SU1752895A1 - Prestressed arch structure - Google Patents
Prestressed arch structure Download PDFInfo
- Publication number
- SU1752895A1 SU1752895A1 SU894711775A SU4711775A SU1752895A1 SU 1752895 A1 SU1752895 A1 SU 1752895A1 SU 894711775 A SU894711775 A SU 894711775A SU 4711775 A SU4711775 A SU 4711775A SU 1752895 A1 SU1752895 A1 SU 1752895A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- rods
- flexible
- rigid
- lattice
- length
- Prior art date
Links
Landscapes
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
Abstract
Использование: дл конструкций складных предварительно напр женных арочных ферм. Сущность изобретени : арочна конструкци содержит верхний предварительно напр женный гибкий по с, нижний жесткий по с, элементы решетки, образующие с по сами четырехугольные чейки, противоположные стороны которых выполнены из жестких стержней, шарнирно соединенных с нижним по сом Нижний по с образован из шарнирно соединенных стержней. Кажда чейка имеет гибкий раскос с пересечением продолжени осей по сов ее в зоне остроугольных секторов, образованных осью зат жки и продолжением оси соответствующего раскоса. 3 з.п. ф- лы, 8 ил.Use: for structures of collapsible prestressed arched trusses. The essence of the invention: the arched structure contains the upper prestressed flexible in c, the lower hard in c, the lattice elements that form with themselves quadrilateral cells, the opposite sides of which are made of rigid rods hinged to the lower part of the Bottom by with formed from hingedly connected rods. Each cell has a flexible diagonal with the intersection of the extension of the axes along its length in the zone of acute-angled sectors formed by the axis of tightening and the extension of the axis of the corresponding diagonal. 3 hp f-ly, 8 ill.
Description
СОWITH
сwith
Изобретение относитс к строительству , а именно к конструкци м складных предварительно-напр женных строительных элементов типа арочных ферм, пригодных дл покрыти зданий различного назначени как на пр моугольном, так и на многоугольном плане и может быть использовано в несущих конструкци х автоматически раскрывающихс рефлекторов космических антенн .The invention relates to the construction, in particular to the structures of collapsible prestressed building elements such as arched trusses, suitable for covering buildings of various purposes on both rectangular and polygonal planes and can be used in supporting structures of automatically opening reflectors of space antennas. .
Известна предварительно-напр женна арочна конструкци с жестким верхним по сом в виде шарнирно сопр женных стержней с гибким нижним по сом и раскосами .The pre-stressed arched structure with a rigid upper catfish in the form of hingedly coupled rods with a flexible bottom catfish and braces is known.
Недостатком такой конструкции вл етс то, что дл геометрической неизмен емости конструкции необходимо крепление опор к жесткому основанию или наличие распорки, соедин ющей опоры, что существенно усложн ет конструкцию и ограничивает область ее применени The disadvantage of this design is that for the geometrical immutability of the structure it is necessary to mount the supports to a rigid base or to have a spacer connecting the supports, which significantly complicates the design and limits its scope.
Наиболее близким решением па технической сущности к предлагаемому вл етс предварительно-напр женна арочна конструкци , включающа верхний предварительно-напр женный гибкий по с, нижний жесткий го е, элементы решетки, расположенные между по сами, и опорные узлы с гибкой зат жкой.The closest solution to the technical essence of the present invention is a pre-stressed arched structure, including the upper pre-stressed flexible in c, the lower hard e, the lattice elements located between themselves, and the supporting assemblies with flexible tightening.
Недостатком известной конструкции вл етс то, что она не складываетс из-за наличи жесткого арочного по са с изгиб- ными напр жени ми и выполнени всех элементов решетки в виде жестких сжатых стержней.A disadvantage of the known construction is that it does not fold due to the presence of a rigid arched belt with flexural stresses and the making of all the lattice elements in the form of rigid squeezed rods.
Цель изобретени - обеспечение компактности конструкции.The purpose of the invention is to provide a compact design.
