180655. lajstromszámú szabadalom • Síkjában merev, statikailag határozatlan magasépítési keretszerkezet, labilis rúdlánc felhasználásával
3 180655 4 a 2. ábra ugyanennek a rúdláncnak a találmány szerint merevvé tett szerkezetét, a 3—4. ábrák a találmány két további kiviteli alakjának vázlatát, az 5. ábra egy általában alkalmazott háromcsuklós keretszerkezet vázlatos rajzát, a 6. ábra ugyanennek nyomatéki ábráját, a 7. ábra az 5. ábrán ábrázolt szerkezetekkel azonos fesztávú és magasságú, találmány szerinti szerkezet egy példaképpeni kiviteli alakjának vázlatát, a 8. ábra ugyanennek nyomatéki ábráját, a 9. ábra a találmány szerinti szerkezetnek egy, közbenső oszlopokkal is alátámasztott kiviteli alakjának vázlatos rajzát, a 10. ábra pedig a találmány szerinti szerkezetnek egy konzolos példaképpeni kiviteli alakjának vázlatos rajzát mutatja be. Az 1. ábrán bemutatott, 2 csuklókkal összekötött rúdláncból álló 1 tartószerkezet önmagában labilis, a kihúzott, boltozat alakú helyzetében megállni nem tud, hanem pl. az 1' helyzetbe összecsuklik. A 2. ábrán ez az 1. ábrán bemutatott, a terhelés következtében nyomatéknak kitett rúdlánc, mint 1 elsődleges tartószerkezet az önmagában ugyancsak labilis, a 4 csuklókkal összekötött 3 másodlagos tartószerkezettel van a 4 csuklóknál összekapcsolva. Nyilvánvaló egyrészt, hogy ez a 3 másodlagos tartószerkezet az 1 elsődleges tartószerkezetet kimerevíti, de ugyanakkor az is nyilvánvaló, hogy az 1 tartószerkezet rúdjaiban a közbenső megtámasztás folytán kisebb nyomaték áfl élő, mint amekkora a megtámasztás nélkül keletkeznék. A 3. ábrán bemutatott, ötcsuklós, önmagában labilis rúdláncból álló 1 elsődleges tartószerkezet és az azzal összekapcsolt négycsuklós, önmagában labilis rúdláncból álló 2 másodlagos tartószerkezet csak alakban, illetve a 2 és 4 csuklós számában különbözik a 2. ábrán bemutatott szerkezettől, előnyei ennek is nyilvánvalóak. A 4. ábrán az 1 elsődleges tartószerkezet teljesen hasonló a 3. ábráéhoz, ám ez itt már két, önmagában labilis rúdláncból álló 3a és 3b másodlagos tartószerkezettel van összekapcsolva ; ezek 4 csuklói az 1 elsődleges tartószerkezet rúdjait két-két közbenső pontjukon támasztják meg. Nyilvánvaló, hogy itt az 1 elsődleges tartószerkezetben Tcéletkező nyomatékok még kisebbek, mint a 3. ábra 1 elsődleges tartószerkezetéi. A fenti példákból látható, hogy az önmagában labilis rúdláncokból álló 1 elsődleges tartószerkezeteknek a 3 másodlagos tartószerkezetekkel való találmány szerinti összekapcsolása többféle változatban is megtervezhető. Különösen előnyös a találmány szerinti megoldás alkalmazása a keretszerkezetekből álló elsődleges tartószerkezetekkel kapcsolatosan. Ennek illusztrálását szolgálják az 5—8. ábrák. Az 5. ábrán egy általánosan alkalmazott ismert háromcsuklós keretszerkezet, a 7. ábrán a találmány szerinti 3a é? 3b másodlagos tartószerkezetekkel alátámasztott olyan elsődleges 1 tartószerkezet látható, amely az 5. ábrán bemutatott háromcsuklós keretszerkezethez hasonló; mindkettőnek azonos a h magassága és az / fesztávolsága. Ezék aránya legyen példánkban h:\-l\3. A 6. és 8. ábrán az 5. és 7. ábrabeli szerkezetek nyomatéki ábrája szemlélhető, azonos nyomatéki méretaránnyal. Az 5. ábrabeli háromcsuklós keretszerkezet maximális nyomatéka a saroknyomaték, független a h magasságq2 tói, értéke a q