RU2068919C1

RU2068919C1 - Multistoried folding construction

Info

Publication number: RU2068919C1
Authority: RU
Inventors: Сергей Алексеевич Соколов; Шауки Багдади; Фридрих Венцель
Original assignee: Сергей Алексеевич Соколов; Шауки Багдади; Фридрих Венцель
Priority date: 1992-02-12
Filing date: 1992-02-12
Publication date: 1996-11-10

Abstract

FIELD: multistoried rack stores for processing equipment. SUBSTANCE: construction has panels 1 hinge-connected by posts 4 so that axes of hinge joints 2, 3 are parallel and pass through axes of posts 4 and are located at some distance from ends of posts which are furnished with devices 7 to provided rigid connection of posts. Hinge joints 2, 3 are located on brackets 5, 6 higher and lower than panels 1. Device 7 is expanding coupler. Stiffening members 9 in each storey are hinge-connected on lower panel 1 and rigidly connected with upper panel, when in operating state. EFFECT: reduced volume of construction in transportation condition, increased rigidly and load bearing properties. 4 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к складывающимся конструкциям, применяемым для временного устройства стеллажных складов или размещения технологического оборудования. Такие конструкции допускают перегрузку в состоянии высокой монтажной готовности, быстрый монтаж и демонтаж на месте эксплуатации. Они имеют существенные преимущества перед модульными конструкциями, которые состоят из отдельных блоков, соединенных болтами или специальными замками. Для перевозки модульных конструкций требуется большое количество подвижного состава, а монтаж их значительно более трудоемок. The invention relates to folding structures used for the temporary installation of shelving warehouses or the placement of technological equipment. Such designs allow overload in a state of high installation readiness, quick installation and dismantling at the place of operation. They have significant advantages over modular designs, which consist of separate blocks connected by bolts or special locks. The transportation of modular structures requires a large number of rolling stock, and their installation is much more time-consuming.

Известна конструкция складывающихся строительных лесов (авторское свидетельство СССР N 894149, кл.Е 04 В 1/343, 1980 г.), которая представляет собой многоэтажное сооружение, состоящее из стоек, горизонтальных связей, поперечных рам с ригелями, щитов настила и панелей ограждения. Шарнирные соединения между элементами позволяют быстро трансформировать ее из сложенного транспортного положения в рабочее. Пространственную жесткость сооружению придает трособлочная система, соединяющая его элементы. The design of folding scaffolding is known (USSR author's certificate N 894149, class E 04 B 1/343, 1980), which is a multi-storey structure consisting of racks, horizontal ties, transverse frames with crossbars, floor panels and fencing panels. The swivel joints between the elements allow you to quickly transform it from a folded transport position to working. The spatial rigidity of the structure is given by the cable block system connecting its elements.

Такое сооружение быстро и удобно монтируется и демонтируется, однако, имеет ряд недостатков. В сложенном состоянии оно представляет пакет, длина которого несколько превышает высоту сооружения в рабочем состоянии. Следовательно, высота конструкции ограничена допустимой длиной транспортного средства. Кроме того, канатная система закрепления не позволит обеспечить достаточную жесткость при воздействии циклических ветровых и технологических нагрузок, которые характерны для промышленных сооружений. Such a structure is quickly and conveniently mounted and dismantled, however, it has several disadvantages. When folded, it represents a package whose length is slightly greater than the height of the structure in working condition. Therefore, the height of the structure is limited by the permissible length of the vehicle. In addition, the cable anchoring system will not allow for sufficient rigidity when exposed to cyclic wind and technological loads, which are typical for industrial buildings.

Известно также передвижное многоэтажное складное здание (авторское свидетельство СССР N 702135, кл.Е 04 В 1/343, 1977 г.), пол, подвижные элементы и перекрытия которого в транспортном положении образуют разнонаправленные параллелепипеды. Здание переводится в рабочее положение при помощи подъемного крана, которым поднимают его за верхний этаж. При этом подвижные элементы занимают вертикальное положение и фиксируются специальными креплениями. A mobile multi-story folding building is also known (USSR author's certificate N 702135, class E 04 B 1/343, 1977), the floor, the movable elements and the floors of which in the transport position form multidirectional parallelepipeds. The building is put into working position with the help of a crane that lifts it beyond the upper floor. In this case, the movable elements occupy a vertical position and are fixed with special fasteners.