В предварительно-напр женной арочной конструкции элементы решетки с по саXIIn the pre-stressed arched design, the lattice elements from to saXI
слcl
hO 00hO 00
о слabout cl
ми образуют четырехугольные чейки, противоположные стороны которых выполнены из жестких стержней, шарнирно соединенных с нижним по сом, выполненным в виде шарнирно соединенных стержней, при этом кажда чейка имеет гибкий раскос с пересечением продолжени осей по сов ее в зоне остроугольных секторов, образованных осью зат жки и продолжением оси соответствующего раскоса, Длина жестких стержней решетки меньше рассто ни между шарнирами стержней нижнего по са. По крайней мере один из жестких стержней решетки выполнен с возможностью изменени длины. Кроме того, шарниры жестких стержней нижнего по са выполнены подпружиненными дл монтажа.They form quadrangular cells, the opposite sides of which are made of rigid rods that are hingedly connected to the lower stem, made in the form of hingedly connected rods, while each cell has a flexible diagonal intersecting the continuation of its axes in the area of acute sectors and the continuation of the axis of the corresponding bracing, the length of the rigid rods of the lattice is less than the distance between the hinges of the rods of the lower bar. At least one of the rigid bars of the lattice is adapted to vary the length. In addition, the hinges of the rigid rods of the lower belt are spring-loaded for mounting.
На фиг. 1 изображена складна предва- рителы-Го-напр женна арочна конструкци в проектном положении, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, в процессе складывани ; на фиг. 3 - то же, в сложенном виде (гибкие элементы не показаны), вид сбоку; на фиг. 4 - схема рефлектора антенны элементов в виде радиальных ферм, вид сверху; на фиг. 5 - то же, вид сбоку; на фиг. 6 - фрагмент складной предварительно-напр женной конструкции; на фиг. 7 - вид А на фиг. 6; на фиг. 8 - схема расположени точек пересечени продолжений осей по сов и остроугольных секторов.FIG. 1 depicts a collapsible precursors-Go-stressed arched structure in the design position, side view; in fig. 2 - the same, in the process of folding; in fig. 3 - the same, in folded form (flexible elements are not shown), side view; in fig. 4 is a plan view of the antenna reflector of elements in the form of radial trusses; in fig. 5 - the same, side view; in fig. 6 - a fragment of a collapsible pre-stressed structure; in fig. 7 is a view A of FIG. 6; in fig. 8 is a diagram of the location of the points of intersection of the extensions of the axes along the sharp and acute-angle sectors.
Предварительно-напр женна арочна конструкци включает нижний жесткий по с из стержней 1, сопр женных в шарнирныхузлах2 ,верхний предварительно-напр женный гибкий по с 3, гибкие раскосы А и жесткие стержни 5. К опорным узлам 6 присоединена гибка зат жка 7, жесткий по с из стержней 1 расположен между гибким по сом 3 и зат жкой 7. Жесткие стержни 5 шарнирно присоединены к по сам 1 и 3 с образованием четырехугольных чеек 8. По диагонали чеек 8 расположены гибкие раскосы 4. Стержни 1 имеют оси 9 (фиг. 8), продолжени которых пересекаютс с ос ми 10 гибких по сов 3 в точках 11. Ось 12 зат жки 7 и продолжени 13 осей раскосов 4 пересекаютс в точках 14. Точки 11 располагаютс в зоне остроугольных секторов 15 с вершинами в точках 14.The pre-stressed arched structure includes a lower rigid-in with rods 1 connected in the hinges 2, an upper pre-stressed flexible in c 3, flexible braces A and rigid rods 5. To the supporting nodes 6 a bending knot 7 is attached, rigid to C of the rods 1 is located between the flexible catfish 3 and the puff 7. The rigid rods 5 are hingedly attached to 1 and 3 themselves with the formation of quadrilateral cells 8. The flexible braces 4 are located diagonally of the cells 8. The rods 1 have axes 9 (Fig. 8 ), the continuation of which intersect with the axes 10 ibkih chord 3 at points 12, 11. The axis 7 and tightening continuation axes 13 4 struts intersect at points 14. The points 11 are positioned in acute sectors zone 15 with vertices 14.
