202617. lajstromszámú szabadalom • Rúdszerkezet, különösen síkbeli vagy térbeli rácsostartó-szerkezet
1 HU 202 617 A 2 A találmány rúdszerkezetre, különösen síkbeli vagy térbeli rácsostartó-szerkezetre vonatkozik, amelynek csomóponti elemei és azokhoz kapcsolódó rúdjai vannak. Amint ismeretes, sík- és térbeli fémanyagú, elsősorban acélanyagú rúdszerkezetek, például rácsostartószerkezetek, keretek stb. alapvetően lényeges elemei a rudak, és a rudakat erőátadó módon összekapcsoló csomópontszerkezetek. A rúdvégeken jelentkező igénybevétel komponensei a csomópontszerkezet közvetítésével egyensúlyozzák egymást és a külső terhet. A mindenkori síkbeli vagy térbeli rúdszerkezet hálózatának a geometriájától, a rudak keresztmetszeti alakjától és kialakításától, a terhelés módjától és a csomópont szerkezetétől függően a komponensek közül egyesek döntő szerephez jutnak, így például valamely síkbeli erővel terhelt síkbeli háromszögrácsozású rúdszerkezet csuklós csomópontján a rúdvégek által a csomópontra átadott igénybevétel kizárólag normálerő. Ha ugyanezen rúdszerkezetnél a csuklós csomópontot a rúdszerkezet síkjába eső csomólemez alkotja, és ehhez a rúdvégek szegecselésscl, csavarozással vagy hegesztéssel kapcsolódnak, a normálerőn kívül két másik igénybevétel-összetevő, nevezetesen tartósíkú nyomaték és nyíróerő is átadódik a rúdról a csomópontra. Térbeli rúdszerkezetnél általában sajtolással alakított, vagy hegesztéssel gyártott térbeli csomólemezhez - csomóponti idomhoz - csatlakoznak ugyancsak szegecseléssel, csavarozással vagy hegesztéssel a rúdvégek. A csomóponti idom ilyen kialakítása és a kapcsolat módja tulajdonképpen a síkbeli tartóknak a hengeres szelvények gyártásával kapcsolatos feltételből, illetve a geometriai kiképzésből adódik. A nyitott L, I és U szelvények és az azokból készített, ún. összetett szelvények ugyanis igen alkalmasak a csomólemezekre való síkbeli ráfuttatásra, és ott átmenő furatokban elhelyezett szegecsek, csavarok vagy pedig az érintkező élek mentén készített hegesztési varratok útján a csomólemezekkel való összekapcsolásra. Míg kisméretű és kis terhelésű rúdszerkezeteknél a rudakban fellépő igénybevételek - nevezetesen a normál- és nyíróerő, valamint a hajlító- és csavarónyomaték - mértéke lehetővé teszi egyetlen szelvény rúd gyanánt történő alkalmazását, addig a nagyméretű rúdszerkezetcknél fellépő igénybevételek már olyan nagyok, és a gyártható szelvények mérete oly mértékben korlátozott, hogy általában összetett szelvényeket kell beépíteni. A gyakorlatban általában három- és négyövű rudakat alkalmaznak, amelyeknek övrúdjait rácsozás vagy hevederezés köti össze. Az ilyen összetett szelvényű rudak gyártása tetemesen megnöveli a műhelymunkát, a nagyméretű rudak szállítása pedig - méreteik és tömegük miatt - csak darabonkénti (rudakkénti) szállítást tesznek lehetővé, ami viszont előtérbe állította az illesztések fokozott pontossági igényét; ez a tény pedig az időjárási hatások miatt gyakran nehézségekbe ütköző helyszíni munka megnövekedésével jár. A helyszíni munkát csökkentendő gyakran a teljes szerkezetet műhelyben fektetik ki és szerelik össze, de ez csak speciális esetekben valósítható meg, és ismét csak a műhelymunka növekedését jelenti. Az időjárás viszontagságainak kitett helyszíni munkát tovább nehezíti, és a ráfordítandó időt növeli a kapcsolatok méretének a