По этому принципу можно создавать конструкции достаточно большой этажности при ограниченных габаритах в плане. Однако, предложенная схема с соединением подвижных элементов в одном шарнире не позволяет складывать здание в пакет малой высоты, а откидывающиеся наружу стены при большом числе этажей будут существенно увеличивать габарит перевозимого блока. Кроме того, данная схема не решает проблему создания многоэтажных силовых конструкций, способных воспринимать значительные вертикальные и горизонтальные нагрузки, т.к. в рабочем состоянии она представляет собой безраскосную ферму, жесткость которой значительно меньше, чем у обычной раскосной, к тому же люфты в многочисленных шарнирах вызовут значительные колебания сооружения. By this principle, it is possible to create structures of sufficiently large number of storeys with limited dimensions in plan. However, the proposed scheme with the connection of movable elements in one hinge does not allow folding the building into a package of low height, and the walls that fold back out with a large number of floors will significantly increase the size of the transported unit. In addition, this scheme does not solve the problem of creating multi-story power structures capable of absorbing significant vertical and horizontal loads, because in working condition, it is a bezel-free truss, the rigidity of which is much less than that of a conventional diagonal truss, moreover, the backlash in numerous hinges will cause significant vibrations of the structure.

Целью изобретения является уменьшение объема, занимаемого конструкцией в транспортном положении, и обеспечение высокой жесткости и несущей способности сооружения при действии как вертикальных, так и горизонтальных нагрузок. The aim of the invention is to reduce the volume occupied by the structure in the transport position, and ensuring high rigidity and load-bearing capacity of the structure under the action of both vertical and horizontal loads.

Компактность при транспортировке достигается тем, что в складной многоэтажной конструкции, состоящей из панелей, шарнирно соединенных между собой с помощью стоек, оси шарниров параллельны друг другу и располагаются на кронштейнах выше и ниже перекрытия, соответственно для стоек, образующих вышележащий и нижележащий этажи. При этом расстояние между верхним и нижним шарнирами в каждой паре выбирается так, чтобы при переходе в транспортное состояние конструкция складывалась, образуя разнонаправленные параллелепипеды, и все ее элементы занимали горизонтальное положение. Compactness during transportation is achieved by the fact that in a folding multi-storey structure consisting of panels pivotally connected to each other by means of racks, the hinge axes are parallel to each other and are located on the brackets above and below the ceiling, respectively, for racks forming the overlying and underlying floors. In this case, the distance between the upper and lower hinges in each pair is selected so that when the transition to the transport state the structure develops, forming multidirectional parallelepipeds, and all its elements occupy a horizontal position.

Для обеспечения высокой жесткости и несущей способности сооружения стойки к панелям присоединяются таким образом, что в рабочем состоянии стойки вышележащего этажа оказываются соосны соответствующим стойкам нижележащего этажа. Кроме того, оси шарниров, соединяющих стойки с панелями, пересекают оси стоек и располагаются на некотором удалении от их концов так, что стойка в месте присоединении к панели образует двуплечий рычаг, на конце которого имеется устройство для жесткого соединения смежных стоек. Если преобладающей рабочей нагрузкой на конструкцию является продольное сжатие, то в качестве такого устройства целесообразно использовать винтовую распорную муфту, при затяжке которой выбираются все люфты в шарнирах и они получают предварительное напряжение в направлении, противоположном внешней нагрузке. В ином случае, если стойки загружаются в основном растяжением, следует использовать винтовую стяжную муфту, которая даст тот же эффект. To ensure high rigidity and load-bearing capacity of the structure, the racks are connected to the panels in such a way that, when the racks of the upper floor are in working condition, they are aligned with the corresponding racks of the underlying floor. In addition, the axis of the hinges connecting the racks to the panels intersect the axis of the racks and are located at some distance from their ends so that the rack at the point of attachment to the panel forms a two-arm lever, at the end of which there is a device for rigidly connecting adjacent racks. If the predominant working load on the structure is longitudinal compression, then it is advisable to use a screw spacer coupling as such a device, when tightened, all backlash in the joints are selected and they receive prestress in the direction opposite to the external load. Otherwise, if the racks are loaded mainly by tension, a screw shrink sleeve should be used, which will give the same effect.

