Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4808
.pdf
Из вышеизложенного очевидно, что операция опорожнения моей усовершенствованной спекательной чаши
чрезвычайно проста и требует лишь того, чтобы привод М был приведен в движение, позволяя шестерням
медленно вращать чашу на полный оборот, содержимое чаши выгружается, когда чаша перевернута, а
решетки качаются для облегчения выгрузки материала из чаши и возвращения их в нормальное положение, и
все это происходит автоматически во время вращения чаши.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_263364.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=263364&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB263364A
[]
-.
ПАТЕНТ qPECiViCAttON Дата подачи заявки: 6 апреля 1926 г. № 9101/26. 263,364 Завершено: Декабрь. 30,
1926.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в конструкции балок и аналогичных несущих конструкций.
Я, Стэнли Макомбер, производитель орехов, проживающий по адресу: Ирвингтон-стрит, 1432, Массиллон,
округ Старк, штат Огайо, Соединенные Штаты Америки, гражданин Соединенных Штатов Америки, настоящим
заявляю о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и
установлены в следующем заявлении:
Настоящее изобретение относится к усовершенствованиям балок и подобных конструктивных элементов.
Основной целью изобретения является создание конструктивного элемента, концевые части которого
приспособлены для обеспечения опорных поверхностей в различных точках, так что пролет, на который
может быть использована конструкция, может варьироваться в широких пределах.
Ферменная конструкция, описанная в настоящем изобретении, хотя и предназначена в первую очередь для
использования вместо балок или ригелей при передаче легких нагрузок, как в случае балок перекрытия и тому
подобного, не ограничивается только этим применением, но может быть с успехом использована в качестве
кровельного стропила и в качестве армирования для бетонных перекрытий и тому подобного.
С учетом этих целей настоящее изобретение предлагает усовершенствованную конструктивную единицу,
состоящую из ферменной балки, имеющей балочные или консольные участки, выступающие за концы
указанной балки и обеспечивающие переменный диапазон пролета всей конструкции.
Изобретение также включает в себя различные новые особенности и усовершенствования в конструкции,
сочетании и относительном расположении частей.
Как известно, при использовании ферм для восприятия поперечных нагрузок необходимо прикладывать
нагрузки в точках пересечения элементов фермы. Это особенно верно в отношении реакций опор, которые в
случае простой фермы обычно прикладываются к концевым пересечениям элементов [Цена 1/-3]. В
результате для любой заданной фермы опоры должны располагаться на определенном расстоянии друг от
друга, и наоборот, для заданного расположения опор необходимо использовать определенную конструкцию и
длину фермы.
Также хорошо известно, что ферма является очень эффективной формой конструкции для восприятия
поперечных нагрузок, поскольку несущие элементы фермы подвергаются только чистому растяжению и
сжатию, и при правильном проектировании каждый элемент может быть точно рассчитан на напряжение,
которому он подвергается, так что каждая часть конструкции будет подвергаться практически равномерному
напряжению максимально желаемой величины. В отличие от этого, в случае балки, подверженной
поперечным нагрузкам, максимальные напряжения в каждом сечении изменяются от максимума в точке
максимального изгибающего момента, обычно посередине между опорами, до нуля в самих опорах, в то
время как для каждого сечения напряжения изменяются от небольшой величины на нейтральной оси до
максимума в самых внешних волокнах. В результате количество металла, необходимое для изготовления
балки той же длины и глубины, что и ферма, каждая из которых способна выдерживать те же нагрузки,
значительно превышает количество металла, необходимое для фермы.
