RU2809856C1

RU2809856C1 - Method for implementing volumetric load-bearing rectangular structure

Info

Publication number: RU2809856C1
Application number: RU2023105384A
Authority: RU
Inventors: Вадим Александрович Питов
Original assignee: Вадим Александрович Питов
Filing date: 2023-03-09
Publication date: 2023-12-19

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: invention relates to the field of production of load-bearing structures. A method for implementing a volumetric load-bearing rectangular structure involves connecting and/or attaching linear structural elements and/or their ends at connection nodes. Connection nodes containing 4 connections and/or connections of linear structural elements and/or their ends are replaced with two sequential T-type connection nodes, namely, containing no more than 3 connections of linear structural elements. The connected linear structural elements of each connection node are spatially located in one vertical or horizontal plane, which are conjugate and mutually perpendicular to each other, which makes it possible to form a three-dimensional rectangular structure.

EFFECT: reduction in stress concentration in the connection nodes of a volumetric load-bearing rectangular structure is achieved.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области производства несущих конструкций, например, к области производства рам или опор для размещения оборудования с движущимися частями.The invention relates to the field of production of load-bearing structures, for example, to the field of production of frames or supports for placing equipment with moving parts.

Несущие конструкции для размещения технологического оборудования широко используют в различных отраслях промышленности. В большинстве случаев это объемные конструкции, сделанные из проката различных металлов, преимущественно стального проката. Так известны способы получения рамных конструкций из стального проката, в частности из стальных труб прямоугольного сечения, заключающиеся в соединении элементов этих труб различными методами сварки (Металлические рамы. [Электронный ресурс] - URL: https://aresmet.ru/products/tekhnologicheskie-metallokonstruktsii/metallicheskie-ramy/ (дата обращения 01.03.2023). Недостатком таких способов являются сложность и неудобство монтажа конструкций в местах соединительных узлов и повышенная концентрация напряжений в узлах соединения, что приводит к деформации самих узлов или соединяемых концов элементов конструкции.Load-bearing structures for housing technological equipment are widely used in various industries. In most cases, these are three-dimensional structures made from rolled metal of various metals, mainly rolled steel. Thus, there are known methods for producing frame structures from rolled steel, in particular from rectangular steel pipes, which consist in connecting the elements of these pipes using various welding methods (Metal frames. [Electronic resource] - URL: https://aresmet.ru/products/tekhnologicheskie- metallokonstruktsii/metallicheskie-ramy/ (accessed 03/01/2023) The disadvantages of such methods are the complexity and inconvenience of installing structures at the connecting nodes and the increased stress concentration in the connecting nodes, which leads to deformation of the nodes themselves or the connected ends of the structural elements.

Известно также осуществление конструкций из пластикового полого проката, в большинстве случаев из стеклопластика. Такие конструкции используют преимущественно в строительстве. Способ осуществления таких конструкций заключается в соединении пластиковых элементов конструкций с помощью соединителей методами проклеивания или резьбового соединения (Композитные профили пастилы конструкции. [Электронный ресурс] - URL:It is also known to make structures from plastic hollow products, in most cases from fiberglass. Such structures are used primarily in construction. The method of implementing such structures is to connect plastic structural elements using connectors using gluing or threaded connection methods (Composite profiles of construction marshmallows. [Electronic resource] - URL:

https://flotenk.ru/uploacl/iblock/9c2/9c20ddfe21c65e377edafa2f2838426.pdf (дата обращения 01.03.2023). Недостатком приведенных в статье способов является их предназначение для строительных конструкций или стационарных конструкций, не испытывающих знакопеременные нагрузки или вибрацию. Кроме того, соединительные узлы таких конструкций имеют повышенную концентрацию напряжений, что приводит к их преждевременному износу, особенно в условиях вибрации и знакопеременных динамических нагрузок.https://flotenk.ru/uploacl/iblock/9c2/9c20ddfe21c65e377edafa2f2838426.pdf (access date 03/01/2023). The disadvantage of the methods presented in the article is that they are intended for building structures or stationary structures that do not experience alternating loads or vibration. In addition, the connecting nodes of such structures have an increased stress concentration, which leads to their premature wear, especially under conditions of vibration and alternating dynamic loads.

