RU181496U1

RU181496U1 - Self-supporting mesh core element

Info

Publication number: RU181496U1
Application number: RU2017132696U
Authority: RU
Inventors: Денис Васильевич Герасимов; Алексей Владимирович Кашин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Несущие системы"
Priority date: 2017-09-19
Filing date: 2017-09-19
Publication date: 2018-07-17

Abstract

Полезная модель относится к строительству и может быть использована при монтаже большепролётных перекрытий, фасадных конструкций, зенитных фонарей, атриумов, куполов и других пространственных конструкций произвольной формы.Техническим результатом полезной модели является высокая прочность соединительной части стержневого элемента при одновременной технологичности его изготовления.Технический результат достигается за счет того, что в стержневом элементе самонесущей сетчатой конструкции, представляющем собой полую профильную трубу с расположенными непосредственно у ее торцов технологическими отверстиями, труба состоит из наружного профиля прямоугольного сечения и размещенных внутри него элементов жесткости в виде двух круглых трубок одинакового диаметра, соединенных с наружным профилем перемычками, при этом профильная труба выполнена монолитной.При этом элементы жесткости могут быть выполнены по всей длине профильной трубы за исключением мест технологических отверстий.При этом профильная труба может быть выполнена из алюминия или алюминиевого сплава.Выполнение стержневого элемента монолитным с дополнительными элементами жесткости повышает его собственную прочность, а использование оконечной части элементов жесткости в качестве площадок, в которых размещены соединительные элементы, повышает прочность соединения стержневых элементов с узловыми и, как следствие, прочность всей самонесущей конструкции.The utility model relates to construction and can be used in the installation of long-span ceilings, facade structures, anti-aircraft lights, atriums, domes and other spatial structures of any shape. due to the fact that in the core element of a self-supporting mesh structure, which is a hollow profile pipe used with technological holes located directly at its ends, the pipe consists of an external profile of rectangular cross section and stiffeners located inside it in the form of two round tubes of the same diameter connected to the external profile by jumpers, while the profile pipe is made monolithic. made along the entire length of the profile pipe except for the places of technological holes. In this case, the profile pipe can be made of aluminum or aluminum alloy. the filling of the core element with one-piece with additional stiffening elements increases its own strength, and the use of the end part of the stiffeners as platforms in which the connecting elements are placed increases the strength of the connection of the core elements with the nodal and, as a result, the strength of the entire self-supporting structure.

Description

Полезная модель относится к строительству и может быть использована при монтаже большепролётных перекрытий, фасадных конструкций, зенитных фонарей, атриумов, куполов и других пространственных конструкций произвольной формы.The utility model relates to construction and can be used in the installation of long-span ceilings, facade structures, anti-aircraft lights, atriums, domes and other spatial structures of arbitrary shape.

Известны различные самонесущие каркасные конструкции, собранные из стержневых металлических элементов (пустотелых или полнотелых) методом сварки их торцевых поверхностей между собой (см., например http://stalevarim.ru/pub/klassifikatsiya-svarnyh-konstruktsiy/).There are various self-supporting frame structures assembled from rod metal elements (hollow or solid) by welding their end surfaces together (see, for example, http://stalevarim.ru/pub/klassifikatsiya-svarnyh-konstruktsiy/).

Недостатками таких конструкций являются технологическая сложность их изготовления, связанная с ограничениями использования сварки, и невозможность их многократного монтажа/демонтажа.The disadvantages of such structures are the technological complexity of their manufacture, associated with the limitations of the use of welding, and the impossibility of their multiple installation / dismantling.

Известны стержневые элементы пространственных каркасных конструкций (см., например, http://spacestructure.ru/ru/texnologii.html), каждый из которых представляет собой пустотелую трубу, на торцах которой посредством сварки закреплены крышки с осевыми отверстиями под резьбовой крепежный элемент. Known core elements of spatial frame structures (see, for example, http://spacestructure.ru/ru/texnologii.html), each of which is a hollow pipe, at the ends of which are bonded with axial holes for threaded fasteners.

Известные стержневые элементы образуют пространственный каркас за счет их болтового соединения через торцевые втулки в узловых элементах конструкции.Known core elements form a spatial framework due to their bolted connection through the end bushings in the nodal structural elements.

