Узел соединения пространственного каркаса из полых стержней

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОГО КАРКАСА ИЗ ПОЛЫХ СТЕРЖНЕЙ(71) Заявитель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(72) Авторы Драган Вячеслав Игнатьевич Пчелин Вячеслав Николаевич Морилова Наталья Леонидовна Пчелина Татьяна Вячеславовна(73) Патентообладатель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(57) Узел соединения пространственного каркаса из полых стержней, оголовки которых снабжены жестко установленными в их полостях гайками, содержащий узловой элемент в виде полого шара с отверстиями в стенках, через которые пропущены со стороны полости шаров с возможностью вкручивания в гайки стержней болты с внутренними и наружными шайбами, и одетые с возможностью осевого перемещения на болты втулки, отличающийся тем, что каждый из болтов оборудован съемным фиксатором положения втулки,размещенным между торцом болта и втулкой, и выполнен со шлицевым пазом, а каждая из втулок снабжена размещенным в пазе болта выступом, образованным из отогнутого внутрь заключенного между продольными прорезями участка. 66582010.10.30 Полезная модель относится к строительству и может быть использована при возведении пространственных стержневых конструкций. Известен узел соединения пространственного каркаса из полых стержней, оголовки которых снабжены жестко установленными в их полостях гайками, содержащий полый узловой элемент в виде полого шара с отверстиями в стенках, через которые пропущены со стороны полости шаров с возможностью вкручивания в гайки стержней болты с внутренними и наружными шайбами и расположенными снаружи шара силовыми и стопорными гайками 1. Данный узел характеризуется повышенными трудозатратами на производство работ,так как при сборке узла необходимо производить постоянный контроль расстояния между силовыми и стопорными гайками для обеспечения проектного расстояния между узлами пространственной конструкции. Кроме того, передача сжимающих нагрузок от стержней на шар только через винтовую резьбу гаек и болтов обуславливает невысокую несущую способность узлового соединения. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является узел соединения пространственного каркаса из полых стержней, оголовки которых снабжены жестко установленными в их полостях гайками, содержащий узловой элемент в виде полого шара с отверстиями в стенках, через которые пропущены со стороны полости шаров с возможностью вкручивания в гайки стержней болты с внутренними и наружными шайбами, и одетые с возможностью осевого перемещения и вращения на болты наружные и внутренние втулки с взаимодействующей друг с другом винтовой резьбой, причем болты снабжены расположенными снаружи шара силовыми и стопорными гайками 2. Снабжение узла втулками позволяет повысить несущую способность узлов при передаче сжимающих усилий от стержней на шар. Однако наличие двух втулок с винтовой резьбой, силовых и стопорных гаек обуславливает повышенную материалоемкость узла. Известный узел характеризуется также повышенными трудозатратами на производство работ, так как при сборке узла необходимо производить постоянный контроль расстояния между силовыми и стопорными гайками для обеспечения проектного расстояния между узлами пространственной конструкции. Задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, состоит в том,чтобы снизить материалоемкость узла и трудоемкость его сборки. Решение поставленной задачи достигается тем, что в известном узле соединения пространственного каркаса из полых стержней, оголовки которых снабжены жестко установленными в их полостях гайками, содержащем узловой элемент в виде полого шара с отверстиями в стенках, через которые пропущены со стороны полости шаров с возможностью вкручивания в гайки стержней болты с внутренними и наружными шайбами, и одетые с возможностью осевого перемещения на болты втулки, каждый из болтов оборудован съемным фиксатором положения втулки, размещенным между торцом болта и втулкой, и выполнен со шлицевым пазом, а каждая из втулок снабжена размещенным в пазе болта выступом, образованным из отогнутого внутрь заключенного между продольными прорезями участка. Выполнение каждого из болтов со шлицевым пазом, снабжение каждой из втулок размещенным в пазе болта выступом, образованным из отогнутого внутрь заключенного между продольными прорезями участка, позволяют исключить из конструкции узла наружные втулки, силовые и стопорные гайки, что снижает материалоемкость узла. В процессе сборки узла вкручивание болтов в гайки стержней производится посредством вращения втулок до полной выборки зазоров между головками болтов, внутренними шайбами, полым шаром, наружными шайбами, втулками и гайками стержней, при этом узлы и стержни автоматически занимают проектное положение, что позволяет снизить трудозатраты на сборку узлов. Оборудование каждого из болтов съемным фиксатором положения втулки, размещенным между торцом болта и втулкой, предотвращает 2 66582010.10.30 выпадение болтов внутрь полого шара, т.