Наиболее близким (прототипом) по совокупности существенных признаков к заявляемому изобретению является способ осуществления объемных каркасных прямоугольных, конструкций для размещения оборудования, заключающийся в соединении стальных профильных конструкционных элементов в соединительных узлах с помощью соединителей и закрепление этого соединения резьбовыми метизами. При этом в соединительных узлах используют 4 и более резьбовых соединения (Каркас из профильной трубы без сварки. [Электронный ресурс] - URL: https://pipe-s.ru/kak-sdelat-karkas-iz-profil-noy-truby-bez-svarki/ (дата обращения 01.03.2023). Недостатком данного технического решения является повышенная концентрация напряжений в узле соединений конструкционных элементов, что приводит к деформации самих узлов или соединяемых концов элементов конструкции. Ослабление соединительного узла в таких случаях происходит за счет большого количества отверстий/перфораций в соединителе и на концах конструкционных элементов, что повышает концентрацию напряжений в области отверстий. Особенно такая высокая концентрация напряжений проявляется в случае использования неметаллических, например, композитных конструкционных элементов.The closest (prototype) in terms of the set of essential features to the claimed invention is a method for implementing volumetric rectangular frame structures for placing equipment, which consists in connecting steel profile structural elements in connecting nodes using connectors and securing this connection with threaded hardware. In this case, 4 or more threaded connections are used in the connecting nodes (Framework made of profile pipe without welding. [Electronic resource] - URL: https://pipe-s.ru/kak-sdelat-karkas-iz-profil-noy-truby- bez-svarki/ (date of access 03/01/2023). The disadvantage of this technical solution is the increased stress concentration in the joint of structural elements, which leads to deformation of the nodes themselves or the connected ends of structural elements. The weakening of the connecting node in such cases occurs due to a large number of holes /perforations in the connector and at the ends of structural elements, which increases the stress concentration in the area of the holes.This high stress concentration is especially evident in the case of using non-metallic, for example, composite structural elements.

Решаемой задачей заявляемого изобретения является снижение концентрации напряжений в узлах соединения объемной несущей прямоугольной конструкции, образованной соединением между собой линейных конструкционных элементов с помощью соединительных узлов.The solved problem of the claimed invention is to reduce the stress concentration in the connection nodes of a volumetric load-bearing rectangular structure formed by connecting linear structural elements to each other using connecting nodes.

Указанный технический результат в заявляемом изобретении достигается за счет реализации способа осуществления объемной несущей прямоугольной конструкции, заключающегося в соединении и/или присоединении линейных конструкционных элементов и/или их концов в узлах соединения. При этом узлы соединения, содержащие 4 соединения и/или присоединения линейных конструкционных элементов и/или их концов заменяют на два последовательно выполненных по Т-образному типу узла соединения, а именно, содержащих не более.3 соединений линейных конструкционных элементов, одновременно соединяемые линейные конструкционные элементы каждого узла соединения пространственно располагают в одной вертикальной или горизонтальной плоскости, которые сопряжены и взаимоперпендикулярны друг другу, что обеспечивает возможность образования объемной прямоугольной конструкции.The specified technical result in the claimed invention is achieved by implementing a method for implementing a volumetric load-bearing rectangular structure, which consists in connecting and/or attaching linear structural elements and/or their ends at connection nodes. In this case, connection nodes containing 4 connections and/or connections of linear structural elements and/or their ends are replaced with two sequential T-type connection nodes, namely, containing no more than 3 connections of linear structural elements, simultaneously connected linear structural elements the elements of each connection node are spatially located in one vertical or horizontal plane, which are conjugate and mutually perpendicular to each other, which makes it possible to form a three-dimensional rectangular structure.

Заявляемое изобретение имеет следующие, общие с ближайшим аналогом существенные признаки: соединение и/или присоединение линейных конструкционных элементов и/или их концов в узлах соединения.The claimed invention has the following essential features in common with its closest analogue: connection and/or attachment of linear structural elements and/or their ends at connection nodes.

Отличают заявляемое изобретение от прототипа следующие существенные признаки:The following essential features distinguish the claimed invention from the prototype:

- узлы соединения, содержащие 4 соединения и/или присоединения линейных конструкционных элементов и/или их концов, заменяют на два последовательно выполненных по Т-образному типу узла соединения,- connection nodes containing 4 connections and/or connections of linear structural elements and/or their ends are replaced with two connection nodes made in series in a T-shaped manner,

- каждый из последовательно выполненных узлов содержит не более 3 соединений и/или присоединений линейных конструкционных элементов, образованных путем соединения концов элементов или присоединения конца элемента к телу другого элемента,- each of the sequentially executed nodes contains no more than 3 connections and/or connections of linear structural elements formed by connecting the ends of elements or connecting the end of an element to the body of another element,

- линейные конструкционные элементы каждого из последовательно выполненных узлов пространственно располагают в одной вертикальной или горизонтальной плоскости,- linear structural elements of each of the sequentially executed units are spatially located in the same vertical or horizontal plane,

- плоскости размещения линейных конструкционных элементов последовательно выполненных узлов сопряжены и взаимоперпендикулярны друг другу.- the planes of placement of linear structural elements of sequentially executed units are conjugate and mutually perpendicular to each other.