Кроме того, для обеспечения пространственной жесткости конструкции при действии горизонтальных нагрузок в каждом этаже имеется несколько элементов жесткости, которые связывают стойки, установленные на соосных шарнирах, между собой или соседние панели. In addition, to ensure spatial structural rigidity under the action of horizontal loads in each floor, there are several stiffeners that connect the racks mounted on coaxial joints to each other or adjacent panels.

Изложенная схема образования конструкции может быть применена для высотных многоэтажных сооружений различной конфигурации в плане, а также для создания горизонтальных пролетных строений. The above structure formation scheme can be applied to high-rise multi-story buildings of various configurations in plan, as well as to create horizontal spans.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена схема конструкции с прямоугольными панелями в рабочем состоянии; на фиг. 2 схема той же конструкции в транспортном состоянии; на фиг. 3 вариант шестигранной в плане конструкции, образованной таким же образом; на фиг. 4 конструкция узла соединения стоек с панелью и между собой в рабочем положении; на фиг. 5 тот же узел, но в процессе перевода в транспортное положение. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a design diagram with rectangular panels in working condition; in FIG. 2 diagram of the same design in a transport state; in FIG. 3 is an embodiment of a hexagonal design formed in the same way; in FIG. 4 design of the node connecting the racks to the panel and to each other in the working position; in FIG. 5 the same node, but in the process of moving to a transport position.

Как видно из представленных схем, конструкция состоит из панелей 1, представляющих собой, например, рамы или фермы (заполнение не показано), к которым с помощью шарниров 2 и 3 с параллельными осями присоединены стойки 4. Шарниры на панелях 1 располагаются на двойных кронштейнах 5, 6 так, что стойки вышележащего этажа закрепляются на шарнирах 2, лежащих выше панели, а нижележащего на шарнирах 3, ниже панели. Причем устройство кронштейнов такого, что допускается поворот стойки 4 из рабочего положения в обе стороны на 90^o. Оси стоек 4, присоединенных к одной паре шарниров 2, 3 в рабочем положении совпадают проходят через оси шарниров. Шарниры на стойках 4 располагаются на некотором удалении от их концов так, что стойка 4 в узле соединения с панелью образует двуплечий рычаг, свободный конец которого снабжен устройством 7 для жесткого соединения со смежной стойкой 4.As can be seen from the presented diagrams, the design consists of panels 1, which are, for example, frames or trusses (filling is not shown), to which racks 4 are connected using hinges 2 and 3 with parallel axes. Hinges on panels 1 are located on double brackets 5 , 6 so that the racks of the overlying floor are fixed on the hinges 2 lying above the panel, and those on the hinges 3 below the panel. Moreover, the device brackets such that it is possible to rotate the rack 4 from the working position in both directions by 90 ^o . The axis of the struts 4 connected to one pair of hinges 2, 3 in the working position coincide pass through the axis of the hinges. The hinges on the uprights 4 are located at some distance from their ends so that the upright 4 in the node connecting to the panel forms a two-arm lever, the free end of which is equipped with a device 7 for rigid connection with an adjacent upright 4.

Для обеспечения пространственной жесткости конструкция имеет элементы жесткости двух типов. Элементы жесткости первого типа 8 представляют собой, например, раму или ферму, жестко связывающую две стойки 4, расположенные в одном этаже, шарниры 2, 3 которых соосны. Элементы жесткости второго типа 9 выполняются также в виде, например, рам или ферм и закрепляются на каждой панели 1 с помощью шарниров 10. Они имеют узлы 11 для жесткого соединения со смежной панелью 1. В конструкции могут использоваться элементы жесткости как первого, так и второго типов (фиг. 1), или, например, только второго типа (фиг. 3, а элементы жесткости на верхнем этаже не показаны, чтобы не затемнять чертеж). To ensure spatial stiffness, the design has two types of stiffeners. The stiffening elements of the first type 8 are, for example, a frame or truss rigidly connecting two racks 4 located on the same floor, the hinges 2, 3 of which are aligned. The stiffening elements of the second type 9 are also made in the form, for example, of frames or trusses and are fixed on each panel 1 using hinges 10. They have nodes 11 for rigid connection with the adjacent panel 1. In the design, stiffeners of both the first and second types (Fig. 1), or, for example, only the second type (Fig. 3, and the stiffeners on the upper floor are not shown, so as not to darken the drawing).