Основными недостатками систем, содержащих известные стержневые элементы, являются конструктивная сложность их соединений и невысокая прочность конструкции, обусловленные соответственно большим количеством элементов и наличием сварки элементов стержневого элемента.The main disadvantages of systems containing known core elements are the structural complexity of their joints and low structural strength, due respectively to the large number of elements and the presence of welding of the elements of the core element.

Известен принятый в качестве ближайшего аналога стержневой элемент каркасной конструкции (см. патент RU №137302, МПК E04B1/58, опубликован 10.02.2014 г.), состоящий из полой профильной трубы с технологическими отверстиями, расположенными непосредственно у ее торцов, и закрепленными на ее торцах крепежными площадками, в которых выполнены сквозные отверстия под резьбовые соединительные элементы.Known accepted as the closest analogue to the core element of the frame structure (see patent RU No. 137302, IPC E04B1 / 58, published 02.10.2014), consisting of a hollow shaped pipe with technological holes located directly at its ends, and mounted on it the ends of the mounting pads, which are made through holes for threaded connecting elements.

Монтаж каркасной конструкции с использованием заявляемого стержневого элемента осуществляется следующим образом. Installation of the frame structure using the inventive rod element is as follows.

Стержневой элемент прикладывают одной из крепежных площадок вплотную к установочной площадке узла соединения конструкции таким образом, чтобы сквозные отверстия, выполненные в крепежной площадке стержневого элемента, совпали с резьбовыми отверстиями, выполненными в установочной площадке узла соединения. Через технологические отверстия внутрь стержневого элемента вводят крепежные болты, пропускают их через сквозные отверстия крепежных площадок и вкручивают в резьбовые отверстия узла соединения. The rod element is applied to one of the mounting pads close to the installation site of the structural connection unit so that the through holes made in the mounting area of the core element coincide with the threaded holes made in the installation site of the connection unit. Fastening bolts are inserted through the technological holes into the core element, they are passed through the through holes of the mounting pads and screwed into the threaded holes of the connection unit.

Далее аналогичным образом соединяют противоположный торец стержневого элемента с другим узлом соединения, а также другие стержневые элементы с данным узлом соединения, получая в итоге каркасную конструкцию с заданной криволинейной поверхностью.Then, in the same way, the opposite end face of the rod element is connected to another connection node, as well as other rod elements with this connection node, resulting in a skeleton structure with a given curved surface.

Известный стержневой элемент обеспечивает простоту монтажа пространственной конструкции, однако также не лишен недостатков.The well-known rod element provides ease of installation of spatial design, but also not without drawbacks.

Так прочность соединения стержневого элемента с узлом соединения ограничена сверху меньшим из значений прочности либо крепления (сварного шва, клеевого соединения и т.п.) крепежной площадки к полой профильной трубе, либо стенки крепежной площадки, и в случаях сборки самонесущих конструкций может оказаться недостаточной.So, the strength of the connection of the rod element with the connection node is limited from above to the smaller of the strength values of either the fastening (weld, glue, etc.) of the fastening pad to the hollow profile pipe, or the wall of the fastening pad, and in cases of assembly of self-supporting structures, it may be insufficient.

Кроме того, закрепление крепежной площадки на торце стержневого элемента является отдельной технологической операцией и требует дополнительного оборудования (усложняет технологическую линию производства).In addition, fixing the mounting pad at the end of the rod element is a separate technological operation and requires additional equipment (complicates the production line).

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение прочности стержневых элементов и надежности их соединения в самонесущих конструкциях.The problem to which the claimed utility model is directed is to increase the strength of the rod elements and the reliability of their connection in self-supporting structures.

Техническим результатом полезной модели является высокая прочность соединительной части стержневого элемента при одновременной технологичности его изготовления.The technical result of the utility model is the high strength of the connecting part of the core element while its manufacturability is technological.

Технический результат достигается за счет того, что в стержневом элементе самонесущей сетчатой конструкции, представляющем собой полую профильную трубу с расположенными непосредственно у ее торцов технологическими отверстиями, труба состоит из наружного профиля прямоугольного сечения и размещенных внутри него элементов жесткости в виде двух круглых трубок одинакового диаметра, соединенных с наружным профилем перемычками, при этом профильная труба выполнена монолитной.The technical result is achieved due to the fact that in the core element of a self-supporting mesh design, which is a hollow profile pipe with technological holes located directly at its ends, the pipe consists of an external profile of rectangular cross section and stiffeners placed inside it in the form of two round tubes of the same diameter, connected to the external profile by jumpers, while the profile pipe is made monolithic.