Приведенные существенные признаки являются отличительными от прототипа, т.к. каждый из них не содержится в совокупности существенных признаков прототипа, т.е. не присутствует в перечне признаков, осуществляемых в прототипе, и не является их характеристикой.The given essential features are distinctive from the prototype, because each of them is not contained in the totality of essential features of the prototype, i.e. is not present in the list of features implemented in the prototype and is not their characteristic.

Для однозначного и более полного понимания описания заявляемого изобретения далее приведены пояснения и уточнения, использованных выше понятий и терминов, а также раскрытие признаков изобретения с указанием причинно-следственных связей их осуществления.For an unambiguous and more complete understanding of the description of the claimed invention, the following are explanations and clarifications of the concepts and terms used above, as well as a disclosure of the features of the invention indicating the cause-and-effect relationships of their implementation.

Основной идеей заявляемого технического решения является осуществление способа, позволяющего снизить нагрузки на соединительный узел в несущих конструкциях из линейных конструкционных элементов, предназначенных, в частности, для размещения оборудования с подвижными частями. Реализация идеи заключается в использовании узлов соединения, соединяющих ограниченное количество линейных конструкционных элементов, из которых состоит конструкция и расположении этих соединяемых конструкционных элементов в одной плоскости с дальнейшей комбинацией таких плоскостей в объемную конструкцию. Наиболее распространенными способами закрепления соединяемых конструкционных элементов являются сварка, резьбовые соединения, болтовые соединения. Во всех этих случаях имеет место повышение механических напряжений в области закрепления соединяемых конструкционных элементов, что может приводить или приводит к деформации концов элементов в узлах соединения или самих соединителей. Поэтому снижение количества мест соединений в узлах соединения снижает общую концентрацию напряжений в узле соединений конструкции.The main idea of the proposed technical solution is the implementation of a method that allows reducing the load on the connecting unit in load-bearing structures made of linear structural elements, intended, in particular, to accommodate equipment with moving parts. The implementation of the idea is to use connection nodes that connect a limited number of linear structural elements that make up the structure and the location of these connected structural elements in one plane with the further combination of such planes into a volumetric structure. The most common methods of securing connected structural elements are welding, threaded connections, and bolted connections. In all these cases, there is an increase in mechanical stress in the area of fastening the connected structural elements, which can lead or leads to deformation of the ends of the elements in the connection nodes or the connectors themselves. Therefore, reducing the number of joints in joints reduces the overall stress concentration in the joint of the structure.

В настоящем изобретении под прямоугольной конструкцией понимают конструкцию в форме прямоугольного параллелепипеда, осуществленную за счет соединения линейных конструкционных элементов между собой под прямым углом. Под линейным конструкционным элементом следует понимать целостный, линейно-протяженный конструкционный элемент, предназначенный для получения заданной конструкции. Этот элемент может быть выполнен из различных материалов, например, сталей, металлических сплавов, композиционных металлов и других материалов. Линейный конструкционный элемент может быть полым, например, полый профиль или целостным, например, стержневым. По форме выполнения линейный конструкционный элемент может- быть круглым, квадратным, прямоугольным, в виде уголка, тавра и т.д. Соединением указанных элементов выполняют несущую конструкцию для размещения оборудования.In the present invention, a rectangular structure is understood as a structure in the shape of a rectangular parallelepiped, implemented by connecting linear structural elements to each other at right angles. A linear structural element should be understood as a complete, linearly extended structural element designed to obtain a given structure. This element can be made of various materials, for example, steels, metal alloys, composite metals and other materials. A linear structural element can be hollow, for example, a hollow profile, or integral, for example, a rod. According to its form, a linear structural element can be round, square, rectangular, in the form of an angle, a T-bar, etc. By connecting these elements, a supporting structure is formed to accommodate the equipment.

