w którym pierwsze i drugie półki obydwu ramion mają długość dokładnie równą połowie długości ramion kątownika. Jest konieczne zwiększenie długości drugich półek 83, 83a, dlatego drugie półki mają długości równe połowie długości ramenia 81 lub 81a, zwiększonej o wartość odpowwadającą sumie s/2 + t/2.

Dzięki tej niewielkiej zmanie osiągnięto, że płaszczyzny osiowe płyt 30, 32 /fig.

15/ elementu łączącego 29, przymocowanych do wewnnę rznych powwerzchni drugich półek 83, 83a, przechodzą dokładnie przez środek ciężkości C.G. kątownika 80, podczas gdy ten środek ciężkości pozostaje w położeniu niezmienionym w porównaniu do kątownika z fig.

pokazanego na poprzednich figurach.

Przykład wykonania kątownika mającego równe ramiona, podobnego do kątownika z fig.

15, jest pokazany także na fig. 16. Ten ostatni przykład różni się od przykładu z fig.

tym, że drugie p5łiki 83, 83a mają na ich swobodnych końcach, krótkie' półki 84, 84a zagięte do tyłu pod kątem prostym.

W tym przypadku, zarówno długość pierwszych półek ramion kątownika, i długość półek zagiętych do tyłu, musi być tak obliczona, aby utrzymać niezmienione położenie środka ciężkości C.G. tego samego kątownika. Zaleta takiego kątownika polega na tym, że Jego krawędzie są usztywnione, i wykazują w wyniku wyższą wytrzymałość na naprężenie ' zginające.

Zamierzeniem wynalazku jest to, żeby wszystkie typy elementów łączących opisane powyżej w nawiązaniu do rysunków mogły być zastosowane w połączeniu z kątownikiem 80 z fig. 15 lub 16.

153 539

Kątownik Θ0 tak jak kątownik 10, może być wykonany przez zginanie na zimno, walcowanie na gorąco, lub wyciskanie stali lub aluminium lub ich stopów.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Kształtownik do konstrukcji metalowych, zwłaszcza stojaków zaopatrzonych w pręty profilowane, zawierający co najmniej jeden kątownik mający równe ramiona, z których każde ma swobodny koniec przedłużony pierwszą półkę usytuowaną pod· kętem prostym względem' odpowiedniego ramienia w tym samym kierunku, co drugie ramię i drugę półkę usytuowaną pod kętem prostym względem pierwszej półzki w tym samym kierunku, co drugie ramię oraz zawierający co najmniej jeden element łączęcy, znamienny tym, że element łączący /29/ zawiera co najmniej Jednę płytę /30/ i jest przymocowany do kątownika /80/ do co najmniej weawntrznej powierzchni Jednego z ramion /81, 81a/ i do wewnętrznej powierzchni drugiej półki /83, 83a/ drugiego ramienia /81/, przy czym każda pierwsza półka /82, 82a/ kątownika /80/ ma długość równą połowie długości ramienia /81, 81a/ kętownika /80/ pomniejszonej o wartość odpowOadajtct sumie połowy grubości /S/ drugich półek /83, 83a/ ramion /81, 81a/ kętownika i o połowę grubości /t/ płyty/30/ elementu łączącego /29/ przymocowanego do w^ywwnąrznej powierzchni drugiej półki /83/ drugiego ramienia /81/ kętownika /80/, zaś drugie półki /83, 83a/ ramion /81, 8ia/ kątownika /80/ maję długość równą połowie długości rajenia /81, 6la/ kątownika /80/ zwiększonej o wartość wymmenionej sumy.
2. Kształtownik według zastrz. 1,znamienny tym, że płyta /30/ elementu łączącego /29/ jest zakończona na Jednym z końców drugą prostopadłą płyta /22/, do której jest dołączona doczołowo tworząc teownik, przy czym druga płyta /22/ jest płasko przymocowana do oewoitrznej ^^ł^w^r-zchni pierwszego ramienia /81a/ kątownika /80/.
3. Kształtownik według zastrz. l, znamienny tym, że element łączący /29/ ma drugę płytę /32/ prostopadłą do · pierwszej płyty /30/, przymocowaną do wewoitΓZnej powierzchni drugiej półki /83a/ pierwszego ramienia /81a/ kątownika /80/.
4. Kształtownik według zastrz. 3, z n a m i e η n y tym, że druga płyta /32/ elementu łączącego /29/ jest usytuowana w kierunku prostopadłym po obu stronach pierwszej płyty /30/ i jest przymocowana z jednej strony doczołowo do weron^^nej powierzchni drugiego ramienia /81/ kętownika /80/, a z drugiej strony do wewnntrziej plwOθΓZchni drugiej półki /83a/ pierwszego ramienia /81a/ kątownika /80/.
5. Kształtownik według zastrz. 4, znamienny tym, że druga płyta /32/ jest przymocowana doczołowo na jednym końcu do następnej prostopadłej płyty /51/ przytwierdzonej płasko do wewoitrznej powwerzchni drugiego ramienia /81/ kątownika /80/.
6. Kształtownik według zastrz.,3, znamienny tym, że element łączący /29/ stanowi blok /54/, którego dwie powierzchnie posiadają wystające dwie płyty /58, 59/, zaś jego zewnętrzne powierzchnie /56, 57/ są równoległe do płyt /58, 59/ i są zamocowane do wewnęąrznych poo^w^rzchni ramion /11, lla/ kątownika /10/.
7. Kształtownik według zastrz. 6, znamienny tym, że blok /54/ ma wnęki /55/ zimnej szające jego ciężar.
8. Kształtownik według zastrz. 6, znamienny tym, że blok /54/ zawiera następną płytę /62/ stanowiącą z nim jedną całość i usytuowaną w płaszczyźnie środkowej pomiędzy dwiema prostopadłymi płytami /58, 59//.
9. Kształtownik według zastrz. 4, znamienny tym, że druga płyta /32/ jest zakończona z przymocowaną do niej płasko prostopadłą płytę /48/ przy powwerzchni pierwszej płyty /30/ elementu łączącegoo29/.
10. Kształtownik wśdług zastrz. 4, znamienny tym, że element łączący /29/ jest wzdłużnie zakończony płytą /72/ do połączenia z innym kształlowiikien, opierającą się o koniec kętownika /10/, do którego element łączący /29/ jest przymocowany.

153 539

153 539

153 539 £2.9;? Fig.7a

FigO FigOa

153 539

FigJO

Fig/IOa

Fjg.11

Fiq.11a

10 56 f iia ^12ax\><A //¾ 27*>²⁵Vliir«? 4l ²⁷³λ 1 Γ**Ύ λ¹¹

15a 13a tu

K“

V13 ^k27 o8 ^{61 61} 7S ¹9

28a. 26a '. 25a. < ^2/a ’

Fjg12 Fig.12ą

153 539

Fig.14a

FigJ4

10a 23 22

23a

22 24*2 4a .q.

IOi ²⁴|²⁴ 2>23łl⁵,¹ l 2>23a / _Ca

30 Ί3

29 13

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz.

Cena 3000 zł