megoszló terhelés esetén — Ms = — , 8 A 7. ábrán vázlatosan ábrázolt találmány szerinti szerkezetben az önmagában labilis rúdláncokból álló két 3a és 3b másodlagos tartószerkezet, a háromcsuklós keretszerkezetből álló 1 elsődleges tartószerkezet két félgerendáját közbenső pontjukon támasztja meg, miközben őmaga annak oszlopaira támaszkodik. A gerendában a nyomaték — a 8. ábrán alakilag látható eloszlásban képződik —, negatív maximuma, feltéve, hogy a megtámasztás helye a saroktól számítva Al=0,25 l távolságban van, — Mg=0,25 Ms értékűnek, a maximális oszlopnyomatéka az alsó támasztási helyen — ha ez a saroktól számított Aá=0,7 h távolságban van — — M0=0,251 Ms értékűnek adódik. Mind a maximális pozitív gerendanyomaték, mind a felső támasztási helyen adódó oszlopnyomaték értéke ezeknél kisebb. A találmány szerinti szerkezetnek a keretszerkezetek alkalmazásánál azon kívül, hogy mint látjuk, a maximális nyomatékokat lecsökkenti, további előnyei is vannak. Nevezetesen a kereteknél mind az oszlopot, mind a gerendát teljes hosszukban gyártástechnikai okokból azonos keretszelvénnyel építik, ami nyomaték tekintetében a kereteknél a vállakban van csak teljesen kihasználva, másutt nem. Építésük tehát ebből a szempontból is gazdaságtalan. A keretszerkezeteknek a gyenge pontjuk pedig mind acélszerkezetek, mind faszerkezetek esetén éppen az oszlopok és gerendák illesztésének nehézségei miatt éppen a sarokban van, ahol a nyomaték a legnagyobb. Ezzel szemben a találmány szerinti szerkezetben — mint azt a 8. ábra mutatja — nemcsak hogy a lényegesen kisebb nyomaték is jobban eloszlik mind az oszlopon, mind a gerendán, hanem a sarkokban nyomaték nem is keletkezik: itt nemcsak kisebb követelményei lesznek az oszlop és gerenda sarokillesztésének, hanem a merev kapcsolat helyett itt akár csuklót is alkalmazhatunk. A nyomatékok csökkenése következtében az oszlop-, illetve gerenda-keresztmetszetek magassági mérete példánkban mintegy 37,5~40%-kal rövidülhet. A 9. ábrán olyan kiviteli példát szemlélhetünk, amelynél egy önmagában labilis rúdláncból álló 1 elsődleges tartószerkezet közbenső oszlopot is tartalmazó, önmagában labilis rúdláncból álló két 3a és 3b másodlagos tartószerkezettel van megtámasztva, és amelyeket még kétoldalt a 3c kéttagú rúdlánc is kiegészít. A 10. ábrán az önmagában labilis rúdláncból álló 1 elsődleges tartószerkezet konzolokkal is el van látva; megtámasztása a két önmagában labilis rúdláncból álló 3a és 3b másodlagos tartószerkezettel történik, amelyeket még kétoldalt a 3d egytagú rúdlánc is kiegészít. A fenti példákból megállapítható, hogy a másodlagos tartószerkezetek beiktatása az elsődleges tartószerkezetekben a maximális hajlítónyomatéki igénybevételek számát növeli, ugyanakkor a rudak keresztmetszetét meghatározó igénybevételek értékét lényegesen lecsökkenti: a rudak hossza mentén a hajlítóigénybevételek szélső értékeinek eloszlása egyenletesebbé, nagyságuk kisebbé válik. A másodlagos tartószerkezetek rúdláncainak vonalvezetésével elérhető az is, hogy a gyártás szempontjából a legcélszerűbb illesztési helyeken nyomaték ne ébredjen, itt tehát merev illesztés helyett csúk- Iós kapcsolat is létesíthető. A másodlagos tartószerkezet rúdjai csak az anyag szempontjából kedvezőbb húzóvagy nyomó-igénybevételt szenvednek. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
