Узловое соединение стержней пространственного каркаса
Полезная модель относится к области строительства и может быть использована для соединения стержней пространственных каркасов зданий и сооружений. Узловое соединение стержней пространственного каркаса зданий и сооружений содержит узловой элемент, имеющий отверстия с резьбой, в каждом из которых размещен болт, соединенный крепежной деталью - штифтом с поводковой втулкой, другой конец которого прикреплен к стержню посредством соединительного элемента, установленного внутри стержня. Между поводковой втулкой и соединительным элементом установлена шайба пружинная. Узловой элемент выполнен в виде цельного шара. Предложенное узловое соединение позволяет: предотвратить самопроизвольное отворачивание болта.
Полезная модель относится к области строительства и может быть использована для соединения стержней пространственных каркасов зданий и сооружений.
Известно узловое соединение трубчатых стержней пространственного каркаса (авторское свидетельство СССР 678155 МПК Е04В 1/58), содержащее узловой элемент с нарезными отверстиями, крепежные болты с поводковыми втулками, дисковые вкладыши с отверстиями в торцах стержней и с прикрепленными к ним колпаками, охватывающими головки пропущенных через отверстия болтов, каждый колпак снабжен цилиндрической пружиной, жестко прикрепленной одним концом ко дну колпака и свободно упирающейся другим в головку болта, а входная часть каждого отверстия в узловом элементе выполнена неразрезной с заходной фаской и размером внутреннего диаметра, превышающим диаметр болта.
Недостатками этого узлового соединения являются:
- недостаточно высокие прочностные характеристики из-за сквозного отверстия в болте, из-за двух пазов во втулке:
- большие размеры узлового элемента из-за входной части каждого отверстия, имеющей размер внутреннего диаметра, превышающим диаметр болта;
- большое количество сложных деталей в соединении;
- сложность сборки дискового вкладыша, болта, пружины, колпака между собой.
Известно узловое соединение стержней пространственного каркаса сооружений, защищенное патентом на полезную модель РФ 72708 МПК Е04В 1/58 - прототип. Узловое соединение стержней содержит узловой элемент, имеющий отверстия с резьбой, в каждом из которых размещен болт, соединенный крепежной деталью - штифтом с поводковой втулкой, другой конец которого прикреплен к стержню посредством соединительного элемента, установленного внутри стержня. Узловой элемент выполнен в виде цельного шара. Соединительный элемент выполнен в виде крышки, меньший диаметр которой равен внутреннему диаметру стержня, а больший равен внешнему диаметру стержня. На втулке выполнено одно отверстие с резьбой под штифт, а на поверхности болта в области втулки выполнен паз под штифт. Соединительный элемент имеет переход конической формы от меньшего диаметра к большему.
Недостатками этого узлового соединения стержней пространственного каркаса являются;
- недостаточно высокие прочностные характеристики болта из-за выполнения протяженного паза под штифт;
- трудоемкость изготовления поводковой втулки с отверстием и резьбой под штифт;
- сложность установки и контроля затяжки штифта, что может повлечь либо отсутствие хода поводковой втулки, либо срез штифта при затяжке болта, а утрата штифта влечет к потерям поводковой втулки и болта и как следствие задержки монтажа каркаса.
Технической задачей полезной модели является предотвращение самопроизвольного отворачивания болта вследствие кинематической (пассивной) вибрации.
Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемой полезной модели узловое соединение стержней пространственного каркаса зданий и сооружений, содержащее узловой элемент, имеющий отверстия с резьбой, в каждом из которых размещен болт, соединенный крепежной деталью - штифтом с поводковой втулкой, другой конец которого прикреплен к стержню посредством соединительного элемента, установленного внутри стержня, между соединительным элементом и поводковой втулкой установлена шайба пружинная.
На фигуре представлен общий вид узлового соединения стержней пространственного каркаса зданий и сооружений с местными вырезами.
Узловое соединение стержней пространственного каркаса зданий и сооружений, содержит узловой элемент 1 в виде цельного шара, который имеет отверстие 2 с резьбой. В каждом из отверстий размещен болт 3, соединенный штифтом 4 с поводковой втулкой 5. Другой конец болта прикреплен к стержню 6 посредством соединительного элемента 7, установленного внутри стержня. Между соединительным элементом и поводковой втулкой установлена шайба пружинная 8. Соединительный элемент выполнен в виде крышки, меньший диаметр которой равен внутреннему диаметру стержня, а больший - равен внешнему диаметру стержня, причем переход от меньшего диаметра к большему имеет коническую форму. На поводковой втулке 5 выполнен один паз 9, а на поверхности болта 3 в области втулки выполнено одно несквозное отверстие 10 для запрессовки штифта 4.
Установка шайбы пружинной предотвращает самопроизвольное отворачивания болта в слабо напряженных стержнях пространственного каркаса вследствие кинематической (пассивной) вибрации, которая возникает от установленного оборудования в здании, а так же от внешних факторов (автодороги, метро, ж.д. пути, и т.п.).
Монтаж стержней в узловом соединении пространственного каркаса осуществляется следующим образом.
В отверстие соединительного элемента (крышки) 7 со стороны меньшего диаметра вставляют болт 3, надевают шайбу пружинную 8 и поводковую втулку 5 таким образом, чтобы паз 9 на поводковой втулке совпал с отверстием 10 на болте. В отверстие 10 в болте запрессовывают штифт 4. Соединительный элемент (крышку) подводят к тыльной стороне стержня 6 и вставляют меньшим диаметром в стержень. Коническое расширение соединительного элемента образует паз для сварки. Соединительный элемент (крышку) приваривают к стержню. Стержень тыльной стороной, где уже установлен болт, подводят к узловому элементу 1. Болт вкручивают в отверстие 2 в узловом элементе с помощью гаечного ключа соответствующего размера, который крутит поводковую втулку. Втулка, упираясь в штифт, ввинчивает болт в узловой элемент, сообщая болту вращательно-поступательное движение. После того, как втулка будет плотно зажата между пружинной шайбой 8 и узловым элементом 1, соединение получает необходимую прочность.
Предлагаемая полезная модель, по сравнению с известными, имеет следующие преимущества:
- предотвращение самопроизвольного отворачивания болта вследствие кинематической (пассивной) вибрации при наличии минимального количества деталей;
- сохранении прочности и точности сборки узлового элемента;
- минимальное количество простых деталей.
Узловое соединение стержней пространственного каркаса зданий и сооружений, содержащее узловой элемент, имеющий отверстия с резьбой, в каждом из которых размещен болт, соединенный крепежной деталью - штифтом с поводковой втулкой, другой конец которого прикреплен к стержню посредством соединительного элемента, установленного внутри стержня, отличающееся тем, что между поводковой втулкой и соединительным элементом установлена шайба пружинная.