Жесткие стержни 5 дл удобства укладки выполн ютс короче рассто ний между смежными шарнирными узлами 2 нижнего жесткого по са из стержней 1.For convenience of installation, the rigid rods 5 are made shorter than the distances between adjacent hinge nodes 2 of the lower rigid strip of rods 1.
На фиг, 1-6 показана конструкци , один из жестких стержней решетки 16 которой выполнен с возможностью изменени длины.Figs 1-6 show a structure, one of the rigid rods of the grid 16 of which is designed with the possibility of changing the length.
На фиг. 4 и 5 приведен пример образовани из однотипных складных элементов 17 системы радиальных ферм с общим измен емым по длине стержнем 16 и кольцевой зат жкой 18.FIG. 4 and 5, an example is given of the formation of radial trusses of the same type of folding elements 17 of a system with a total length 16 of the rod 16 and an annular tightening 18.
К стержн м 1 нижнего жесткого по саTo rods m 1 lower hard
может прикрепл тс отражающа сетка 19.can be attached reflective mesh 19.
Предварительно-напр женна арочна Pre-stressed arched
конструкци (фиг. 6 и 7) в шарнирных узлахconstruction (Fig. 6 and 7) in the hinge nodes
2 снабжена пружинами 20, за счет которых конструкци подпружинена на раскрыв.2 is provided with springs 20, due to which the structure is spring-loaded onto the opening.
Когда гибка зат жка не нат нута, конструкци измен етс . Это дает возможность за счет шарнирных соединений вWhen the bend is not tight, the design changes. It gives the chance due to hinged connections in
узлах складывать конструкцию (фиг. 2 и 3) в габаритный транспортный объем.nodes fold the structure (Fig. 2 and 3) in the overall transport volume.
Раскладка конструкции в проектное положение может производитьс при помощи освобождени подпружиненных шарнировThe layout of the structure in the design position can be made by releasing the spring-loaded hinges.
на раскрыв или путем раст гивани конструкции по длине вручную или при помощи простейших механизмов.on the opening or by stretching the structure in length manually or with the help of the simplest mechanisms.
Неизмен емость конструкции достигаетс после ее раскладки в проектное положениеConstancy of construction is achieved after its layout to the design position.
посредством нат жени зат жки. Благодар шарнирным сопр жени м жестких стержней в узлах, нат жение зат жки вызывает раст жение в гибких элементах и сжатие в жестких стержн х, и, наоборот, раст жени какого-либо одного из гибких стержней или сжати одного из жестких вызывает соответствующее нат жение зат жки. Таким образом, заданное напр женное состо ние, обеспечивающее стабилизацию конструкцииby tightening. Due to the hinge joints of rigid rods in the nodes, the tension of the tightening causes stretching in the flexible elements and compression in the rigid rods, and, conversely, stretching any one of the flexible rods or compressing one of the rigid ones causes a corresponding tension zhki. Thus, a given stress state, ensuring the stabilization of the structure
(ее предварительное напр жение), может быть достигнуто за счет нат жени зат жки или за счет наведени требуемой величины усили в каком-либо из стержней, а такое наведение может быть обеспечено путем укорочени раст нутого или удлинени -сжатого стержн .(its prestress) can be achieved by tightening the tension or by imposing the required amount of force on any of the rods, and this pointing can be achieved by shortening the expanded or elongated-compressed rod.
Обеспечение раст жени гибких предварительно-напр женных раскосов достигаетс за счет выбора соответствующейEnsuring the stretching of flexible prestressed braces is achieved by choosing the appropriate
геометрической конфигурации фермы, которой вл етс предлагаема конструкци .the geometrical configuration of the truss, which is the proposed construction.
Необходимые услови выбора геометрии конструкции (фиг. 8) следующие.The necessary conditions for selecting the geometry of the structure (Fig. 8) are as follows.
