Самофіксуючий вузол для встановлення зв’язків в каркасній конструкції

Реферат: Самофіксуючий вузол для встановлення зв'язків в каркасній конструкції належить до галузі будівництва і може бути використаний в засобах підмощування, зокрема, в будівельних рамних риштуваннях, в опорних каркасних конструкціях при влаштуванні опалубок перекриттів, мостів, тимчасових споруд на зразок трибун і тому подібних конструкцій як вузли для встановлення діагональних вертикальних і горизонтальних зв'язків жорсткості. Самофіксуючий вузол містить корпус, поворотну планку, встановлену на осі у відкритому пазу, виконаному на одному з кінців корпуса, другий кінець якого жорстко закріплений на вертикальних і горизонтальних елементах каркасної конструкції, в якому, згідно з винаходом, поворотна планка виконана з обмежником на одному кінці у вигляді відігнутого під кутом 90° виступу, з розмірами, меншими ширини поворотної планки, другий кінець якої взаємодіє з закритим торцем паза в початковому положенні поворотної планки, отвір поворотної планки має подовжню Т-подібну форму з закругленими з діаметром, відповідним діаметру осі, трьома кінцями-западинами, у яких стопориться поворотна планка для запобігання мимовільному зсуву з корпуса зв'язків, що з'єднуються з вертикальними і горизонтальними елементами каркасної конструкції, на яких жорстко закріплений корпус. Технічний результат полягає у запобіганні мимовільному роз'єднанню самофіксуючого вузла, зменшенні трудомісткості і підвищенні безпечності робіт з монтажу і демонтажу, підвищенні експлуатаційної надійності каркасної будівельної конструкції, у якій застосовується самофіксуючий вузол. UA 115400 C2 (12) UA 115400 C2 UA 115400 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до галузі будівництва і може бути використаний в засобах підмощування, зокрема в будівельних рамних риштуваннях, в несучих опорних каркасних конструкціях при влаштуванні опалубки перекриттів, мостів, тимчасових споруд на зразок трибун і тому подібних конструкцій як вузли для встановлення діагональних вертикальних і горизонтальних зв'язків жорсткості, горизонтальних стяжок і т. і. Відомий сполучний пристрій [Див. а. с. СРСР №806840, кл. E04G 7/18, публікація 23.02.1981, Бюл. № 7], що містить стрижень, виконаний с подовжнім пазом, і упор, що фіксується, розміщений у пазу стрижня та з'єднаний зі стрижнем за допомогою штифта, пристрій забезпечений сполученим із стрижнем хвостовиком, один кінець якого виконаний різьбовим, і опорно-фіксуючою гайкою, що утримує упор в горизонтальному положенні і переміщуваною по різьбі хвостовика, при цьому упор виконаний з передньою частиною, що обважнює, і жорстко закріплений на штифті, виконаному поворотним. Відомий сполучний пристрій має обмежене застосування при монтажі будівельних каркасних конструкцій (риштувань, опорних башт і т.п.) завдяки наявності різьбових кріпильних елементів, які збільшують трудомісткість збірки і розбирання, а також більш пристосований для з'єднання дерев'яних, або інших плоских елементів, що обмежує область його застосування. Відомий пристрій для фіксації з'єднувальних елементів [Див. патент UA №19943, кл. E04G 7/00, публікація 15.01.2007, Бюл. № 1], що містить корпус, обмежник з фіксатором, в якому корпус і обмежник виконано як одне ціле, при цьому корпус має внутрішній отвір, відповідний зовнішній формі одного зі з'єднань з жорстко закріпленим штирем, а фіксатор виконаний з еластичного матеріалу і закріплений на обмежнику, елементи, що з'єднуються мають співвісні отвори, у які вставляється штир. Недоліками відомого пристрою для фіксації з'єднувальних елементів є громіздкість та підвищена металоємність конструкції, недовговічність фіксатора, виконаного з еластичного матеріалу, підвищена трудомісткість встановлення та фіксації зв'язків. Найбільше близьким до заявленого об'єкта за технічною суттю є самофіксуючий вузол для встановлення зв'язків в каркасній конструкції зі стояків рамного типу, який містить корпус, поворотну планку, встановлену на осі у відкритому пазу, виконаному на одному з кінців корпуса, другий кінець якого жорстко закріплений на вертикальних елементах стояків або з'єднаний з рознімним з'єднанням у вигляді хомута, встановлюваного