складная ферма

Формула изобретения

1. Складная ферма, включающая шарнирно соединенные между собой элементы верхнего и нижнего поясов и треугольную решетку, отличающаяся тем, что параллельно треугольной решетке установлены шатуны, отстоящие от решетки по высоте на расстоянии не более трети длины стержня шатуна, при этом треугольная решетка прикреплена к нижнему поясу в узлах шарнирного соединения элементов стержней нижнего пояса, а шатуны прикреплены к верхнему поясу в узлах шарнирного соединения его элементов.

2. Складная ферма по п.1, отличающаяся тем, что шатуны установлены через одну панель.

3. Складная ферма по п.2, отличающаяся тем, что решетка выполнена раскосной.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в качестве несущих конструкций покрытий мобильных зданий и сооружений, временных несущих конструкций при реконструкции.

Известна складывающаяся самоопорная конструкция, состоящая из двух систем шарнирно соединенных стержневых элементов, образующих внутренние и наружные соединительные узлы (патент США N 583769, кл. 52 0 E 04 В 7/08).

Недостатком этой конструкции, представляющей собой по сути систему из спаренных балок, является то, что в стержневых элементах возникают значительные изгибающие моменты и вследствие этого использование ее в плоских покрытиях нерационально.

Известна складная перекрестно-стержневая конструкция, состоящая из верхнего и нижнего поясов с шарнирно прикрепленными к ним вертикальными стойками, при этом раскосы выполнены гибкими (авт.св. СССР N 556215, кл. 52 0 E 04 В 1/343).

Недостатками данного технического решения являются сложность конструкции с большим числом механических деталей и трудоемкость ее изготовления. Кроме этого, для окончательного закрепления конструкции в рабочем состоянии требуются подтягивание гибких раскосов при помощи стяжных муфт и последующий постоянный контроль за их натяжением.

Наиболее близкая по техническому решению - складная стержневая конструкция, включающая верхний и нижний пояса и решетку из шарнирно скрепленных стержней с захватами по концам (авт.св. СССР N 1150316, кл. 52 0 E 04 B 1/343).

Недостатком этой конструкции является то, что при растяжении нижнего пояса его звенья стремятся повернуться относительно друг друга вокруг шарнира, объединяющего их в узле и тем самым вывести из состояния прямолинейности верхний сжатый пояс, то есть конструкция "сама в себе" содержит причину самопроизвольного складывания под нагрузкой. Кроме этого, конструктивное оформление узлов фермы предусматривает 4 цилиндрических шарнира, что при значительных усилиях в системе приводит к существенным габаритам всего узла, так как необходимо осуществлять перемещения шарниров относительно друг друга в плоскости фермы.

Изобретение направлено на ускорение монтажа и демонтажа фермы без привлечения специальных фиксирующих элементов. Это достигается тем, что параллельно треугольной решетке установлены шатуны, отстоящие от решетки по высоте на расстоянии не более трети длины стержня шатуна, при этом треугольная решетка прикреплена к нижнему поясу в узлах шарнирного соединения элементов стержней нижнего пояса, а шатуны прикреплены к верхнему поясу в узлах шарнирного соединения его элементов.

На фиг. 1 изображена ферма в рабочем состоянии, общий вид; на фиг. 2 - то же, в процессе раскладывания (складывания); на фиг. 3 - ферма, в которой шатуны установлены через одну панель; на фиг. 4 - то же, в процессе раскладывания (складывания); на фиг. 5 - ферма, в которой решетка выполнена раскосной; на фиг. 6 - то же, в процессе раскладывания (складывания); на фиг. 7 - узловое соединение поясов и раскосов.

Складная ферма состоит из элементов верхнего пояса 1, соединенных между собой посредством шарнирных соединений 2 и 3, элементов нижнего пояса 4, соединенных между собой посредством шарнирных соединений 5 и 6. Элементы верхнего 1 и нижнего 4 поясов соединены треугольной решеткой 7 и параллельными ей шатунами 8, устанавливаемыми в каждой панели фермы и отстоящими от треугольной решетки 7 по высоте на расстоянии не более трети длины стержня шатуна. При этом треугольная решетка 7 прикреплена к нижнему поясу 4 в узлах шарнирного соединения 6 элементов стержней нижнего пояса 4, а шатуны 8 прикреплены к верхнему поясу 1 в узлах шарнирного соединения 3 элементов стержней верхнего пояса 1. К верхнему поясу 1 треугольная решетка 7 прикреплена при помощи цилиндрических шарниров 9, а к нижнему поясу 4 шатуны 8 прикреплены при помощи цилиндрических шарниров 10. Раскосы смежных панелей фермы треугольной решетки 7 соединены между собой посредством шарнирного соединения 11.

Кроме этого, шатуны 8 могут быть установлены в ферме через одну панель, а также решетка фермы может быть выполнена раскосной.

Складывание фермы осуществляется следующим образом.

Шарнирные соединения 2 и 11 удаляют от оси фермы, а шарнирные соединения 3 и 6 приближают к ней. Раскладывают в рабочее положение ферму в обратном порядке.

Цилиндрические шарниры 9 и 10 при складывании удаляются друг от друга. Однако при нагружении фермы эксплуатационной нагрузкой, прикладываемой к шарнирным соединениям 11, цилиндрические шарниры нижнего пояса 6 и 10 стремятся занять положение на одной прямой и тем самым принуждают аналогичные цилиндрические шарниры верхнего пояса 3 и 9 оставаться на одной прямой, то есть блокируют шарниры верхнего пояса. Кроме этого, шарнирные соединения 11 при складывании поднимаются относительно линии опорных узлов, что приводит к увеличению потенциальной энергии грузов, являющихся эксплуатационной нагрузкой. Таким образом, само действие эксплуатационной нагрузки удерживает ферму в рабочем положении. В наибольшей степени это проявляется в ферме с раскосной решеткой.