В тех случаях, когда основными для конструкции являются продольные сжимающие нагрузки, в качестве соединительных устройств 7 используются винтовые распорные муфты (фиг. 4). Распорная муфта состоит винтового упора 12, имеющего резьбовое соединение с концом одной из стоек 4 (например, верхней) и упирающегося в рабочем состоянии в конец смежной стойки. При этом для восприятия как изгибающих моментов, так и сдвигающих усилий взаимодействие упора 12 со стойкой 4 происходит не только по опорной поверхности А, но и посредством введения выступа В в посадочное гнездо С. In those cases when longitudinal compressive loads are the main ones for the construction, screw spacers are used as connecting devices 7 (Fig. 4). The spacer coupling consists of a screw stop 12 having a threaded connection with the end of one of the uprights 4 (for example, the upper one) and resting in working condition at the end of an adjacent post. Moreover, for the perception of both bending moments and shear forces, the interaction of the abutment 12 with the strut 4 occurs not only along the supporting surface A, but also by introducing the protrusion B into the seat C.

Вся конструкция закрепляется на основании 13, имеющем унифицированные шарнирные стыковочные узлы. The whole structure is fixed on the base 13, having a unified hinged docking nodes.

Перевод конструкции в транспортное положение осуществляется следующим образом. Самая верхняя панель 1 подвешивается на крюке крана, который принимает на себя вес всего сооружения. Элементы жесткости 9 второго типа отсоединяются от верхних панелей и укладываются на нижние путем поворота относительно шарниров 10 (фиг. 2.3 б). После этого раскрываются распорные муфты 7, для чего винтовой упор 12 завинчивается в стойку 4, с которой он связан резьбовым соединением (фиг. 5). После этого краном опускают конструкцию. Стойки 4, начиная с нижнего этажа, поворачиваются относительно шарниров 2 и 3 таким образом, что образуют с панелями 1 разнонаправленные параллелограммы, поворачиваясь стойки занимают горизонтальное положение и образуют вместе с панелями пакет, удобный для транспортировки (фиг. 2). The translation of the structure into transport position is as follows. The uppermost panel 1 is suspended on a crane hook, which takes on the weight of the entire structure. The stiffening elements 9 of the second type are disconnected from the upper panels and stacked on the lower by turning relative to the hinges 10 (Fig. 2.3 b). After that, the expansion joints 7 are opened, for which the screw stop 12 is screwed into the rack 4, with which it is connected by a threaded connection (Fig. 5). After that, the structure is lowered by a crane. Racks 4, starting from the lower floor, rotate relative to hinges 2 and 3 in such a way that they form opposite directions with panels 1, turning the racks occupy a horizontal position and together with the panels form a package suitable for transportation (Fig. 2).

Монтаж конструкции из транспортного положения осуществляется в обратной последовательности, начиная с первого этажа, который поднимается краном. ЫЫЫ1 ЫЫЫ2 ЫЫЫ3 ЫЫЫ4 Installation of the structure from the transport position is carried out in the reverse order, starting from the first floor, which is lifted by a crane. YYY1 YYY2 YYY3 YYY4

Claims

1. A multi-story folding structure consisting of panels and racks, each of which is located between two adjacent panels and connected to them by hinges, the axes of all hinges in the same floor being parallel, characterized in that the hinges connecting the panels to the racks are located at a certain distance from their ends, which are equipped with devices for rigidly connecting adjacent racks to each other, while the hinges to the panels are connected by brackets above and below the panel, respectively, for racks of the upper and lower floors.

2. The construction according to claim 1, characterized in that a spacer sleeve is used as a device for rigidly connecting the racks, which has a threaded connection with the end of one rack and interacts with the end of the other through the supporting surface and the seat, while the hinges connecting the panels to racks are located on the longitudinal axes of the racks.

3. The construction according to p. 1, characterized in that on each floor there are stiffeners pivotally connected to one panel, for example the lower one, so that they can be stacked on it in the transport position, and connected in the working position to another panel, top.

4. The construction according to claim 1, characterized in that the racks of one floor, which are rotated during installation relative to the common axis, are connected by stiffeners, for example trusses.