SU1746894A3

SU1746894A3 - Nodal member of spatial bar carcass

Info

Publication number: SU1746894A3
Application number: SU894689706A
Authority: SU
Inventors: Владимир Григорьевич Никифоров
Original assignee: В„ Г, Никифоров
Priority date: 1989-05-25
Filing date: 1989-05-25
Publication date: 1992-07-07

Abstract

Изобретение относитс к области строительства и может быть использовано дл соединени стержней пространственных конструкций зданий и сооружений Целью изобретени вл етс упрощение конструкции и монтажа , повышение надежности, долговечности и стойкости к динамическим нагрузкам,. Узловой элемент 1 пространственного стержневого каркаса включает жестко соединенные между собой ребра 2 с образованием перекрестной замкнутой симметричной конструкции с отверсти ми дл пропуска крепежных деталей каркаса, расположенных в ребрах, и монтажными прот гами между ребрами. Узловой элемент выполнен в виде моноблока, ребра которого снабжены приливами 3 плавного сопр жени и внешн поверхность ребер выполнена вписанной в сферу, переход щей в плоскость на участках, концентрично обрамл ющих отверсти дл пропуска крепежных деталей , 3 з.п, ф-лы, 3 ил.The invention relates to the field of construction and can be used to connect the rods of the spatial structures of buildings and structures. The aim of the invention is to simplify the design and installation, increase reliability, durability and resistance to dynamic loads. The node element 1 of the spatial core frame includes ribs 2 rigidly interconnected with the formation of a cross-closed symmetric structure with openings for the passage of frame fasteners located in the ribs and mounting paths between the ribs. The node element is made in the form of a monoblock, the edges of which are provided with smooth conjugation tides 3 and the outer surface of the ribs are inscribed in a sphere, which passes into a plane in areas concentrically framing holes for the passage of fasteners, 3 hp, f-ly, 3 silt

Description

Фие. /Phie. /

Изобретение относитс к строитель ству и может быть использовано дл соединени стержней пространственных каркасов-зданий и сооружений.The invention relates to the construction and can be used to connect the rods of the spatial frameworks of buildings and structures.

Целью изобретение вл етс упрощение конструкции и монтажа, повышение надежности, долговечности и стой кости к динамическим нагрузкам.The aim of the invention is to simplify the design and installation, increase reliability, durability and resistance to dynamic loads.

На фиг.1 изображен узловой элемент , аксонометри , вариант выполнени с возможностью соединени 18-ти стержней; на фиг.2 - то же, вариант выполнени с возможностью соедине- ни Н-ти стержней; на фиг03 - узел в сборе.Fig. 1 shows a node, axonometric, embodiment with the possibility of connecting 18 rods; Figure 2 is the same, an embodiment with the possibility of connecting N-rods; in Fig - node Assembly.

Узловой элемент 1 представл ет собой цельную конструкцию в виде моноблока, ребра 2 которого выполнены с приливами 3 плавного сопр жени .The node element 1 is a one-piece monoblock construction, the ribs 2 of which are made with tides 3 of smooth mating.

Приливы могут быть выполнены во всех сопр гаемых участках, в том.чие ле в зоне, примыкающей к каждому отверстию дл пропуска крепежных деталей 5 стержневого каркаса В узловом элементе 1 внешн поверхность ребер 6 выполнена вписанной в сферу Узловой элемент представл ет собой систему перекрестных ребер 2, оси которых расположены в трех взаимно перпендикул рных плоскост х Он подчин етс симметрии ромбокубо- октаэдра, Внешн поверхность ребер 6 на участках концентрично обрамл ющих отверсти дл пропуска крепежных деталей 5 выполнена в виде плоских площадок 7 плавно сопр гающихс со сферической поверхностью.Tides can be made in all the mating areas, including in the area adjacent to each opening for the passage of fasteners 5 of the core frame. In the node element 1, the outer surface of the ribs 6 is made into a sphere inscribed in the node. , whose axes are located in three mutually perpendicular planes. It obeys the symmetry of a rhombicuboctahedron. The external surface of the fins 6 in the regions concentrically framing holes for the passage of fasteners 5 the form of flat pads 7 smoothly mating with a spherical surface.