на вертикальному елементі стояка [патент України на винахід №73046, kii.E04G1/00, публікація 16.05.2005, Бюл. №5, прототип]. Відомий самофіксуючий вузол є невід'ємною частиною несучих елементів стояків каркасної конструкції. Його конструкція дозволяє прискорити монтаж і демонтаж каркасної конструкції без вживання інструмента. Недоліком відомого самофіксуючого вузла є відносно висока вірогідність мимовільного роз'єднання з'єднувальних елементів через відсутність обмежника повороту планки в пазу корпуса і можливість зсуву з корпуса сполучних діагональних зв'язків у момент проходження поворотною планкою положення паралельно пазу, що може трапитись при випадкових струсах або ударах в каркасній конструкції. Недоліком відомого самофіксуючого вузла є також необхідність підтримувати вручну поворотну планку у положенні паралельно пазу при встановленні зв'язків, що небезпечно і обмежує швидкість монтажу. В основу винаходу поставлена задача запобігання мимовільному роз'єднанню самофіксуючого вузла, виключення ручної підтримки поворотної планки під час встановлення зв'язків і, як слідство, підвищення надійності і безпечності каркасної будівельної конструкції, у якій застосовується самофіксуючий вузол. Поставлена задача вирішується тим, що в самофіксуючому вузлі для встановлення зв'язків в каркасній конструкції зі стояків рамного типу, утворених вертикальними і горизонтальними елементами, що містить корпус, поворотну планку, встановлену на осі у відкритому пазу, виконаному на одному з кінців корпуса, другий кінець якого закріплений на вертикальних елементах каркасної конструкції, відповідно винаходу, поворотна планка виконана з обмежником на одному кінці у вигляді відігнутого під кутом 90° виступу з розмірами, меншими ширини поворотної планки, другий кінець якої взаємодіє з закритим торцем паза в початковому положенні поворотної планки, отвір поворотної планки має подовжню Т-подібну форму з закругленими з діаметром, відповідним діаметру осі, западинами на кінцях, у яких стопориться поворотна планка для запобігання мимовільному зсуву з корпуса зв'язків, що з'єднуються з вертикальними і горизонтальними елементами, на яких жорстко закріплений корпус. Поставлена задача вирішується також тим, що: - обмежник і Т-подібний отвір розташовано вздовж подовжньої осі симетрії поворотної планки, виступ обмежника виконаний з закругленням кутів, ширина і довжина виступу обмежника дорівнюють відповідно 0,57 і 0,53 ширини поворотної планки; 1 UA 115400 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - зв'язки мають сплющені кінці з отвором, діаметр якого відповідає діаметру корпуса вузла; - діагональні зв'язки виготовлено у вигляді хрестовин з двох частин, шарнірно з'єднаних посередині між собою віссю; - стояки рамного типу каркасної конструкції, наприклад, опорних риштувань, утворені вертикальними, горизонтальними елементами, а також додатковими діагональними і, за потреби, горизонтальними елементами, нерухомо встановлені один на одний ярусами і з'єднані в кожному ярусі по вертикалі і, принаймні, через ярус по горизонталі хрестовинами, встановлюваними на корпуси вузлів, що жорстко закріплені на вертикальних і горизонтальних елементах стояків. Технічний результат полягає у запобіганні мимовільному роз'єднанню самофіксуючого вузла і у підвищенні надійності і безпечності каркасної будівельної конструкції, у якій застосовується самофіксуючий вузол. Причинно-наслідковий зв'язок нових ознак винаходу і технічного результату полягає в наступному: - завдяки тому, що поворотна планка виконана з обмежником на одному кінці у вигляді відігнутого під кутом 90° виступу, розмірами, меншими ширини поворотної планки, а отвір поворотної планки має подовжню Т-подібну форму з закругленими з діаметром, відповідним діаметру осі, трьома кінцями-западинами, у яких стопориться поворотна планка для запобігання мимовільному зсуву з корпуса зв'язків, що з'єднуються з вертикальними і горизонтальними елементами, на яких жорстко закріплений корпус, в самофіксуючому вузлі значно знижена вірогідність мимовільного роз'єднання сполучних елементів при випадкових струсах, або ударах в каркасній конструкції. При цьому поворотна планка зависає на осі в одній з западин і