SU771265A1

SU771265A1 - Collapsible framework

Info

Publication number: SU771265A1
Application number: SU782653810A
Authority: SU
Inventors: Борис Григорьевич Мухин; Александр Васильевич Киселев; Владимир Викторович Волков
Priority date: 1978-08-09
Filing date: 1978-08-09
Publication date: 1980-10-15

Description

(54) СКЛАДНОЙ КАРКАС(54) FOLDING FRAME

II

Изобретение относитс к области строительства и может быть использовано в качестве каркасов складных сетчатых оболочек покрытий, например, в качестве опорных контуров распорных конструкций (куполов или вантовых систем).The invention relates to the field of construction and can be used as frameworks for folding mesh sheaths of coatings, for example, as support contours of spacer structures (domes or cable-stayed systems).

Известен складной каркас, состо щий из жестких плоских пересекающихс по длине стержней, образующих четырехугольные чейки. Стержни соединены шарнирами в местах их пересечени по длине и на концах 1.A collapsible frame is known, consisting of rigid, flat, intersecting rods along the length, forming quadrangular cells. The rods are connected by hinges at their intersections along the length and at the ends 1.

Недостатками этого решени вл ютс больша строительна высота, многоэлементность , затруднительность устройства кровельного ограждени , а также сложность узлов сопр жени складныхэлементов, имеющих различные направлени в плане. Необходимость подвижности в вертикальных плоскост х приводит к снижению жесткости в горизонтальной плоскости.The disadvantages of this solution are the large construction height, the multiple elements, the difficulty of installing the roofing barrier, and the complexity of the junctions of folding elements having different directions in the plan. The need for mobility in vertical planes leads to a decrease in stiffness in the horizontal plane.

Наиболее близким техническим решением вл етс складной каркас, замкнутый в плане, содержащий жесткие, щарнирно соединенные стержни, пересекающиес в пределах длины, по крайней мере, один раз Иимеющие поперечное сечение открытого профил The closest technical solution is a folding frame, closed in plan, containing rigid, pivotally connected rods intersecting within length, at least once. Having a cross-section of an open profile

С плоскими гран ми, причем оси стержней расположены по пр молинейным образующим однополостного гиперболоида вращени , а оси щарниров направлены по нормал м к его повер.хности. Стержни сопр жены друг с другом по плоскост м граней 2.With flat edges, the rods' axes are located along the rectilinear generatrices of the one-cavity hyperboloid of rotation, and the axis of the hinges are directed along the normal to its vertex. The rods are mated with each other along the planes of the faces 2.

При рассмотрении работы стержней на продольный изгиб в касательной плоскости к поверхности гиперболоида в расчет принимаетс вс длина стержн , а в перпендикул рной плоскости - длина стержн до сред When considering the operation of rods for longitudinal bending in the tangent plane to the surface of the hyperboloid, the entire length of the rod is taken into account, and in the perpendicular plane, the length of the rod to media

10 него узла - узла пересечени стержней по длине. Таким образом, радиусы инерции относительно главных осей поперечного сечени профил должны отличатьс приблизительно в два раза.10 of its node is a node of intersection of rods in length Thus, the radii of inertia about the main axes of the cross-section of the profile should differ approximately twice.

1515

Недостатком известного складного каркаса вл етс применение стержней открытого профил , у которых указанные радиусы инерции примерно равны. Это приводит к применению стержней повышенной металлоемкости .A disadvantage of the known collapsible frame is the use of open profile rods, in which the specified inertia radii are approximately equal. This leads to the use of high-intensity metal rods.

2020

Вследствие того, что в стержн х открытого профил продольные оси не совпадают с лини ми центров изгиба и отсутствует центраци узлов каркаса, возникают дополнительные изгибающие моменты, требующие повыщени металлоемкости.Due to the fact that in the rods of the open profile the longitudinal axes do not coincide with the lines of the bending centers and there is no centering of the carcass knots, additional bending moments arise that require an increase in the metal intensity.

К повыщению металлоемкости приводит также необходимость предотвращени изгибно-крутильной формы потери устойчивости стержней открытого профил .The increase in metal intensity is also caused by the need to prevent the flexural-torsional shape of the buckling of the rods of the open profile.