е. необходимо для обеспечения работоспособности узла. Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображено положение узлового элемента и полого стержня перед их соединением, разрез на фиг. 2 - то же, в проектном положении на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1 на фиг. 4 - вид Б на фиг 3 на фиг. 5 съемный фиксатор в виде пластмассовой упругой шайбы с вырезом. Обозначения 1 - полые стержни 2 - гайки 3 - полый шар 4 - отверстия 5 - болты 6 внутренние шайбы 7 - наружные шайбы 8 - втулки 9 - лыски под гаечный ключ 10 съемный фиксатор 11 - шлицевой паз 12 - выступ 13 - продольные прорези 14 - заключенный между прорезями участок втулки 15 - пластмассовая упругая шайба 16 - вырез. Узел соединения пространственного каркаса из полых стержней 1, оголовки которых снабжены жестко установленными в их полостях гайками 2, содержит узловой элемент в виде полого шара 3 с отверстиями 4 в стенках, через которые пропущены со стороны полости шара 3 с возможностью вкручивания в гайки 2 стержней 1 болты 5 с внутренними 6 и наружными 7 шайбами (фиг. 15). На болты 5, снаружи полого шара 3, одеты с возможностью осевого перемещения втулки 8 с лысками 9 под гаечный ключ. Каждый из болтов 5 оборудован съемным фиксатором 10 положения втулки 8, размещенным между торцом болта 5 и втулкой 8, и выполнен со шлицевым пазом 11, а каждая из втулок 8 снабжена размещенным в пазе 11 болта 5 выступом 12, образованным из отогнутого внутрь заключенного между продольными прорезями 13 участка 14 (фиг. 14). Съемный фиксатор 10 размещен на расстоянии 34 витков резьбы от торца болта 5(для обеспечения первоначально вкручивания болта 5 в гайку 2 стержня 1) и может быть выполнен в виде проволочной скрутки (на чертежах не показано) или плотно одеваемой на болт 5 пластмассовой упругой шайбы 15 с вырезом 16 (фиг. 1, 5). Сборка узлов верхнего пояса пространственного каркаса производится в следующем порядке. При установке каждого из стержней 1 последний заводится меду шарами 3 смежных узлов с максимально втопленным в полость шара 3 болтом 2 до опирания втулки 8 с наружной шайбой 7 в наружную поверхность шара 3, при этом между гайкой 2 стержня 1 и болтом 5 образуется монтажный зазор (фиг. 1), а втулка 8 стопорится на болте 5 благодаря съемному фиксатору 10. Затем, путем вращения втулки 8 с болтом 5, последний ввинчивается в гайку 2 стержня 1 на 23 витка, при этом вращающий момент передается от втулки 8 на болт 5 через выступ 12, взаимодействующий со шлицевым пазом 11 болта 5. Вращение втулки 8 выполняется при помощи гаечных ключей, одеваемых на лыски 9 втулки 8. На заключительном этапе с болта 5 демонтируется съемный фиксатор 10 и производится окончательное вкручивание болта 5, выдвигаемого из втулки 8, в гайку 2 стержня 1 при вращении втулки 8 до полной выборки всех зазоров (между головкой болта 5, внутренней шайбой 6, полым шаром 3, наружной шайбой 7, втулкой 8 и гайкой 2 стержня 1) и получения требуемого усилия затяжки (фиг. 2). Аналогично соединяются в узле остальные стержни 1. Выполнение каждого из болтов со шлицевым пазом, снабжение каждой из втулок размещенным в пазе болта выступом, образованным из отогнутого внутрь заключенного между продольными прорезями участка, позволяют исключить из конструкции узла наружные втулки, силовые и стопорные гайки, что снижает материалоемкость узла. В процессе сборки узла вкручивание болтов в гайки стержней производится посредством вращения втулок до полной выборки зазоров между головками болтов, внутренними шайбами, полым шаром, наружными шайбами, втулками и гайками стержней, при этом узлы и стержни автоматически занимают проектное положение, что позволяет снизить трудозатраты на сборку узлов. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4