Просторова стрижнева конструкція

Корисна модель стосується будівництва, а саме відноситься до просторових стрижневих конструкцій типа структур. Найближчим аналогом корисної моделі є просторова стрижнева конструкція складена правильними багатогранниками з трубчастих стрижнів, які з'єднані вузлами системи «Варитек», яка описана на сторінках 3, 26 в [оглядовій інформації "Металлические перекрестно-стержневые пространственные конструкции покрытий. Файбишенко В.К., Обзорная информация, М. ВНИИНТПИ, Серия. Строительные конструкции. Выпуск. 6. 1990г. C.83."] В обраної аналогом просторової стрижневої конструкції, трубчасті стрижні складають правильний багатогранник з поясами й з'єднані один до одного вузлами системи «Варитек». Вузол складається із двох монтажних частин, а саме, вузла, виконаного у вигляді виливка, до якого кріпляться трубчасті стрижні решітки, і додаткової пластини, необхідної для прикріплення поясних стрижнів. Трубчасті стрижні просторової конструкції на кожному кінці мають з'єднуючий пластинчастий наконечник з отвором, який розташованo по осі стрижня. Для прикріплення наконечників трубчастих стрижнів до вузла, останній має листові ребра (стінки) з отворами. Листові ребра (стінки) розміщені попарно в напрямку стрижнів з утворенням вилочного з'єднання. При цьому кожний наконечник стрижня закріплено у вилочному з'єднанні вузла за допомогою болтового кріплення, установленого в співвіснo розташованих отворах вилочного з'єднання й наконечника стрижня. Ознаки прототипу, які збігаються з існуючими ознаками корисної моделі, є те, що стрижні просторової стрижневої конструкції складають правильні багатогранники з поясами та решіткою, якi включають трубчасті стрижні, вузли й наконечники, які розміщені по осі стрижня, при цьому стрижні з'єднані з вузлом через вилочне з'єднання, що включає стінки вилочного з'єднання, співвісні отвори в наконечнику й вилочному з'єднанні й болтове кріплення. Причинами, що перешкоджають досягненню технічного результату (зменшення металоємності й трудомісткості) є такі: використання вузла, що виготовляється у виді виливків; використання у вузлах листових ребер (стінок), розташованих попарно в напрямку кожного стрижня для утворення вилочного з'єднання й приєднаних до вузла, застосування додаткової пластини для кріплення поясних стрижнів, наявність привареного наконечника на кожному кінці трубчастого стрижня. Використання вузла, що виготовляється у виді виливків підвищує металоємність, і знижує експлуатаційну надійність, тому що перетин елементів виливків необхідно виконувати по максимальному зусиллю й це веде до перевитрати металу, а міцність металу у виливку завжди є нижчою міцності прокатного листового металу. Використання листових ребер (стінок), розташованих попарно на вузлі в напрямку кожного стрижня для утворення вилочного з'єднання й приєднаних до вузла підвищує металоємність конструкції, тому що на дві стінки й на два кріплення стінок до вузла металу йде більше ніж на одне кріплення. Застосування додаткової пластини, для кріплення поясних стрижнів, також підвищує металоємність і трудомісткість, тому що збільшується кількість елементів, які з'єднуються у вузлі. Трубчастий стрижень на кожному кінці має приварений наконечник. Таке рішення стрижня підвищує металоємність конструкції. Виготовлення й прикріплення додаткового елемента (наконечника) до стрижня завжди пов'язане з додатковими витратами, а виконання зварювальних робіт не дозволяє застосовувати ефективні тонкостінні трубчасті стрижні, яки захищені від корозії гарячим оцинкуванням. Зварювання спалює цинкове покриття, і трубчасті стрижні з відкритим торцем через можливу корозію внутрішньої поверхні труби потребують підвищену товщину стінки, що також підвищує металоємність конструкції. В основу корисної моделі поставлені технічне завдання, створення просторової стрижневої конструкції з поліпшеними трубчастими стрижнями й вузлом, що дозволяє зменшити металоємність