многоэтажная складная конструкция

Формула изобретения

1. Многоэтажная складная конструкция, состоящая из панелей и стоек, каждая из которых расположена между двумя соседними панелями и соединена с ними шарнирами, причем оси всех шарниров в одном этаже параллельны, отличающаяся тем, что шарниры, соединяющие панели со стойками, располагаются на некотором расстоянии от их концов, которые снабжены устройствами для жесткого соединения смежных стоек друг с другом, при этом шарниры к панелям присоединены кронштейнами выше и ниже панели соответственно для стоек вышележащего и нижележащего этажей.

2. Конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве устройства для жесткого соединения стоек использована распорная муфта, которая имеет резьбовое соединение с концом одной стойки и взаимодействует с концом другой через опорную поверхность и посадочное гнездо, при этом шарниры, соединяющие панели со стойками, располагаются на продольных осях стоек.

3. Конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что в каждом этаже располагаются элементы жесткости, шарнирно связанные с одной панелью, например нижней, таким образом, что имеют возможность укладываться на нее в транспортном положении, и соединяемые в рабочем положении с другой панелью, верхней.

4. Конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что стойки одного этажа, которые поворачиваются при монтаже относительно общей оси, связаны элементами жесткости, например фермами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к складывающимся конструкциям, применяемым для временного устройства стеллажных складов или размещения технологического оборудования. Такие конструкции допускают перегрузку в состоянии высокой монтажной готовности, быстрый монтаж и демонтаж на месте эксплуатации. Они имеют существенные преимущества перед модульными конструкциями, которые состоят из отдельных блоков, соединенных болтами или специальными замками. Для перевозки модульных конструкций требуется большое количество подвижного состава, а монтаж их значительно более трудоемок.

Известна конструкция складывающихся строительных лесов (авторское свидетельство СССР N 894149, кл.Е 04 В 1/343, 1980 г.), которая представляет собой многоэтажное сооружение, состоящее из стоек, горизонтальных связей, поперечных рам с ригелями, щитов настила и панелей ограждения. Шарнирные соединения между элементами позволяют быстро трансформировать ее из сложенного транспортного положения в рабочее. Пространственную жесткость сооружению придает трособлочная система, соединяющая его элементы.

Такое сооружение быстро и удобно монтируется и демонтируется, однако, имеет ряд недостатков. В сложенном состоянии оно представляет пакет, длина которого несколько превышает высоту сооружения в рабочем состоянии. Следовательно, высота конструкции ограничена допустимой длиной транспортного средства. Кроме того, канатная система закрепления не позволит обеспечить достаточную жесткость при воздействии циклических ветровых и технологических нагрузок, которые характерны для промышленных сооружений.

Известно также передвижное многоэтажное складное здание (авторское свидетельство СССР N 702135, кл.Е 04 В 1/343, 1977 г.), пол, подвижные элементы и перекрытия которого в транспортном положении образуют разнонаправленные параллелепипеды. Здание переводится в рабочее положение при помощи подъемного крана, которым поднимают его за верхний этаж. При этом подвижные элементы занимают вертикальное положение и фиксируются специальными креплениями.

По этому принципу можно создавать конструкции достаточно большой этажности при ограниченных габаритах в плане. Однако, предложенная схема с соединением подвижных элементов в одном шарнире не позволяет складывать здание в пакет малой высоты, а откидывающиеся наружу стены при большом числе этажей будут существенно увеличивать габарит перевозимого блока. Кроме того, данная схема не решает проблему создания многоэтажных силовых конструкций, способных воспринимать значительные вертикальные и горизонтальные нагрузки, т.к. в рабочем состоянии она представляет собой безраскосную ферму, жесткость которой значительно меньше, чем у обычной раскосной, к тому же люфты в многочисленных шарнирах вызовут значительные колебания сооружения.

Целью изобретения является уменьшение объема, занимаемого конструкцией в транспортном положении, и обеспечение высокой жесткости и несущей способности сооружения при действии как вертикальных, так и горизонтальных нагрузок.

Компактность при транспортировке достигается тем, что в складной многоэтажной конструкции, состоящей из панелей, шарнирно соединенных между собой с помощью стоек, оси шарниров параллельны друг другу и располагаются на кронштейнах выше и ниже перекрытия, соответственно для стоек, образующих вышележащий и нижележащий этажи. При этом расстояние между верхним и нижним шарнирами в каждой паре выбирается так, чтобы при переходе в транспортное состояние конструкция складывалась, образуя разнонаправленные параллелепипеды, и все ее элементы занимали горизонтальное положение.