упирається обмежником у відповідний край паза корпусу. При дії на частини поворотної планки зрушених з місця зв'язків, оснащених отвором на плоских кінцях з діаметром, відповідним діаметру корпуса, поворотна планка займає строго вертикальне положення, запобігаючи зсуву зв'язка з корпуса; - завдяки тому, що в початковому положенні поворотної планки, коли планка встановлена паралельно пазу і другий кінець її упирається в закритий торець паза, а сама поворотна планка знаходиться у положенні відносної рівноваги на осі, яка розміщується в цей момент на прямій подовжній частині Т-подібного отвору, виникають умови встановлення зв'язків на корпусі вузла без підтримки планки руками, сприяючи підвищенню безпечності монтажу каркасної будівельної конструкції; - виконання зв'язків, що з'єднуються з вертикальними і горизонтальними елементами каркасної конструкції, у вигляді хрестовин з двох діагональних частин, шарнірно з'єднаних посередині між собою віссю і виконання каркасної конструкції, наприклад, опорних риштувань, зі стояків рамного типу, нерухомо встановлюваних ярусами один на одний і з'єднаних з обох боків вертикально встановлюваними і щонайменше через ярус, горизонтально встановлюваними хрестовинами, сприяє гарантованому застосуванню самофіксуючого вузла в широко розповсюджених і затребуваних у будівництві каркасних конструкціях конкретного типу, зокрема в будівельних опорних риштуваннях. Порівняльний аналіз запропонованого технічного рішення з відомими технічними рішеннями дозволяє зробити висновок про те, що самофіксуючий вузол для встановлення зв'язків в каркасній конструкції відрізняється від відомих наявністю нових конструктивних ознак. У доступних джерелах інформації не знайдено технічних рішень, що характеризуються сукупністю ознак запропонованого винаходу. Суть винаходу пояснюють креслення. На фіг. 1 показаний загальний вигляд самофіксуючого вузла в робочому стані. На фіг. 2 - розріз за А-А на фіг. 1. На фіг. 3 - вигляд самофіксуючого вузла в початковому положенні. На фіг. 4 - вигляд спереду поворотної планки. На фіг. 5 - вигляд зверху поворотної планки. На фіг. 6 - вигляд збоку поворотної планки. На фіг. 7 - рама каркасної конструкції. На фіг. 8 - вигляд хрестовини спереду. На фіг. 9 - розріз за Б-Б на фіг. 8. На фіг. 10 - фрагмент каркасної конструкції, зокрема опорних риштувань. Самофіксуючий вузол 1 містить корпус 2, поворотну планку 3, вісь 4, на яку встановлена поворотна планка 3 у відкритому пазу 5, виконаному на одному з кінців корпуса 2, другий кінець якого жорстко закріплений на вертикальному 6 або горизонтальному 7 елементові каркасної конструкції. Поворотна планка 3 має подовжній Т-подібний отвір 8, три кінцівки якого виконано 2 UA 115400 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 закругленими з діаметром, який відповідає діаметру осі 4 з утворенням функціональних западин 9, і обмежник 10, виконаний у вигляді відігнутого під кутом 90° з радіусом R2 виступу, ширина L2 і довжина L3 якого менше ширини L1 поворотної планки і дорівнюють, відповідно 0,57 і 0,53 ширини L1 поворотної планки 3. Отвір 8 і обмежник 10 розташовано симетрично подовжній осі симетрії поворотної планки 3. У склад каркасної конструкції входять стояки з рам 11, 12, що містять вертикальні 6, горизонтальні 7 елементи і додаткові діагональні 13 і горизонтальні 20 елементи жорсткості, а також діагональні зв'язки 14, які в свою чергу змонтовані у хрестовини 15, 16 за допомогою осі 17 і шайб 18. Кінці діагональних зв'язків 14 виконано сплющеними з отвором 19 з діаметром, відповідним діаметру корпуса 2 самофіксуючого вузла 1. На вертикальних 6 і горизонтальних 7 елементах рам 11,12 приварено перпендикулярно їх осям самофіксуючі вузли 1 для встановлення в вертикальних і горизонтальних площинах хрестовин 15, 16. Каркасна конструкція опорних риштувань, фрагмент якої наведений на фіг. 10, зокрема, складається з рам 11, 12, встановлюваних нерухомо ярусами одна на одну і з'єднаних з боків вертикально встановлюваними хрестовинами 15, а також, зокрема, через ярус горизонтально встановлюваними хрестовинами 16. Рами 11 нижнього ярусу встановлено на гвинтові опори 21. Самофіксуючий вузол 1 працює наступним чином. Для встановлення на