Соединение осуществляют в узле соединения, который представляет собой конструкционный узел, включающий части соединяемых конструкционных элементов в местах их соединения. Соединение может быть осуществлено методом сварки при непосредственном контакте соединяемых элементов. Вариантом сварки можно считать методы склеивания, например, для композиционных материалов. Другими методами соединения линейных конструкционных элементов являются методы соединения с помощью фитингов штекерного и гнездового типа, которые предполагают использование резьбовых и болтовых соединений. Соединение линейных конструкционных элементов может быть осуществлено путем соединения концов линейных конструкционных элементов или присоединением конца линейного конструкционного элемента к целостному телу другого линейного конструкционного элемента. В любом случае в данном техническом решении под количеством соединений (связей) узла соединения понимают число отводов (подводов) линейных конструкционных элементов от/к узлу соединения. Соединение только концов конструкционных элементов имеет место в угловых узлах соединения. Присоединение конца линейного конструкционного элемента к целостному телу другого линейного конструкционного элемента имеет место в узлах, выполненных на боковых или внутренних линейных элементах конструкции.The connection is carried out in a connection unit, which is a structural unit that includes parts of the connected structural elements at the points of their connection. The connection can be made by welding with direct contact of the elements being connected. A variant of welding can be considered gluing methods, for example, for composite materials. Other methods of connecting linear structural elements are connection methods using male and female fittings, which involve the use of threaded and bolted connections. The connection of linear structural elements can be accomplished by connecting the ends of linear structural elements or by connecting the end of a linear structural element to the integral body of another linear structural element. In any case, in this technical solution, the number of connections (connections) of a connection node is understood as the number of outlets (supplies) of linear structural elements from/to the connection node. The connection of only the ends of structural elements takes place at the corner joints. The connection of the end of a linear structural element to the integral body of another linear structural element takes place in nodes made on the lateral or internal linear structural elements.

Между двумя соединительными узлами выполняют только один линейный конструкционный элемент, который, в частности, может быть составным. Таким образом можно наращивать конструкцию с помощью соединительных узлов и сопряженных с ними линейных конструкционных элементов. В одном узле соединяют не более 3 линейных конструкционных элементов. Эти элементы, соединяемые в одном узле, располагают в одной плоскости. Это может быть вертикальная или горизонтальная плоскость. Для двух последовательно расположенных узлов соединения, содержащих по 3 соединения, эти плоскости взаимоперпендикулярны и являются сопряженными, они сопрягаются по виртуальному ребру пересечения плоскостей.Between two connecting nodes there is only one linear structural element, which, in particular, can be composite. In this way, it is possible to expand the structure using connecting nodes and associated linear structural elements. No more than 3 linear structural elements are connected in one node. These elements, connected in one node, are located in the same plane. This can be a vertical or horizontal plane. For two consecutive connection nodes containing 3 connections, these planes are mutually perpendicular and conjugate; they are conjugated along the virtual edge of the intersection of the planes.

Согласно изобретению, узлы соединения, располагаемые на двух параллельных вертикальных линейных конструкционных элементах или стойках, позволяют закрепить между ними параллельные горизонтальные линейные конструкционные элементы или боковые перекладины, образуя таким образом плоскую раму или боковину. Две параллельные боковины, соединенные между собой путем соединения боковых перекладин также линейными конструкционными элементами или внутренними перекладинами образуют прямоугольную несущую конструкцию, каждый узел которой имеет не более 3 соединений. Горизонтальное и вертикальное масштабирование такой конструкции и ее элементов позволяет получить пространственную конструкцию любого объема. Выполнение между боковыми перекладинами дополнительных внутренних перекладин позволяет формировать полки и основания для крепления различного оборудования. При выполнении внутренних перекладин удобно использовать составные горизонтальные боковые перекладины.According to the invention, connection units located on two parallel vertical linear structural elements or posts allow parallel horizontal linear structural elements or side bars to be secured between them, thus forming a flat frame or sidewall. Two parallel sidewalls, connected to each other by connecting the side crossbars also with linear structural elements or internal crossbars, form a rectangular supporting structure, each node of which has no more than 3 connections. Horizontal and vertical scaling of such a structure and its elements makes it possible to obtain a spatial structure of any volume. The placement of additional internal crossbars between the side crossbars allows you to form shelves and bases for fastening various equipment. When making internal crossbars, it is convenient to use composite horizontal side crossbars.