Несмотря на значительную экономию материалов, достигаемую за счет использования ферм, в прошлом
почти повсеместно применялось использование балок в строительстве для поддержки перекрытий и т. д., что
почти исключительно объясняется отсутствием возможности изменения длины фермы в зависимости от
расстояния между точками опоры. 85 Например, в строительстве зданий, в силу требований архитектуры или
размера и формы участков, расстояние между опорами перекрытий в разных случаях не отличается точно на
футы, а часто изменяется на дюймы или доли дюйма. В результате оказалось коммерчески
нецелесообразным проектировать и изготавливать стандартную линейку ферм, которые можно было бы
использовать в обычном режиме вдоль балки. Предположим, что для строительства здания используется
обычная древесина, или, как показано на иллюстрации, в качестве опоры используются стальные балки,
которые можно обрезать под балкой в точке, точно соответствующей требуемой длине. Стрелкой R и что
ферма является субъединицей. Целью моего изобретения является создание фермы, которая будет
обладать всеми преимуществами с точки зрения экономии металла, присущими этому типу конструкции, и в
узлах, которые одновременно не будут подвергаться воздействию вышеуказанных возражений и, как
следствие, позволят спроектировать линию стандартных ферм, состоящих из сравнительно небольшого
количества размеров, которые будут полностью обеспечивать условия равновесия балки или консоли,
расположенной на любом расстоянии от желаемого минимума до желаемого максимума, и, таким образом,
удовлетворять требованиям. 70 Цель анализа может быть представлена определенными силами 1, 13 и т. д.,
приложенными к самой ферме, и в то же время не будут подвергаться воздействию вышеуказанных
возражений и, как следствие, позволят спроектировать линию стандартных ферм, представленных в
направлении и величине стрелкой R. Как легко показать, консоль 10 требует, чтобы силы R и R
прикладывались к балке или консоли 80. 10 в узлах 15 и 16 фермы, или в соответствии с требованиями
обычной строительной конструкции, можно считать, что балка 10 оказывает силы r и r на узлы 15 и 16 фермы.
Таким образом, видно, что 2) и связанные с этим цели изобретения, единственное воздействие на ферму при
размещении 85 заключается в средствах, подробно описанных ниже, за последним соединением фермы,
чтобы увеличить нагрузки на определенные соединения фермы и, следовательно, напряжения в
определенных элементах фермы. Прилагаемый чертеж и последующее описание подробно описывают
установку фермы и, следовательно, напряжения в ней. Это не является предосудительным, поскольку
воплощение изобретения, такое раскрытие информации также приведет к увеличению напряжений, однако,
это лишь один из способов, если бы сама ферма была расширена до различных механических форм, в
которых достигаются те же самые точки опоры.
Принцип изобретения может быть использован. Силы R, R1 и R2, действующие на балку или консоль 10,
установленную на изгибе. На прилагаемом чертеже: 9.
Рис. 1 представляет собой боковой вид конструктивного элемента, за исключением части слева от упомянутой
выше, которая включает в себя мою нынешнюю опору, которая, как предполагается, находится в точке R, что,
в свою очередь, вызывает изгибающие напряжения в этих сечениях, величина которых составляет 100 от
величины таких элементов; рис. 3, 4, 5 и 6 легко рассчитываются известными методами.
Поперечные сечения балки или консольных плоскостей, соответственно обозначенных линиями рычага 10,
выступающими за пределы соединения 1.5, составляют 3-3, 4--, 5-5 и 6-6, рис. 1; рис. 7', малый по сравнению
с общей длиной конструкции, представляет собой вид, аналогичный рис. 1, но показывающий максимальный
изгибающий момент в любом сечении на этой длине модифицированной конструкции; рис. 8, 9 и 10, малые по
сравнению с максимальным изгибающим моментом на конструкции. В результате на рисунке 5,
иллюстрирующем балку относительно небольшой высоты и поперечное сечение, показаны различные
модифицированные конструкции; а на рисунке 110 показана площадь поперечного сечения, которая будет
обладать достаточной прочностью. На рисунке 110 11 представлены силы, действующие для сопротивления
возникающим напряжениям. Кроме того, наиболее эффективной формой балки для сопротивления
изгибающим напряжениям в ферме является та, которая имеет верхнюю и нижнюю полки, которые
схематически одновременно обеспечивают непрерывную поверхность, любая часть которой, будучи
соединенной, может опираться на любую подходящую или известную стену или балку. На рис. 11 показана
ферма с верхней и нижней полками, которая одновременно обеспечивает непрерывную поверхность, любая
часть которой, будучи соединенной, может использоваться для опоры на стену или балку.
Любая часть балки в точках их пересечения или консоль 10, выступающая за пределы соединений. На левом
конце несущей стены или балки фермы, выполняющей функцию № 1 20, схематически показана балка,
выполняющая полезную функцию в связи с консольной балкой 10, имеющей любую подходящую форму
поперечного сечения, соединенная любым подходящим или хорошо известным способом с фермой, чтобы
балка 10 выступала за пределы в узлах 15 и 16. Балка или опора могут быть обрезаны до тех пор, пока
консольная часть 10 (125) не выйдет за пределы желаемой длины. Как показано на рис. 11, ферма,
соединенная с узлами 15 и 16, обеспечивает опору для всей конструкции, так что фактическая точка
соединения балки с опорой может быть расположена в любом месте узлах фермы 15 и 17 или 17 и 18 или 130
более чем в двух узлах, что, как правило, упрощает определение напряжений при соединении только с двумя
узлами, обеспечивая разделение и четкость напряжений в каждой части конструкции.