Дл определени усилий в гибких раско0 сах Si, 82 и 8з соответственно проведены три сечени I, II и III. Рассмотрим участки фермы от левой опоры до сечени . Так, например , дл такого участка, ограниченного сечением I,точка AI, в которой пересекаютс Three sections I, II, and III have been carried out to determine the forces in flexible spacings of Si, 82 and 8h, respectively. Consider the sections of the farm from the left support to the section. Thus, for example, for such a region limited by section I, the point AI at which they intersect
5 оси по сов, вл етс моментной точкой дл усили в раскосе St. Составив уравнение равновеси моментов относительно т. AI, получаютThe 5 axis axis is the torque point for the force in the diagonal st. By making a moment equilibrium equation for m. AI, you get
H-drn -Srdsi 0; Si HH-drn -Srdsi 0; Si H
dHi dHi
Аналогично дл сечений II и III (в других четырехугольных чейках фермы) относительно точки А2 получаютSimilarly, for sections II and III (in other quadrangular truss cells) with respect to point A2,
H-dH2-S2ds2 0; S2 H - ;H-dH2-S2ds2 0; S2 H -;
0S30S3
H-dH3-S2ds3 0; H-dH3-S2ds3 0;
dH3 dssdH3 dss
Из полученных соотношений следует, что раст жение в гибких раскосах Si, S2 и 5з от распора Н обеспечиваетс , когда точки AI и Аа пересечени по сов соответствующих чеек располагаютс в остроугольных секторах 15 с вершинами 14, образованными пересечением оси 12 зат жки 7 с продолжением 13 оси раскоса 4, принадлежащего той же чейке (на фиг. 8 секторы 15 заштрихованы ); дл чейки с раскосом Si данный сектор обозначен Ci. CM, D; дл раскоса Sz - €2, 02, D; дл раскоса Зз - Сз, Оз, D).It follows from the relationships obtained that stretching in flexible braces Si, S2 and 5h from thrust H is provided when the points AI and Aa intersections along the owls of the corresponding cells are located in acute sectors 15 with vertices 14 formed by intersection of axis 12 of puff 7 with extension 13 the axis of the brace 4 belonging to the same cell (in Fig. 8, sectors 15 are shaded); for a cell with a diagonal Si, this sector is designated Ci. CM, D; for bracing Sz - € 2, 02, D; for bracing Zs - Sz, Oz, D).
В случае, когда точки AI и А2 пересечени по сов выход т за пределы указанных остроугольных секторов, силы распора Н, приложенных к опорам и их сближающие, вызывают в раскосах сжатие. Когда точки пересечени по сов лежат на линии опор, усили в раскосах от силы Н равны нулю. Расположение точек пересечени по сов на линии соответствующего раскоса лишено геометрического смысла.In the case when the points AI and A2 of the intersection over the joint go beyond the limits of the indicated acute-angled sectors, the forces of spreading H applied to the supports and bringing them together cause compression in the bracings. When the points of intersection along the line lie on the line of support, the forces in the bracings of force H are zero. The location of the points of intersection along the owl on the line of the corresponding bracing is devoid of geometric meaning.
Конструкци может использоватьс как в виде одиночной арочной фермы , так и в виде радиальной арочной системы: в первом случае зат жка соедин ет опоры по пр мой, во втором - опоры могут соедин тьс кольцевой зат жкой.The design can be used both as a single arched truss and as a radial arched system: in the first case, the tie connects the supports along the straight, in the second case the supports can be connected with the ring pull.
В случае применени конструкции дл покрытий зданий различного назначени , элемент в виде плоской арочной фермы монтируетс в собственной плоскости, совмещенной с горизонтальной, производитс его стабилизаци при помощи одного из его стержней, передающего предварительное напр жение на всю конструкцию. Затем арочную ферму устанавливают в проектноеIn the case of construction for coating buildings of various purposes, the element in the form of a flat arched truss is mounted in its own plane, aligned with the horizontal one, it is stabilized with one of its rods, which transmits a preliminary voltage to the entire structure. Then the arched truss is installed in the design
положение, совмеща собственную плоскость фермы с вертикальной.position, combining its own plane of the farm with the vertical.