Заявляемое изобретение является техническим решением, т.к. представляет собой решение задачи достижения заявленного технического результата путем реализации технической системы, состоящей из технических элементов. При этом вся совокупность существенных признаков данного изобретения объединена единым творческим замыслом, а именно реализацией способа осуществления несущей прямоугольной конструкции для размещения оборудования путем соединения определенным образом конструкционных элементов, что позволяет снизить концентрации напряжений в узлах соединения конструкции и повысить надежность ее эксплуатации.The claimed invention is a technical solution, because represents a solution to the problem of achieving the stated technical result by implementing a technical system consisting of technical elements. Moreover, the entire set of essential features of this invention is united by a single creative concept, namely the implementation of a method for implementing a load-bearing rectangular structure for placing equipment by connecting structural elements in a certain way, which makes it possible to reduce stress concentrations in the joints of the structure and increase the reliability of its operation.

Данное техническое решение является промышленно применимым в области осуществления несущих конструкций. Его выполнение должны осуществлять специально подготовленные специалисты. Использование изобретения предназначено для получения несущих конструкций для размещения оборудования. При осуществлении заявляемого технического решения используют устройства, приборы и материалы, выпускаемые промышленностью и находящиеся в открытой продаже. Методами осуществления изобретения являются методы механической обработки материалов и монтаж. Средствами осуществления являются ручной инструмент и электроинструмент.This technical solution is industrially applicable in the field of implementation of load-bearing structures. Its implementation must be carried out by specially trained specialists. The use of the invention is intended to obtain load-bearing structures for placing equipment. When implementing the proposed technical solution, devices, instruments and materials produced by industry and publicly available are used. Methods for implementing the invention are methods of mechanical processing of materials and installation. The means of implementation are hand tools and power tools.

Приведенное выше описание показывает, что заявляемое изобретение обеспечивает достижение технического результата изобретения, а именно:The above description shows that the claimed invention achieves the technical result of the invention, namely:

обеспечивает снижение концентрации напряжений в узлах соединения объемной несущей прямоугольной конструкции, образованной соединением линейных конструкционных элементов с помощью соедини тельных узлов за счет снижения количества таких соединен и й/и рисоед и нений в самом узле. Указанный технический результат повышает надежность эксплуатации конструкции за счет снижения механических напряжений в узлах соединения линейных конструкционных элементов в условиях размещения на конструкции оборудования с движущимися частями.ensures a reduction in stress concentration in the connection nodes of a volumetric load-bearing rectangular structure formed by connecting linear structural elements using connecting nodes by reducing the number of such connections in the node itself. The specified technical result increases the reliability of operation of the structure by reducing mechanical stresses in the connection points of linear structural elements when equipment with moving parts is placed on the structure.

Из приведенного описания также следует, что совокупность существенных признаков заявляемого изобретения, позволяющая реализовать назначение и достичь заявленного технического результата, отличается от совокупности существенных признаков аналогов, прототипа, а также и других известных источников данных, т.е. не известно применение данной совокупности существенных признаков с достижением заявленного технического результата. Другими словами, заявляемое изобретение не известно из уровня техники.From the above description it also follows that the set of essential features of the claimed invention, which makes it possible to realize the purpose and achieve the declared technical result, differs from the set of essential features of analogues, a prototype, as well as other known sources of data, i.e. the use of this set of essential features to achieve the stated technical result is not known. In other words, the claimed invention is not known from the prior art.

В ходе изучения уровня техники осуществления несущих конструкций под оборудование не выявлены технические решения, существенные признаки которых в своей совокупности совпадают с отличительными существенными признаками заявляемого изобретения и позволяют достичь заявляемого технического результата. Таким образом, подтверждено отсутствие известности влияния отличи тельных существенных признаков заявляемого изобретения на заявленный технический результат.In the course of studying the level of technology for the implementation of load-bearing structures for equipment, no technical solutions were identified, the essential features of which, in their totality, coincide with the distinctive essential features of the claimed invention and make it possible to achieve the claimed technical result. Thus, the lack of knowledge of the influence of the distinctive essential features of the claimed invention on the claimed technical result has been confirmed.

Следует также обратить внимание, что использование всей заявленной совокупности существенных признаков, в том числе совокупности отличительных признаков, для получения заявленною технического результата не следует явным образом для специалистов из уровня техники, т.к. не является объединением, изменением или совместным использованием сведений, содержащихся в уровне техники, и/или общих знаний специалиста.It should also be noted that the use of the entire declared set of essential features, including the set of distinctive features, to obtain the declared technical result is not obvious to specialists from the prior art, because does not constitute a combination, modification or sharing of information contained in the prior art and/or general knowledge of a person skilled in the art.