Цель изобретени - снижение металлоемкости за счет использовани стержней замкнутого профил .The purpose of the invention is to reduce metal consumption by using rods of a closed profile.

Указанна цель достигаетс тем, что, в складном каркасе, замкнутом в плане, содержащем жесткие, щарнирно соединенные стержни , пересекающиес в пределах их длины, по крайней мере, один раз и расположенные по пр молинейным образующим гиперболоида вращени , оси пересекающихс стержней расположены в одной плоскости, причем стержни в зоне их пересечени по длине выполнены разрезными, и к концу каждого стержн прикреплена фасонка с двум отверсти ми , равноудаленными от оси стержн , при этом отверсти смежных фасонок объединены между собой, образу параллелограмм , верщины которого совпадают с центрами отверстий, а другие концы стержней снабжены оголовками и обоймами, щарнирно соединенными между собой и установленными с возможностью поворота в плоскости пересечени осей стержней, при этом стержни соединены с оголовками посредством торсионных вставок, оси которых совмещены с ос ми стержней.This goal is achieved by the fact that, in a folding frame closed in plan, containing rigid, pivotally connected rods intersecting within their length at least once and located along straight lines forming a hyperboloid of rotation, the axes of intersecting rods are in the same plane the rods in the zone of their intersection along the length are made split, and a gusset with two holes equidistant from the axis of the rod is attached to the end of each rod, and the holes of the adjacent gussets are interconnected, image of a parallelogram whose vertices coincide with the centers of the holes, and the other ends of the rods are equipped with tips and collars that are hinged together and mounted with the possibility of rotation in the plane of intersection of the axes of the rods, while the rods are connected with the tips by torsion inserts whose axes are aligned with rods.

С целью повыщени удобства транспортировани щарнирные соединени могут выполн тьс разъемными.In order to increase the ease of transport, the hinged joints can be made detachable.

С целью обеспечени синхронного поворота оголовков относительно оси симметрии обоймы каждый оголовок может присоедин тьс к обойме двум щарнирами, один из которых выполнен неподвижным относительно обоймы и оголовка, имеющим продольную ось, пересекающую ось стержн перпендикул рно к ней, а другой выполнен общим дл обоих оголовков, и установлен с возможностью перемещени относительно обоймы вдоль ее оси симметрии.In order to ensure simultaneous rotation of the caps relative to the axis of symmetry of the cage, each head can be attached to the cage by two joints, one of which is fixed relative to the cage and the head has a longitudinal axis that intersects the axis of the rod perpendicular to it, and the other is common to both heads, and mounted for movement relative to the cage along its axis of symmetry.

С целью облегчени сборки-разборки каркаса обоймы, расположенные в местах установки складного каркаса на основании, выполнены в виде опор с цилиндрической подощвой .In order to facilitate the assembly-disassembly of the cage frame, located at the installation sites of the folding frame on the base, they are made in the form of supports with a cylindrical base.

Сущность изобретени по сн етс чертежами , где схематически изображены на фиг. 1 складной каркас в аксонометрии в рабочем состо нии; на фиг. 2 - средний узел пересечени стержней по длине (узел I фиг. 1) в разложенном в.иде; на фиг. 3 - тот же узел в сложенном виде; на фиг. 4 - разрез А-А бокового щарнира на фиг. 3; на фиг. 5 - нижний узел соединени стержней (узел II на фиг. 1), щтрих-пунктирными лини ми показан узел в сложенном виде; на фиг. 6 - разрез Б-Б на фиг. 5; на фиг. 7 - разрез В-В на . 5, крепление торсионной вставки; на фиг. 8 - разрез Г-Г на фиг. 7; на фиг. 9,- верхний узелThe invention is illustrated in the drawings, which are schematically depicted in FIG. 1 folding framework in axonometry in working condition; in fig. 2 - middle node of intersection of rods along the length (node I of Fig. 1) in the unfolded i.de; in fig. 3 - the same node when folded; in fig. 4 is a section A-A of the side joint in FIG. 3; in fig. 5 - the lower node of the connection of rods (node II in Fig. 1), the dotted-dashed lines show the node in the folded form; in fig. 6 is a section BB in FIG. five; in fig. 7 - section BB in. 5, mounting torsion insert; in fig. 8 - section G-Y in FIG. 7; in fig. 9, - the top node

соединени стержней (узел III на фиг. 1), щтрих-пунктирными лини ми показан узел в сложенном виде.the connections of the rods (node III in Fig. 1), the dot-dashed lines show the folded node.