При этом элементы жесткости могут быть выполнены по всей длине профильной трубы за исключением мест технологических отверстий.In this case, the stiffening elements can be made along the entire length of the profile pipe except for the places of the technological holes.

При этом профильная труба может быть выполнена из алюминия или алюминиевого сплава.In this case, the profile pipe can be made of aluminum or an aluminum alloy.

В тексте данной заявки термин «монолитный» означает - отлитый как единый элемент (не собранный из отдельных частей).In the text of this application, the term "monolithic" means - cast as a single element (not assembled from separate parts).

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично изображено сечение стержневого элемента, на фиг. 2 – изометрическая проекция соединения стержневого элемента с узловым.The claimed technical solution is illustrated by drawings, where in FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a core member; FIG. 2 is an isometric view of the connection of the core element with the nodal.

Стержневой элемент содержит наружный профиль 1, элементы 2 жесткости, перемычки 3, технологические отверстия 4. Кроме того, на чертежах представлены фрагмент узлового элемента 6 с резьбовыми крепежными отверстиями 7 и резьбовой соединительный элемент 8.The core element contains an external profile 1, stiffening elements 2, jumpers 3, technological holes 4. In addition, a fragment of a knot element 6 with threaded mounting holes 7 and a threaded connecting element 8 are shown in the drawings.

Изготовление заявляемого стержневого элемента осуществляется литьевым способом в пресс-формах, что позволяет получать изделия одинаковых размеров с высокой точностью.The manufacture of the inventive core element is carried out by injection molding in molds, which allows to obtain products of the same size with high accuracy.

Монтаж каркасной конструкции с использованием заявляемого стержневого элемента осуществляется следующим образом.Installation of the frame structure using the inventive rod element is as follows.

Стержневой элемент прикладывают торцом наружного профиля 1 вплотную к установочной площадке узлового элемента 6 таким образом, чтобы резьбовые крепежные отверстия 7 совпали с внутренними отверстиями элементов 2 жесткости. Через технологические отверстия 4 внутрь стержневого элемента вводят резьбовые соединительные элементы 8 (в качестве которых можно использовать, например, болты), заводят их во внутренние отверстия элементов 2 жесткости и вкручивают в резьбовые крепежные отверстия 7 узлового элемента 6. The core element is applied with the end face of the outer profile 1 close to the mounting pad of the node element 6 so that the threaded mounting holes 7 coincide with the internal holes of the stiffeners 2. Through technological holes 4, threaded connecting elements 8 (for which, for example, bolts can be used) are inserted into the core element, inserted into the internal holes of the stiffening elements 2 and screwed into the threaded mounting holes 7 of the node element 6.

Далее аналогичным образом соединяют противоположный торец стержневого элемента с другим узловым элементом, а также другие стержневые элементы с данным узловым элементом, получая в итоге самонесущую сетчатую конструкцию с заданной криволинейной поверхностью.Then, in the same way, the opposite end face of the rod element is connected with another nodal element, as well as other rod elements with this nodal element, resulting in a self-supporting mesh structure with a given curved surface.

Выполнение стержневого элемента монолитным с дополнительными элементами жесткости повышает его собственную прочность, а использование оконечной части элементов жесткости в качестве площадок, в которых размещены соединительные элементы, повышает прочность соединения стержневых элементов с узловыми и, как следствие, прочность всей самонесущей конструкции.The execution of the core element monolithic with additional stiffening elements increases its own strength, and the use of the terminal part of the stiffeners as platforms in which the connecting elements are placed increases the strength of the connection of the core elements with the nodal ones and, as a result, the strength of the entire self-supporting structure.

Claims

1. The core element of a self-supporting mesh design, which is a hollow profile pipe with technological holes located directly at its ends, characterized in that the pipe consists of an external profile of rectangular cross section and stiffeners placed inside it in the form of two round tubes of the same diameter connected to the external profile jumpers, while the profile pipe is made monolithic.

2. The core element according to claim 1, characterized in that the stiffeners are made along the entire length of the hollow profile pipe with the exception of places of technological holes.

3. The core element according to claim 1, characterized in that the profile pipe is made of aluminum.

4. The core element according to claim 1, characterized in that the profile pipe is made of aluminum alloy.