növekedése, minthogy a kapcsolóelemek, illetve kapcsolatfajták - szegecs, csavar, varrat - mérete előállítási okok miatt nem tartott lépést a szelvények teherbírásának a növekedésével, így ezekből egy-egy kapcsolat kialakításához egyre többre van szükség. A helyszíni összeszerelésnél jelentkező pontatlanságok - amelyek nemcsak a gyártáskor keletkeznek, hanem a szerelési munka elhúzódása, valamint hőmérsékleti hatások miatt is előállhatnak - csak nagyszámú helyszíni összefúrással, illetve helyszínen készülő hegesztési varrattal küszöbölhető ki, ami a gazdaságosságot rontja, nem beszélve arról, hogy az időjárási körülmények a varratok minőségét kedvezőtlenül befolyásolhatják. A fent felsorolt problémák kiküszöbölésére különféle törekvések ismeretesek. Az összetett szelvények gyártási igénye például eredményesen csökkenthető cső- vagy zártszelvények alkalmazásával; többletmunkával jár azonban a kapcsolatok (csomópontok) kialakítása, mert zárt szelvényt csomólemezhez csak a rúdvégekbe bekötött lemezszerkezettel lehet csatlakoztatni. Különösen bonyolult ebből a szempontból a csőprofil bekötése, mert - mivel a csőprofil sík felületekkel nem rendelkezik - a felhasított csővégekbe kell a csatlakozó lemezeket behegeszteni. Csőszclvényű rácsos tartók csomópontjainak egy lehetséges megoldása ismerhető meg a 4 235 059 számú USA szabadalmi leírásból. Két tagja van a csomóponti szerkezetnek, valamint egy azokat összefogó rögzítőeleme. A kapcsolótagok két részből állnak. Az egyik rész teleszkopikus, és a csőszelvénybe illeszkedik. A két tag másik része együttesen kapcsolószerkezetet alkot A megoldás bonyolult és drága, így alkalmazása az egész szerkezet gazdaságosságát kétségessé teszi. A 4 460 288 számú USA szabadalmi leírás tárgya csomóponti szerkezet térbeli rácsos tartók nagyszámú rúdjának a csatlakoztatására. A szerkezetnek centrális testtel rendelkező központi kapcsolótagja van, amelynek a kinyúló kapcsolószerveihez vannak a rúdvégek csatlakoztatva. Ez a megoldás is rendkívül bonyolult, és csak nagyon sok rúd esetén lehetne esetleg gazdaságos. A 29 24 519 számú NSZK szabadalmi leírásból rácsos tartók övrúdjainak és racsrúdjainak csomóponti kialakítását képező megoldás ismerhető meg. Eszerint vékony lemezből készült övrudat haránt dudorok préselése révén teszik alkalmassá a rácsrudak fogadására. Ez a kapcsolat kizárólag vékonyfalú szerkezeteknél, tehát csak korlátozott körben alkalmazható. A fent felsorolt megoldások nagyméretű rúdszelvények esetén nem, vagy legalábbis gazdaságosan nem alkalmazhatók, és nem küszöbölik ki a helyszíni összeszerelésnél jelentkező pontatlanságokkal kapcsolatos problémákat. A találmány feladata, hogy olyan rúdszerkezetet, különösen sík- vagy térbeli rácsostartó-szerkezetet szolgáltasson, amelynek csomópontjai egyszerű módon, és csekély helyszíni élőmunka-ráfordítással kialakíthatók, a rúdvégek minimális megmunkálást igényelnek, így a műhelymunka nem bonyolult és időigényes. Feladatként tűztük ki továbbá, hogy a csomóponti kapcsolatnak járulékos összefúrások, illetve hegesztések nélkül lehetővé kell tennie az elforgási és eltolódási méret- és szerelési pontatlanságok kiküszöbölését. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy amennyiben a csomópontokban az erőátadás nem hegesztéssel, csavarozással vagy szegecseléssel, hanem -5 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