Складной каркас, замкнутый в плане, состоит из жестких стержней 1. В поперечном сечении стержни имеют замкнутый пр моугольный профиль. Стержни 1 пересекаютс в пределах их длины, по крайней мере, один раз, и расположены по пр молинейным образующим гиперболоида вращени . Стержни щарнирно соединены между собой.The collapsible frame, closed in plan, consists of rigid rods 1. In the cross section, the rods have a closed rectangular profile. The rods 1 intersect within their length at least once, and are located along straight lines forming a hyperboloid of rotation. The rods are jointly connected to each other.

Оси пересекающихс стержней лежат в одной плоскости, дл чего стержни выполнены разрезными в зоне их пересечени по длине. В этом месте стержни 1 снабжены фасонками 2, двум отверсти ми, равноудаленными от оси стержн . Отверсти смежных фасонок 2 объединены между собой щарнирами 3, образу параллелограмм, верщины которого совпадают с центрами отверстий .The axes of intersecting rods lie in the same plane, for which the rods are made split in the zone of their intersection along the length. At this point, the rods 1 are provided with gussets 2, with two openings equidistant from the axis of the rods. The holes of the adjacent gussets 2 are joined together by the hinges 3, to form a parallelogram whose vertices coincide with the centers of the holes.

0 Кажда пара стыкуемых концов стержней в верхних и нижних узлах снабжена оголовками 4 и обоймой 5. Каждый оголовок 4 присоединен к обойме 5 двум шарнирами 6 и 7. Каждый щарнир 6 выполнен неподвижным относительно своего оголовка и обоймы. Ось шарнира 6 пересекает ось стержн 1. А каждый щарнир 7 выполнен подвижным относительно оси симметрии обоймы, дл чего обойма 5 имеет паз 8, расположенный вдоль ее оси симметрии. Каждый оголовок0 Each pair of docked ends of the rods in the upper and lower nodes is equipped with tips 4 and a clip 5. Each tip 4 is attached to the clip 5 by two hinges 6 and 7. Each hinge 6 is made stationary relative to its tip and the clip. The axis of the hinge 6 intersects the axis of the rod 1. And each hinge 7 is made movable relative to the axis of symmetry of the yoke, for which the yoke 5 has a groove 8 located along its axis of symmetry. Each tip

имеет паз 9, ось которого пересекает ось неподвижного щарнира 6. Подвижный щарнир 7 вл етс общим дл обоих оголовков и обоймы и расположен в пазу 8 обоймы и пазах 9 оголовков. Оголовки имеют возможность поворота Б ллоскости пересечени осей has a groove 9, the axis of which intersects the axis of the fixed joint 6. The movable joint 7 is common to both heads and the holder and is located in the groove 8 of the holder and the grooves 9 of the tip. Ogolovki have the ability to rotate the B of the axis of intersection

5 стержней. Нижни обоймы выполнены в виде опор с цилиндрической подошвой 10. Каждый стержень 1 соединен со своим оголовком 4 с помощью торсионной вставки II, ось которой совпадает с осью стержн . На фиг. 5 и фиг. 9 торсионные вставки по казаны пунктиром. Каждый оголовок 4 повернут относительно стержн 1 на угол а. При складывании-раскладывании каркаса оголовки со стержн ми вращаютс вокруг неподвижных щарниров, а каждый подJ вижный шарнир перемещаетс по пазу своей обоймы, обеспечива синхронный поворот всех оголовков со стержн ми относительно осей симметрии обойм каркаса. При этом угол а мен ет свою величину.5 rods. The lower cage is made in the form of supports with a cylindrical sole 10. Each rod 1 is connected to its tip 4 by means of a torsion insert II, the axis of which coincides with the axis of the rod. FIG. 5 and FIG. 9 torsion inserts shown by dotted lines. Each tip 4 is rotated relative to the rod 1 at an angle a. When folding-unfolding the frame, the head with rods revolve around the stationary hinges, and each movable hinge moves along the groove of its cage, ensuring simultaneous rotation of all heads with rods relative to the axes of symmetry of the cage holders. In this case, the angle a changes its value.