Действительно, использование всей совокупности существенных признаков заявляемою изобретения для целей достижения технического результата и реализации назначения не следует для специалистов явным образом из уровня техники за счет использования совокупности следующих технических решений:Indeed, the use of the entire set of essential features of the claimed invention for the purposes of achieving a technical result and realizing the purpose does not follow clearly from the prior art for specialists through the use of a set of the following technical solutions:

целенаправленного снижения концентрации напряжений в узлах соединения объемной несущей прямоугольной конструкции за счет распределения нагрузки по 2 соседним соединительным узлам с числом соединений не более 3 в каждом и осуществлении соединений каждого узла водной вертикальной или горизонтальной плоскости.purposeful reduction of stress concentration in the connection nodes of a volumetric load-bearing rectangular structure by distributing the load across 2 adjacent connecting nodes with the number of connections no more than 3 in each and connecting each node of the water vertical or horizontal plane.

Здесь следует заметить, что указанные отличительные существенные признаки заявляемого изобретения взаимосвязаны и позволяют достичь технического результата только при совместной реализации, в том числе с использованием других существенных признаков.It should be noted here that these distinctive essential features of the claimed invention are interrelated and make it possible to achieve a technical result only when implemented together, including using other essential features.

Описание заявленного изобретения проиллюстрировано на фигурах 1, 2, 3.The description of the claimed invention is illustrated in figures 1, 2, 3.

Фиг. 1 - объемная несущая прямоугольная конструкция, вид спереди;Fig. 1 - volumetric load-bearing rectangular structure, front view;

Фиг. 2 - объемная несущая прямоугольная конструкция, вид сверху;Fig. 2 - volumetric load-bearing rectangular structure, top view;

Фиг. 3 - объемная несущая прямоугольная конструкция, вид сбоку.Fig. 3 - volumetric load-bearing rectangular structure, side view.

На указанных фигурах приведены следующие обозначения:The following symbols are shown in these figures:

1 - линейный конструкционный элемент.1 - linear structural element.

2 - боковина,2 - sidewall,

3 - стойка.3 - stand.

41 - боковые перекладины.41 - side bars.

42 - внутренние перекладины,42 - internal crossbars,

51 - узел соединения, расположенный настойке,51 - connection node located in the tincture,

52 - узел соединения, для связывания боковин горизонтальными перекладинами, расположенный на боковой перекладине.52 - connection unit for connecting the sidewalls with horizontal crossbars, located on the side crossbar.

6 - Т-образный соединитель (фитинг).6 - T-shaped connector (fitting).

Согласно изобретению несущую прямоугольную конструкцию для размещения оборудования осуществляют следующим образом.According to the invention, the supporting rectangular structure for placing equipment is carried out as follows.

1. Изготавливают по размеру линейные конструкционные элементы 1. Конструкционные элементы могут быть изготовлены из сталей, металлических сплавов, композиционных металлов и других материалов. Линейные конструкционные элементы могут быть полыми, например, полый профиль пли целостными, например, стержневыми. По форме выполнения линейные конструкционные элементы могут быть круглыми, квадратными, прямоугольными, в виде уголка, тавра и т.д.1. Linear structural elements are made to size 1. Structural elements can be made of steels, metal alloys, composite metals and other materials. Linear structural elements can be hollow, for example, a hollow profile, or integral, for example, rods. According to their form, linear structural elements can be round, square, rectangular, in the form of a corner, a T-bar, etc.

2. Подготавливают фитинги с тремя отводами, расположенными в одной плоскости, Т-образные фитинги и двумя отводами. Г-образные фитинги. Фитинги изготовлены из сталей, металлических сплавов, композитных материалов или пластмассы. Возможно также осуществлять соединение линейных конструкционных элементов путем сварки для стальных материалов и металлических сплавов.2. Prepare fittings with three bends located in the same plane, T-shaped fittings and two bends. L-shaped fittings. Fittings are made of steels, metal alloys, composite materials or plastics. It is also possible to connect linear structural elements by welding for steel materials and metal alloys.