Из вышеизложенного ясно, что с помощью моего изобретения можно сконструировать конструктивный
элемент, специально приспособленный для восприятия поперечных нагрузок, в котором часть, подверженная
большим изгибающим моментам, может быть выполнена из соединенных элементов, подвергая эти элементы
практически чистым растягивающим или сжимающим напряжениям максимально желаемой величины, тогда
как части, где изгибающие моменты сравнительно малы, могут быть выполнены из элементов, подверженных
простым изгибающим напряжениям, которые обеспечивают непрерывные поверхности, любые участки
которых могут использоваться в качестве точек опоры для всей конструкции, таким образом, объединяя в
одной и той же конструкции практически все преимущества, присущие ферме, т.е. максимальную
эффективность использования металла, приводящую к минимальному весу, и практически все преимущества,
присущие балке, т.е. возможность регулировки длины пролета благодаря непрерывной опорной поверхности,
представленной балкой.
Обращаясь к форме конструктивного элемента, изображенного на фиг. 1–6 включительно, следует отметить,
что показанная на ней ферма состоит из пяти основных элементов или частей, а именно: двух прямых
стержней 1, образующих верхний пояс; двух аналогичных стержней 2, образующих нижний пояс, причем эти
последние стержни прямые по всей своей основной длине, но их концы загнуты вверх, образуя угловые
участки 2a, которые заканчиваются участками 2b, расположенными параллельно соответствующим концам
элементов верхнего пояса 1; и еще одного стержня 3, составляющего стенку конструкции, изогнутого в
обратном направлении, образуя последовательность противоположно направленных V-образных элементов,
углы 3a которых лежат между верхней парой стержней 1 и нижней парой стержней 2. Различные стержни
свариваются электросваркой или иным способом прочно и жестко скрепляются между собой в точках, где
уголки 3' стенки 3 располагаются между парными стержнями 1 и парными стержнями 2. Однако, ввиду
простоты операции, предпочтительнее сваривать стержни методом «компрессионной сварки» в
соответствующих точках, при этом средний стержень располагается между верхним и нижним стержнями, как
показано на разрезах (рис. 4–6 включительно), а сварные швы выполняются либо последовательно, либо
одновременно.
Для обеспечения достаточной прочности торца фермы, опирающегося на предусмотренную опору, для
восприятия нагрузки от фермы, особое внимание было уделено конструкции этой торцевой части конструкции.
Как уже было описано, концевые участки 2b нижних элементов хорды 7c 2 приводятся в параллельное, более
или менее тесное соприкосновение с соответствующими участками верхних элементов хорды 1. Затем
концевые участки соответствующих элементов хорды 75 прочно и навсегда скрепляются между собой с
помощью двух усиливающих пластин 5, которые выступают внутрь между верхними элементами хорды на
небольшое расстояние за пределы участков 2b нижних элементов хорды 80 и которые имеют выступающие
вбок фланцы 5t, расположенные под такими участками хорды 2b. Сечение двух пластин, расположенных
таким образом напротив друг друга в торцевой части готового блока 85 (см. рис. 3), по существу имеет форму
перевернутой буквы Т, при этом следует понимать, что все элементы, входящие в конструкцию в этой точке,
как и в других местах, соответствующим образом сварены между собой в точках контакта под углом 90
градусов, если не непрерывно, чтобы обеспечить жесткость и максимальную прочность.
Глубина пластин 5 относительно глубины фермы в целом, где такие пластины выступают внутрь на 9,5 за
пределы собственно торца элемента, может, конечно, варьироваться, но, как показано на рисунках.
4 и 5, они могут простираться вниз примерно на одну треть от общей вертикальной протяженности фермы и
предпочтительно направлены внутрь, по меньшей мере, до первого изогнутого вверх угла 3a элемента стенки
3.
В данном конкретном варианте осуществления изобретения элемент фермы 2а не образует фактического
соединения с элементом фермы 1, но оба элемента жестко соединены с пластинами 5 в непосредственно
прилегающих точках и с практической точки зрения действуют так, как если бы были непосредственно
соединены друг с другом. Предпочтительно, пластины 110 соединены непрерывно с выступами за точку 15
элементов фермы 1 и 2, образуя таким образом чистую балку или консоль этой части конструкции. Пластины
5 могут быть 115 непрерывно соединены с элементами фермы 1 справа от точки 15 (рис. 11), образуя таким
образом составной элемент, который действует как простой элемент фермы, работающий на растяжение или
сжатие, а также как консоль 1-20 для передачи реакции опоры на соединения фермы, или же они могут быть
соединены только с соединением фермы 16.