Для обеспечения высокой жесткости и несущей способности сооружения стойки к панелям присоединяются таким образом, что в рабочем состоянии стойки вышележащего этажа оказываются соосны соответствующим стойкам нижележащего этажа. Кроме того, оси шарниров, соединяющих стойки с панелями, пересекают оси стоек и располагаются на некотором удалении от их концов так, что стойка в месте присоединении к панели образует двуплечий рычаг, на конце которого имеется устройство для жесткого соединения смежных стоек. Если преобладающей рабочей нагрузкой на конструкцию является продольное сжатие, то в качестве такого устройства целесообразно использовать винтовую распорную муфту, при затяжке которой выбираются все люфты в шарнирах и они получают предварительное напряжение в направлении, противоположном внешней нагрузке. В ином случае, если стойки загружаются в основном растяжением, следует использовать винтовую стяжную муфту, которая даст тот же эффект.

Кроме того, для обеспечения пространственной жесткости конструкции при действии горизонтальных нагрузок в каждом этаже имеется несколько элементов жесткости, которые связывают стойки, установленные на соосных шарнирах, между собой или соседние панели.

Изложенная схема образования конструкции может быть применена для высотных многоэтажных сооружений различной конфигурации в плане, а также для создания горизонтальных пролетных строений.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена схема конструкции с прямоугольными панелями в рабочем состоянии; на фиг. 2 схема той же конструкции в транспортном состоянии; на фиг. 3 вариант шестигранной в плане конструкции, образованной таким же образом; на фиг. 4 конструкция узла соединения стоек с панелью и между собой в рабочем положении; на фиг. 5 тот же узел, но в процессе перевода в транспортное положение.

Как видно из представленных схем, конструкция состоит из панелей 1, представляющих собой, например, рамы или фермы (заполнение не показано), к которым с помощью шарниров 2 и 3 с параллельными осями присоединены стойки 4. Шарниры на панелях 1 располагаются на двойных кронштейнах 5, 6 так, что стойки вышележащего этажа закрепляются на шарнирах 2, лежащих выше панели, а нижележащего на шарнирах 3, ниже панели. Причем устройство кронштейнов такого, что допускается поворот стойки 4 из рабочего положения в обе стороны на 90^o. Оси стоек 4, присоединенных к одной паре шарниров 2, 3 в рабочем положении совпадают проходят через оси шарниров. Шарниры на стойках 4 располагаются на некотором удалении от их концов так, что стойка 4 в узле соединения с панелью образует двуплечий рычаг, свободный конец которого снабжен устройством 7 для жесткого соединения со смежной стойкой 4.

Для обеспечения пространственной жесткости конструкция имеет элементы жесткости двух типов. Элементы жесткости первого типа 8 представляют собой, например, раму или ферму, жестко связывающую две стойки 4, расположенные в одном этаже, шарниры 2, 3 которых соосны. Элементы жесткости второго типа 9 выполняются также в виде, например, рам или ферм и закрепляются на каждой панели 1 с помощью шарниров 10. Они имеют узлы 11 для жесткого соединения со смежной панелью 1. В конструкции могут использоваться элементы жесткости как первого, так и второго типов (фиг. 1), или, например, только второго типа (фиг. 3, а элементы жесткости на верхнем этаже не показаны, чтобы не затемнять чертеж).

В тех случаях, когда основными для конструкции являются продольные сжимающие нагрузки, в качестве соединительных устройств 7 используются винтовые распорные муфты (фиг. 4). Распорная муфта состоит винтового упора 12, имеющего резьбовое соединение с концом одной из стоек 4 (например, верхней) и упирающегося в рабочем состоянии в конец смежной стойки. При этом для восприятия как изгибающих моментов, так и сдвигающих усилий взаимодействие упора 12 со стойкой 4 происходит не только по опорной поверхности А, но и посредством введения выступа В в посадочное гнездо С.

Вся конструкция закрепляется на основании 13, имеющем унифицированные шарнирные стыковочные узлы.

Перевод конструкции в транспортное положение осуществляется следующим образом. Самая верхняя панель 1 подвешивается на крюке крана, который принимает на себя вес всего сооружения. Элементы жесткости 9 второго типа отсоединяются от верхних панелей и укладываются на нижние путем поворота относительно шарниров 10 (фиг. 2.3 б). После этого раскрываются распорные муфты 7, для чего винтовой упор 12 завинчивается в стойку 4, с которой он связан резьбовым соединением (фиг. 5). После этого краном опускают конструкцию. Стойки 4, начиная с нижнего этажа, поворачиваются относительно шарниров 2 и 3 таким образом, что образуют с панелями 1 разнонаправленные параллелограммы, поворачиваясь стойки занимают горизонтальное положение и образуют вместе с панелями пакет, удобный для транспортировки (фиг. 2).

Монтаж конструкции из транспортного положения осуществляется в обратной последовательности, начиная с первого этажа, который поднимается краном. 1 2