і трудомісткість виготовлення просторової стрижневої конструкції. Поставлене технічне завдання вирішується тим, що наконечники приєднані до вузла, у стінці трубчастого стрижня на кожному кінці виконані співвісні отвори, а ділянки стінки з отворами деформовані в напрямку одне до одного з утворенням вилочного з'єднання, при цьому не менше чим один стрижень у правильному багатограннику має не менше одного прорізу, що розташоване в торця, уздовж трубчастого стрижня, на закругленій ділянці вилочного з'єднання, а стрижні верхніх поясів яки розташовані в одному напрямку виконані із квадратної труби. Між сукупністю істотних ознак корисної моделі й технічним результатом, що досягає, існує наступний причинно-слідчий зв'язок: Приєднання наконечників до вузлового елемента дозволяє перенести термічні операції від оцинкованого тонкостінного, стрижня до товстостінного вузла. При цьому наконечник може бути приєднаним будь-яким відомим виглядом з'єднання, або виконаний єдиним - разом з вузлом. У стінці трубчастого стрижня на кожному його кінці виконані отвори. Виконання отворів на кінцях стрижня зменшує металоємність і трудомісткість виготовлення, тому що дозволяє кінець трубчастого стрижня прикріплювати до інших елементів за допомогою конструктивного болтового кріплення без застосування пластинчастого наконечника на виготовлення, й установку якого на стрижень іде додатковий метал і витрати праці. Ділянки стінки з отворами деформовані в напрямку одне до одного з утворенням вилочного з'єднання. Виконання вилочного з'єднання на трубчастому стрижні простим деформуванням його стінок без застосування термічних впливів веде до зниження металоємності, трудомісткості конструкції. Тому що в такому рішенні трубчастий стрижень виконано з однієї труби й для нього може бути застосована тонкостінна оцинкована труба. У такої труби внутрішня й зовнішня поверхні не кородують з часом і не вимагають додаткових робіт із захисту металу від корозії. Виконання вилочного з'єднання із зазором не менше товщини наконечника зменшить трудомісткість виготовлення з'єднання, тому що спростить його зборку. У стінці трубчастого стрижня на його кінці виконано проріз, що розташоване біля торця, уздовж трубчастого стрижня, на закругленій ділянці вилочного з'єднання. Виконання прорізу на кінці трубчастого стриженя дозволить замикати правильні багатогранниками, і створювати просторові стрижневі конструкції з вилкою на стрижні. Виконання вузла у вигляді жорстко з'єднаних між собою наконечників, знизить металоємність з'єднання, тому що зменшуються розміри й вага самого вузла. При цьому наконечники можуть мати постійний або змінний перетин, і бути по-різному орієнтовані й повернені в просторі. Виконання верхніх поясів розташованих в одному напрямку із квадратної труби знизить металоємність, тому що дозволить сенгвич панелі покриття укладати безпосередньо на плоску полицю поясу просторової стрижневої конструкції без використання прогонів, які застосовуються на цей час. Просторова стрижнева конструкція ілюструється графічним матеріалом, де на Фіг.1 зображено загальний вид просторової стрижневої конструкції, На Фіг.2 зображено правильний багатогранник, утворений окремими стрижнями й вузлами. На Фіг.3 зображено вузол А (Фіг.1) правильного багатогранника (просторової стрижневої конструкції) із замикаючими стрижнями з прорізом. На Фіг.4 зображено вид В Фіг.3. На Фіг.5 розріз Фіг.3 по А-А. На Фіг.6 розріз Фіг.3 по Б-Б. На Фіг.1-6 зображені: просторова стрижнева конструкція - 1, правильний багатогранник - 2, вузол - 3, верхні пояса правильного багатогранника - 4; трубчасті стрижні - 5; стрижень з квадратної труби - 6; отвір у стінці трубчастого стрижня - 7, деформовані стінки стрижня - 8; вилочне з'єднання - 9 утворене на кінці трубчастого стрижня; наконечники - 10, проріз - 11, з'єднання наконечників між собою - 12. Виготовлення вузлового з'єднання просторової стрижневої конструкції виконується відомими методами.