Между ребрами 2 узлового элемента 1 выполнены монтажные проемы 8, внутренний контур которых представл ет собой сферический треугольник со скругленными углами 9. При этом внутренние обрамл ющие участки ребер 2 узлового элемента 1 образуют замкнутую по контуру сложную поверхность , представл ющую совокупность плавно сопр женных между собой плоских 10 и желобчатых 11 участков, наклонно обращенных к центру элемента (фиг„1)оBetween the ribs 2 of the node element 1 are assembly openings 8, the inner contour of which is a spherical triangle with rounded corners 9. At the same time, the inner framing edges of the ribs 2 of the node 1 form a complex surface closed along the contour, which is a set of smoothly interconnected 10 flat and grooved 11 sections obliquely facing the center of the element (FIG. „1)

По другому варианту выполнени узлового элемента монтажные проемы 8 имеют внутренний контур 12, образованный пересечением эллиптического цилиндра со сферой (фигс2), а боковые грани 13 монтажных проемов 8 выполнены в виде поверхности дваждыIn another embodiment of the node element, the mounting openings 8 have an internal contour 12 formed by the intersection of the elliptical cylinder with the sphere (Fig 2), and the side faces 13 of the mounting openings 8 are made as a surface twice.

174689 4174689 4

сферически усеченного эллиптического корпуса. Боковые грани монтажных проемов 8 могут быть также выполне- г ны в виде поверхности эллипсоида вращени (условно не показано)„spherically truncated elliptical body. The side faces of the mounting openings 8 can also be made in the form of the surface of an ellipsoid of rotation (conventionally not shown) „

Узловой элемент изготавливают методом точного лить . Материалом дл него может вл тьс алюминий, высо- 10 копрочна пластмасса, сталь, В приме- ре конкретного выполнени узловой элемент производилс в виде отливки из стали ИЛ-20 с отверсти ми под болты М10, М12, М1бс наружным раз- 15 мером описанной сферы диаметром 80, 120 и 160 мм соответственно.The nodal element is made by precision casting. The material for it can be aluminum, high-strength plastic, steel, In the example of a specific embodiment, the node was made in the form of a casting of IL-20 steel with holes for M10, M12, M1bs bolts diameter 80, 120 and 160 mm respectively.

Посредством изготовленного узлового элемента 1 собираетс известным способом узел пространственной конст- 2® рукциис Оси отверстий дл пропуска крепежных деталей пересекаютс в центре узла и соответствуют ос м в узле стержней. Стержни могут быть выполнены из труб или других профи- 25 лей оBy means of the fabricated node element 1, the spatial structure node 2® is assembled by a known method. The rods can be made of pipes or other profiles.

Расчетные усили в узловом элементе 1 передаютс осевыми болтами (раст жение ) и контактными поверхност ми узлового элемента 1, которыми в- 30 л ютс плоские площадки 7о Выполнение контактных поверхностей узлового элемента плоскими упрощает изготовление соедин емых стержневых элементов , которые могут быть выполне- 35 ны плоскими не требуют дл передачи усили дополнительных вкладышей. Узловой элемент выполнен симметричным и, следовательно, равнопрочным во всех направлени х, что позво- 40 л ет примен ть его в различных зонах структурных пространственных конструкций, где возможны различные сочетани сжимающих и раст гивающих усилий в различных стержн х, приме- 45 п ть унифицированный узловой элемент в качестве изометрически (изотропно) работающего универсального соединени .The calculated forces in the node 1 are transmitted by axial bolts (tension) and the contact surfaces of the node 1, which are flat platforms 7о. The execution of the contact surfaces of the node elements simplifies the manufacture of connected core elements, which can be made flat do not require additional liners to transfer force. The node element is made symmetrical and, therefore, equal in strength in all directions, which allows it to be used in various zones of structural spatial structures, where various combinations of compressive and tensile forces in different rods are possible, with 45 five standardized the node as an isometrically (isotropic) operating universal connection.