Как показано на рис. 1 и 2, концы 3b такого элемента 3 желательно имеют форму, параллельную нижним
элементам 2 и выступающую за угловые изогнутые вверх части 2a таких элементов. Такие выступающие
концы 3b простираются через 130 J1 угловое пространство, которое останется между вертикальной стеной, на
которой опираются концы фермы, и наклонными участками 2' нижних поясов, и потолочная обрешетка может
быть прикреплена к таким концам и, таким образом, может быть продолжена непосредственно до этой стены.
Длина этих концов будет подобрана таким образом, чтобы покрыть максимально возможное расстояние, и при
необходимости стержни, составляющие такой конец, могут быть укорочены, чтобы заканчиваться заподлицо
со стеной.
Как показано на рис. 7, наклонные участки 2" нижних элементов пояса не обязательно должны быть изогнуты
вверх под тем же углом, что и при формировании последовательных угловых участков стенки 3, как это
происходит в случае фермы 2', показанной на рис. 1 и 2, а могут располагаться под более тупым углом, что
соответственно укорачивает горизонтально выступающие участки 2b таких элементов пояса, которые входят
непосредственно в концы готовой фермы. Это позволяет использовать более длинный концевой элемент на
ферме, предотвращая ее изгиб, и позволяет дополнительно увеличить длину пролета без дополнительных
затрат на изготовление фермы, поскольку общая длина стержней, используемых при изготовлении таких
нижних поясов, будет практически одинаковой в обеих конструкциях. Остальные особенности
модифицированной конструкции фермы, показанной на рис. 7, остаются неизменными и поэтому не требуют
специального описания, за исключением того, что здесь стенка 3 заканчивается в плоскости верхних
элементов пояса 1, к которым она, конечно же, приварена, так же как и промежуточные угловые изгибы в этой
стенке.
Как уже указывалось, для верхнего и нижнего поясов 1 и 2 я предпочитаю использовать стержни или бруски
круглой или квадратной формы, однако могут быть использованы и другие материалы. Таким образом, как
показано на рис. 8, верхние элементы пояса 6 выполнены в виде уголков, один фланец каждого из которых
расположен вертикально и прилегает к соответствующим сторонам стенки 3, а остальные фланцы выступают
горизонтально. В данной конструкции может не потребоваться использование таких пластин, как пластина 5,
для придания необходимой жесткости торцам элемента.
На рис. 9 показано использование перевернутого швеллерного профиля 7 в качестве верхнего элемента
пояса, причем этот профиль заменяет два стержня 1 или такие угловые профили 6. Наконец, на рис.
6, 10 Я показываю не только использование такого швеллера 7 для верхнего элемента пояса, но и
аналогичного швеллера 8 для нижнего элемента пояса, причем фланцы такого швеллера 8 предпочтительно
направлены вверх.
Как указывалось ранее, особое значение придается конструкции концов элемента, представляющих собой
балки или консоли, предназначенные для передачи напряжений в центр фермы и одновременно
учитывающие избыточные изгибающие моменты. В то же время обеспечивается гибкость в выборе длины
пролета, для которого может использоваться любая конкретная ферма, что позволяет адаптировать мою
усовершенствованную конструкцию 75 для более универсального использования, чем в случае конструкций,
которые необходимо проектировать специально для заданного пролета. В заключение следует отметить, что
все элементы, входящие в конструкцию моей усовершенствованной ферменной конструкции (80 элементов),
представляют собой заготовки различных профилей, будь то прутки, стержни или швеллеры, что значительно
упрощает изготовление конструкции, требует минимального количества специального оборудования, а
сварочные работы, обеспечивающие скрепление элементов, могут выполняться на сварочных аппаратах
стандартной конструкции.
Хотя конкретная форма моего усовершенствованного конструктивного элемента найдет широкое применение
в качестве балки перекрытия, очевидно, что его также можно использовать в качестве армирования для
бетонного пола или крыши привычной формы, где элемент будет полностью забетонирован. Кроме того, его
легко адаптировать для использования в наклонном положении, а не в горизонтальном, чтобы он служил в
качестве кровельного стропила.
Подробно описав и установив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я
Соседние файлы в папке патенты