3. Собирают боковины 2 конструкции, состоящие из стоек 3 и связующих их перекладин, это боковые перекладины 41. Соединение выполняют в узле соединения, расположенном па стопке 51. Причем стойки и связующие их боковые перекладины могут быть выполнены составными для организации внутренних перекладин и полок. Собирают боковины путем вертикального соединения с помощью Т-образных фитингов 6 линейных конструкционных элементов с последующим присоединением сбоку по горизонтали боковых перекладин. При этом все соединения выполняют в вертикальной плоскости. В верхней части стоек могут быть использованы Г-образпыс фитинги. Узловые соединения с фитингами закрепляют с помощью резьбовых или заклепочных соединений, а также проклеиванием. Возможно также осуществлять соединение линейных конструкционных элементов путем сварки для стальных материалов и металлических сплавов.3. The sidewalls 2 of the structure are assembled, consisting of racks 3 and the crossbars connecting them, these are the side crossbars 41. The connection is made in the connection unit located on the stack 51. Moreover, the racks and the side crossbars connecting them can be made composite for the organization of internal crossbars and shelves. The sidewalls are assembled by vertically connecting 6 linear structural elements using T-shaped fittings, followed by horizontally attaching the side bars. In this case, all connections are made in a vertical plane. L-shaped fittings can be used at the top of the racks. Nodal connections with fittings are secured using threaded or riveted connections, as well as gluing. It is also possible to connect linear structural elements by welding for steel materials and metal alloys.

4. Соединяют боковины внутренними перекладинами 42 также с помощью Т-образных фитингов с тремя отводами, располагаемыми в горизонтальной плоскости, а также с помощью сварки для металлических материалов. Соединение выполняют в узле соединения, расположенном па боковой перекладине 52. Узловые соединения с фитингами фиксируют с помощью резьбовых или заклепочных соединений, а также приклеиванием.4. The sidewalls are connected with internal crossbars 42 also using T-shaped fittings with three bends located in a horizontal plane, as well as by welding for metal materials. The connection is made in the connection node located on the side crossbar 52. Nodal connections with fittings are fixed using threaded or riveted connections, as well as gluing.

5. На собранной конструкции размещают оборудование.5. Equipment is placed on the assembled structure.

Пример 1.Example 1.

Для изготовления объемной прямоугольной несущей конструкции сначала подготавливали 4 стойки из линейных конструкционных элементов полого профиля 60x40x2 из стали 09Г2С. Затем стойки попарно соединяли между собой двумя рядами горизонтальных перекладин (боковых перекладин) из элементов полого профиля 40x40x2 из стали 09Г2С. Таким образом, получали боковые вертикальные конструкции или боковины, которые соединяли между собой горизонтальными поперечными перекладинами (внутренними перекладинами), используя соединительные узлы на боковых перекладинах. Эти узлы выполнены на боковых перекладинах и являются отдельно стоящими от стоек. Узловые соединения с гнездовыми фитингами фиксировали с помощью резьбовых или заклепочных соединений. В результате этого получали объемную конструкцию с несущими горизонтальными перекладинами. Внутренние горизонтальные перекладины образовали полки, которые предназначены для размещения оборудования. При этом в собранной конструкции в каждом составном узле соединены три элемента полого профиля, а в верхней части стоек 2 элемента. Собранную конструкцию крепили к иолу с помощью резьбовых соединений, после чего на ее полках размещали оборудование. Оборудование обеспечивали дополнительными узлами и коммуникациями, после чего начинали эксплуатацию.To manufacture a volumetric rectangular supporting structure, 4 racks were first prepared from linear structural elements of a hollow profile 60x40x2 made of 09G2S steel. Then the racks were connected in pairs with each other by two rows of horizontal crossbars (side crossbars) from hollow profile elements 40x40x2 made of 09G2S steel. Thus, lateral vertical structures or sidewalls were obtained, which were connected to each other by horizontal transverse crossbars (internal crossbars), using connecting nodes on the side crossbars. These units are made on the side crossbars and are separate from the uprights. Nodal connections with socket fittings were fixed using threaded or rivet connections. As a result, a three-dimensional structure with load-bearing horizontal crossbars was obtained. Internal horizontal crossbars formed shelves that were designed to accommodate equipment. Moreover, in the assembled structure, three hollow profile elements are connected in each composite unit, and in the upper part of the racks there are 2 elements. The assembled structure was attached to the floor using threaded connections, after which equipment was placed on its shelves. The equipment was provided with additional components and communications, after which operation began.

Собранная конструкция имела габаритные размеры 850x1500x900 мм. Конструкция содержала две полки - внизу и посредине. На серединной полке высотой 600 мм выполняли вспомогательную обвязку и устанавливали на ней холодильный агрегат мощностью 1.8 кВт/час. На нижней полке размещали вспомогательное оборудование. Время работы холодильного агрегата на описанной конструкции составило 1.5 года. За это время нарушения целостности конструкции, деформации узлов соединения конструкционных элементов не было отмечено.The assembled structure had overall dimensions of 850x1500x900 mm. The design contained two shelves - at the bottom and in the middle. An auxiliary piping was made on the middle shelf with a height of 600 mm and a refrigeration unit with a capacity of 1.8 kW/hour was installed on it. Auxiliary equipment was placed on the bottom shelf. The operating time of the refrigeration unit using the described design was 1.5 years. During this time, no violation of the integrity of the structure or deformation of the joints of structural elements were noted.