Узловой элемент позвол ет уп- 50 РОСТИТЬ конструкцию, замен много дельный известный узловой элемент из штампованных деталей, объедин емых сваркой, на единый цельный блок. Упрощение конструкции узлового эле- 55 мента и монтажа узлового соединени с использованием последнего достигаетс наличием всей совокупности признаков: выполнением моноблока, наличием плоских площадок, исклюhThe nodal element allows a 50 GROWTH design to be replaced by replacing the multi-known known nodal element of stamped parts that are joined by welding to a single integral unit. Simplification of the design of the node element 55 and the installation of the node connection using the latter is achieved by the presence of the entire set of features: the execution of a monoblock, the presence of flat platforms, excluding

чающих дополнительные элементы-шайбы , прокладки и т„п. Эти же и другие признаки одновременно работают на достижение целей повышени надежности , долговечности, стойкости к динамическим многоцикловым нагрузкам , например, вибраци м Выполнение ребер с приливами позвол ет избира- тельно увеличить сечение в необхоимых зонах, нто обеспечивает увеличение несущей способности и тем самым надежности наиболее слабых критических участков узла Такое утолщение было практически невозможно при изготовлении штампованных изделий. Увеличивает надежность и долговечность выполнение узла в виде моноблока также за счет исключени стыков фасонок в ребрах, исключени сварных швов между ними, что позволило ликвидировать возможность образовани внутренней коррозии металла в труднодоступных местах соединени деталей. Отсутствие сварки создает благопри тные услови работы . все го узлового элемента, исключа концентрацию напр жений на швах и плохую работу швов на раст жение, что также повышает надежность и долговечность ,,additional elements, washers, gaskets, etc. The same and other signs simultaneously work towards achieving the goals of increasing reliability, durability, and resistance to dynamic multi-cycle loads, for example, vibrations. Making ribs with tides allows selectively increasing the cross-section in the necessary zones, which provides an increase in bearing capacity and thus reliability weak critical areas of the site Such a thickening was almost impossible in the manufacture of stamped products. Improving the reliability and durability of the unit in the form of a monoblock is also due to the exclusion of butt joints in the fins, eliminating the welds between them, which eliminated the possibility of internal metal corrosion in hard-to-reach joints. Lack of welding creates favorable working conditions. all the node element, excluding the stress concentration at the seams and the poor work of the seams for stretching, which also increases the reliability and durability,

Наличие сложных внутренних поверхностей , выполнение моноблока вписанным в сферу, наличие плавных сопр жений между всеми участками узлового элемента также позвол ет повысить прочность, надежность за счет отсут- ви изломов и тем самым устранени концентраций напр жений на местах переходов поверхностей, а также за счет симметричности и замыкани в сферическом кольце раст гивающих и сжимающих усилий.The presence of complex internal surfaces, the implementation of a monoblock inscribed into a sphere, the presence of smooth matings between all parts of the node also increases strength, reliability due to the absence of fractures and thereby eliminating stress concentrations at the sites of surface transitions, and also due to symmetry and closures in a spherical ring of tensile and compressive forces.

Применение предлагаемого узлового элемента позвол ет получать положительный эффект, который выражаетс в упрощении конструкции, снижении трудоемкости изготовлени , повышении его прочности и вариабельности геометрических схем. Узловой элемент обеспечивает возможность соз IThe application of the proposed node allows to obtain a positive effect, which is expressed in simplifying the design, reducing the labor intensity of manufacturing, increasing its strength and variability of geometrical schemes. The node provides the possibility of cos I

дани крупногабаритных конструкций за счет увеличени его прочности, котора позвол ет увеличить длину и сечение стержней, соедин емых в уз- 5 ловом элементе ,giving large-sized structures by increasing its strength, which allows an increase in the length and cross section of rods connected in the node,

Claims

1. The nodal element of the spatial core frame, which includes rigidly interconnected ribs with the formation of a cross-closed symmetric structure with openings for the passage of frame fasteners located in the ribs, and mounting openings between the ribs, which, in order to simplify construction and installation, increase reliability, durability and resistance to dynamic loads, the node element is designed as a monoblock, the edges of which are equipped with smooth tides at least in the zones adjacent to the holes for the passage of fasteners of the frame, with the outer surface of the ribs made inscribed in the sphere, turning into a plane in areas concentrically framing the holes for the passage of fasteners 0

W., Element according to pl, which contributes to the fact that the mounting apertures have an internal contour in the form of a spherical triangle with rounded corners, and the edges framing its edges form a circumferentially closed surface inclined to the center and conjugated from flat and grooved sections .

3. The pop element, 1, is distinguished by the fact that the mounting apertures have an internal contour formed by the intersection of the elliptical cylinder with the sphere, and the edges of the edges framing it are in the form of a double spherically truncated elliptical cone or ellipsoid of rotation.

AT

FIG. J