Эффективно использование конструкции дл складного каркаса рефлектора ан- 5 тенны, в том числе и космической. В этом случае каркас выполненный в виде системы радиальных арочных ферм, снабжен общим измен емым по длине стержн 16 в виде стойки. Благодар шарнирным соединени10 м стержней, каркас складываетс в габаритный объем. Затем за счет пружин каркас раскрываетс в положение, близкое к проектному , Далее включаетс привод, и происходит удлинение стержн 16 до нужныйEffective use of the design for the folding frame of the reflector antenna, including space. In this case, the frame made in the form of a system of radial arched trusses, is provided with a common variable along the length of the rod 16 in the form of a stand. Due to the hinge connection of 10 m rods, the skeleton folds into overall volume. Then, due to the springs, the frame opens to a position close to the design, then the drive is activated, and the rod 16 is extended to the desired
15 величины, например путем вращени винтовой пары 21 (фиг. 1 - 3, 6). Этим достигаетс проектна стабилизаци каркаса. Сетка 19, прикрепленна к стержн м 1 в заводских услови х, создает отражающую поверх0 ность рефлектора антенны.15 magnitudes, for example, by rotating a screw pair 21 (Figures 1 - 3, 6). This achieves design stabilization of the framework. The grid 19, attached to the rods 1 in the factory, creates the reflective surface of the antenna reflector.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894711775A SU1752895A1 (en) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | Prestressed arch structure |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894711775A SU1752895A1 (en) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | Prestressed arch structure |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1752895A1 true SU1752895A1 (en) | 1992-08-07 |
Family
ID=21457344
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894711775A SU1752895A1 (en) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | Prestressed arch structure |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1752895A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2564292C1 (en) * | 2014-04-08 | 2015-09-27 | Борис Григорьевич Мухин | Frame of quick-erect structure and method of its installation |
RU2703044C1 (en) * | 2019-01-18 | 2019-10-15 | Борис Григорьевич Мухин | Carcass-tent coat |
-
1989
- 1989-06-29 SU SU894711775A patent/SU1752895A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 876894, кл. Е 04 В 1/32, 1981. Ференчик П., Тохачек М. Предварительно-напр женные конструкции. - М.: Строй- издат, 1979, с. 32-33, р. 3.9 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2564292C1 (en) * | 2014-04-08 | 2015-09-27 | Борис Григорьевич Мухин | Frame of quick-erect structure and method of its installation |
RU2703044C1 (en) * | 2019-01-18 | 2019-10-15 | Борис Григорьевич Мухин | Carcass-tent coat |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2541784A (en) | Roof construction | |
US3407560A (en) | Expanded, trussed structural assemblance and method of assembly | |
US3909993A (en) | Arch supported membrane structure | |
US4118901A (en) | Structure for relocatable building with folding plate roof and folding end walls | |
US3830031A (en) | Three-dimensional depolyable and collapsible structures | |
US3736708A (en) | Collapsible roof for preassembled building | |
JPS63280000A (en) | Folding type truss structure | |
US4393887A (en) | Collapsible tent frame | |
US3435570A (en) | Erectable structure with scissors link | |
JPS61294071A (en) | Cable dome system for large-scale light-weight roof structure and execution method thereof | |
US4052834A (en) | Method of erecting a roof structure | |
SU1752895A1 (en) | Prestressed arch structure | |
US3768218A (en) | Building construction | |
US3975872A (en) | System of articulated planes | |
JP3544862B2 (en) | Variable shape truss frame, variable shape space truss frame using the variable shape truss frame, variable shape ceiling and openable roof using the variable shape truss frame | |
EP0118463A1 (en) | Portable or lightweight enclosures | |
RU2266592C1 (en) | Large-size deployable space reflector | |
US2674252A (en) | Collapsible arch support | |
Escrig et al. | Roofing geometry of deployable x-frames | |
JP3540161B2 (en) | Variable shape truss frame | |
SU933902A1 (en) | Collapsible load-supporting structure of roof | |
SU1555440A1 (en) | Structural foldable skeleton of roof | |
RU1773988C (en) | Collapsible building fragment | |
SU1377345A1 (en) | Collapsible spatial roof element | |
SU506690A1 (en) | Folding frame spatial structure |