Пример 2.Example 2.

Аналогично способу, приведенному в примере 1 была собрана другая конструкция также из указанных выше стальных линейных конструкционных элементов. Габаритные размеры конструкции и размеры элементов аналогичны. Однако гнездовые фитинги в узлах соединения содержали 4 от вода, расположенные в разных плоскостях. Соответственно были выполнены и соединения линейных конструкционных элементов полого профиля, т.е. узлы на стойках содержали но 4 соединения в двух плоскостях. На конструкции было установлено аналогичное оборудование. Через 1,5 года работы холодильного агрегата в отдельных узлах стоек были отмечены деформации концов конструкционных элементов или отводов фитингов. Эти узлы и конструкционные элементы были заменены.Similar to the method given in example 1, another structure was assembled also from the above steel linear structural elements. The overall dimensions of the structure and the dimensions of the elements are similar. However, the socket fittings in the connection nodes contained 4 water pipes located in different planes. Accordingly, the connections of the linear structural elements of the hollow profile were made, i.e. the nodes on the racks contained 4 connections in two planes. Similar equipment was installed on the structure. After 1.5 years of operation of the refrigeration unit, deformations of the ends of structural elements or fitting elbows were noted in individual rack units. These components and structural elements have been replaced.

Пример 3.Example 3.

Аналогично способу, приведенному в примере 1 была собрана другая конструкция также из линейных конструкционных элементов. Габаритные размеры конструкции аналогичны. Однако линейные конструкционные элементы были изготовлены из стеклопластика методом пултрузии. Стойки были изготовлены из полого профиля размером 88х58х5 мм, а перекладины из полого профиля 40x40x3 мм. Гнездовые фитинги в узлах соединения содержали 3 отвода, расположенные в одной плоскости. Соответственно были выполнены и соединения линейных конструкционных элементов полого профиля, т.е. каждый узел на стойках содержал по 3 соединения конструкционных элементов, расположенные в одной плоское in. Узловые соединения с гнездовыми фитингами фиксировали с помощью резьбовых или заклепочных соединений. На конструкции было установлено аналогичное оборудование. Время работы холодильного агрегата на описанной конструкции составило 1,5 года. За это время нарушения целостности конструкции, деформации узлов соединения конструкционных элементов не было отмечено.Similar to the method given in example 1, another structure was assembled also from linear structural elements. The overall dimensions of the structure are similar. However, the linear structural elements were made from fiberglass by pultrusion. The racks were made of hollow profile measuring 88x58x5 mm, and the crossbars were made of hollow profile 40x40x3 mm. The socket fittings at the connection points contained 3 outlets located in the same plane. Accordingly, the connections of the linear structural elements of the hollow profile were made, i.e. each node on the racks contained 3 connections of structural elements located in one flat in. Nodal connections with socket fittings were fixed using threaded or rivet connections. Similar equipment was installed on the structure. The operating time of the refrigeration unit using the described design was 1.5 years. During this time, no violation of the integrity of the structure or deformation of the joints of structural elements were noted.

Приведенные в примерах данные наряду с изложенным выше описанием убедительно показывают достижение технического результата и реализацию назначения заявляемого изобретения при осуществлении совокупности всех заявленных существенных признаков.The data given in the examples, along with the description set out above, convincingly show the achievement of the technical result and the implementation of the purpose of the claimed invention when implementing the totality of all the declared essential features.

Приведепные примеры не следует рассматривай, как ограничивающие объем изобретения. Напротив, возможны также варианты и модификации описанных примеров в пределах объема нрав, изложенных в формуле изобретения.The following examples should not be construed as limiting the scope of the invention. On the contrary, variations and modifications of the described examples are also possible within the scope of the rules set forth in the claims.

Claims

A method for implementing a volumetric load-bearing rectangular structure, which consists in connecting and/or attaching linear structural elements and/or their ends in connection nodes, characterized in that connection nodes containing 4 connections and/or connections of linear structural elements and/or their ends are replaced by two sequential T-type connection nodes, namely, containing no more than 3 connections of linear structural elements, while the connected linear structural elements of each connection node are spatially located in the same vertical or horizontal plane, which are conjugate and mutually perpendicular to each other, which ensures the possibility of forming a volumetric rectangular structure.