Использование стержней замкнутого профил в складном каркас;е снизит его металлоемкость на 30%, улучщив при этом внешний вид каркаса.The use of rods closed profile in a folding frame, e will reduce its intensity by 30%, while improving the appearance of the frame.

Повышаетс удобство транспортировани каркаса, так как шарнирные соединени The convenience of transporting the frame is increased, since the hinge joints

J выполн ютс разъемными. При разъемных боковых шарнирах средних узлов обеспечиваетс возможность разделени каркаса на две части по высоте; что повышает компактность при перевозке. Сборку этих частей можно производить, когда каркас находитс в сложенном виде в горизонтальном положении . Затем, установить сложенный каркас в вертикальное положение, производ т его раздвижку в проектное положение.J are detachable. With split side joints of the middle nodes, it is possible to divide the frame into two parts in height; which increases the compactness in transit. These parts can be assembled when the frame is folded in a horizontal position. Then, set the folded frame to the vertical position, slide it out into the design position.

Благодар тому, что жесткость стержней на кручение определ етс податливостью торсионных вставок, варьиру диаметр торсиона , можно изменить жесткость стержней на кручение, достига тем самым оптимального соотношени между величиной сил, потребных дл складывани -раскладывани каркаса, и пространственной устойчивостью заданной формы каркаса в процессе монтажа .Due to the fact that the stiffness of the torsion bars is determined by the compliance of the torsion inserts, varying the diameter of the torsion, it is possible to change the stiffness of the rods to torsion, thereby achieving an optimal ratio between the amount of force required for folding and unfolding the frame, and the spatial stability of the specified frame shape .

Выполнение нижних обойм в виде опор с цилиндрической подошвой позвол ет при монтаже и демонтаже каркаса уменьшить силы сопротивлени основани .Making the lower clips in the form of supports with a cylindrical sole allows for mounting and dismounting the frame to reduce the resistance forces of the base.

Claims

Invention Formula

. A folding frame, closed in plan, includes rigid, hinged and connected rods intersecting within their length at least once, and located along the right side gaps of the hyperboloid of rotation, in order to reduce metal consumption due to using rods of a closed profile, the axes of intersecting rods are located in the same plane, with the rods in the zone of their intersection along the length made split, and a gusset with two holes equidistant from the axis is attached to the end of each rod. rod, while the holes of adjacent gussets are interconnected to form a parallelogram, ver /

the tires of which coincide with the centers of the holes, and the other ends of the rods are equipped with tips and obojes, which are pivotally interconnected and installed with the possibility of rotation in the plane of intersection of the axes of the rods, while the rods are connected to the poles with torsion inserts .

2. The frame according to claim 1, characterized in that, in order to increase the convenience of transportation, the hinge joints are made detachable.

3. The framework according to claim 1, characterized in that. that, in order to ensure the simultaneous rotation of the caps relative to the axis of symmetry of the cage, each cap is attached to the cage with two joints, one of which is fixed relative to the cage and the crown, having an axial axis intersecting the axis of the rod perpendicular to it, the other is made common for

both tips and installed with the possibility of movement relative to the holder along its axis of symmetry.

4. The frame according to claim 1, characterized in that, in order to facilitate the assembly and disassembly of the frame, the arms, located in the installation sites of the folding frame on the base, are made in the form of supports with a cylindrical sole.

Sources of information taken into account in the examination

1. USSR author's certificate number 506690, cl. E 04 B 37/10, 1973.

2. USSR author's certificate for application number 2499372 / 29-33, cl. E 04 B 1/343, 1977 (prototype).

F

figure 1

w

I-H-4

±

X

one

g

/ / y / / /

X v x

.l

.9