його корпус 2 відповідного зв'язку 14 (15, 16) поворотну планку 3 в пазу 5 встановлюють паралельно корпусу 2 з упором у закритий торець паза 5, при цьому поворотна планка 3 знаходиться досить стійко у положенні рівноваги на осі 4, яка на цей момент розміщується на прямій частині подовжнього Тподібного отвору 8. Це дозволяє встановити відповідний зв'язок 14 отвором 19 на корпус 2 самофіксуючого вузла 1 без підтримки планки руками. Потім, завдяки подовжній Т-подібній формі отвору 8, зсувають планку 3 з упора в пазу і повертають перпендикулярно до корпусу 2. При цьому вісь 4 може встановитись у одному з трьох кінців-западин 9 отвору 8, забезпечуючи надійну фіксацію з'єднання діагонального зв'язку 14 з вертикальним 6 або горизонтальним 7 елементами каркасної конструкції. При випадковому зсуві з міста зв'язку 14 і руху його по корпусу 2, поворотна планка 3 встановлюється тільки перпендикулярно корпусу 2 і перешкоджає подальшому руху відповідного зв'язку 14. Можлива також установка самофіксуючого вузла 1 на горизонтальних елементах рами 11 з напрямком вниз без погіршення фіксуючих властивостей вузла. Для демонтажу з'єднання необхідно встановити поворотну планку 3 паралельно корпусу 2 з упором у закритий торець паза 5 і зняти з корпуса 2 відповідний зв'язок 14. Самофіксуючий вузол є невід'ємною частиною каркасної конструкції. Роботи по монтажу й демонтажу проводяться без застосування інструмента і без підтримання поворотної планки руками в момент установки зв'язків. Корпус вузла виконаний з прутка, планка з листової сталі. Використання запропонованого технічного рішення дозволяє підвищити експлуатаційну надійність будівельної каркасної конструкції, зменшити трудомісткість і підвищити безпечність робіт з її монтажу і демонтажу. Самофіксуючий вузол економічний і зручний в експлуатації. Для реалізації винаходу і його серійного виробництва достатньо застосування широкорозповсюджених металообробних верстатів, штампувального устаткування та використання типових конструктивних матеріалів. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 45 50 55 1. Самофіксуючий вузол для встановлення зв'язків в каркасній конструкції зі стояків рамного типу, утворених вертикальними і горизонтальними елементами, що містить корпус, поворотну планку, встановлену на осі у відкритому пазу, виконаному на одному з кінців корпуса, другий кінець якого закріплений на вертикальних елементах каркасної конструкції, який відрізняється тим, що поворотна планка виконана з обмежником на одному кінці у вигляді відігнутого під кутом 90° виступу, з розмірами, меншими ширини поворотної планки, другий кінець якої взаємодіє із закритим торцем паза в початковому положенні поворотної планки, отвір поворотної планки має подовжню Т-подібну форму з закругленими з діаметром, відповідним діаметру осі трьома кінцями-западинами, у яких стопориться поворотна планка для запобігання мимовільному зсуву з корпуса зв'язків, що з'єднуються з вертикальними і горизонтальними елементами, на яких жорстко закріплений корпус. 2. Вузол за п. 1, який відрізняється тим, що обмежник і Т-подібний отвір розташовано вздовж подовжньої осі симетрії поворотної планки, виступ обмежника виконаний з закругленням кутів, ширина і довжина виступу обмежника дорівнюють відповідно 0,57 і 0,53 ширини поворотної планки. 3 UA 115400 C2 5 10 3. Вузол за п. 1, який відрізняється тим, що зв'язки мають сплющені кінці з отвором, діаметр якого відповідає діаметру корпуса вузла. 4. Вузол за пп. 1, 3, який відрізняється тим, що зв'язки виготовлено у вигляді хрестовин з двох частин, шарнірно з'єднаних посередині між собою віссю. 5. Вузол за пп. 1, 4, який відрізняється тим, що стояки рамного типу каркасної конструкції, утворені вертикальними, горизонтальними елементами, а також додатковими діагональними і, за потреби, горизонтальними елементами, що нерухомо встановлені один на одний ярусами і з'єднані в кожному ярусі по вертикалі і принаймні через ярус по горизонталі хрестовинами, встановлюваними на корпуси вузлів, що жорстко закріплені на вертикальних і горизонтальних елементах стояків. 4 UA 115400 C2 5 UA 115400 C2 6 UA 115400 C2 Комп’ютерна верстка В. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7