КМАРА, а ты какую Водку предпочитаешь?

Холодную под шашлычек.

При изготовлении сферических коннекторов использовать заготовки-полусферы указанного поставщика изготовителя. В полусферах просверлить нужные отверстия. В отверстия вставить болты .... дальше ..... . После сварить две полусферы в шар (сферу). .. Дальше заполнить ...
... - но это понятно ...

Жжошь, Виктор! :) Благодарю за красоту твоей технической мысли! :))

Вот тебе: :)))

Вот на этом амбициозном, а по сути глупом требовании и срезаются все попытки спроектировать простой и недорогой соединитель.

Пытаются сделать его настраиваемым на любой угол, это приводит к необходимости в той или иной мере использовать шарнирное соединение (партизан и тому подобное), отсюда лишние детали, больше металла, больше крепежа, менее прочные и жесткие конструкции.

Зачем???? Ведь набор узлов ограничен, ну несколько групп, в десятки раз проще, надежнее и дешевле сделать фиксированные соединители для каждого типа узла.

Шарнир еще относительно просто сделать для двух стержней, но для шести стержней шарнир получается очень сложным и большим.

Тут имеется глубокое, коренное и неустранимое противоречие, а именно:

1. для прочного соединения стержней требуются жесткие прямые механические связи, проходящие через центр шарнира между концами стержней. Это требование прочности!!!

2. для организации шарнирности, т.е. угловой подвижности требуются две соприкасающиеся, скользящие друг по другу сферические поверхности, но сферические поверхности сами по себе не притягиваются к друг к другу.

В шарнире на шесть лучей для каждого стержня будет работать одна шестая часть сферы (апельсиновая долька), получается что через сферическую поверхность этой дольки одновременно должна проходить сквозная жесткая механическая связь (шпилька, болт и т.п.) и в то же время там должны присутствовать скользящие (разъединенные) поверхности.

Это противоречие неустранимо, поскольку в одной точке пространства не может быть одновременно жесткой связи и подвижности. Значит единственный выход это разделить в пространстве жесткую связь и шарнирные поверхности, но пространство то весьма ограничено, это 1/6 сферы.

Разделить можно двумя путями:

1. оставить жесткую связь прямой, а в шарнирных поверхностях прорезать отверстие, но размер этого отверстия должен быть больше, чем диаметр жесткой связи, для обеспечения угловой подвижности. Тогда снаружи шарнирные поверхности будут ограничены 1/6 сферы, а внутри размером сквозного отверстия.

2. оставить шарнирные поверхности целыми, а жесткую связь пустить вокруг них (случай партизана и ему подобных), но в этом случае жесткая перестанет быть прямой, а значит потеряет в жесткости и прочности.

And-Ray, а как же заглушка? Про полено-то забыл? ))) Вот тебе способ и прямую связь сохранить, и шарнирность.

Мне вот жесткость конструкций все меньше импонирует... Упругость! Вот где сила!!!
Где-то на форуме была выложена замечательная книга Гордона (если не ошибаюсь) - помнит кто? Там эти вопросы очень красиво показаны.

Я честно говоря, не совсем понимаю, к чему нужна еще большая прочность относительно уже имеющегося разнообразия вариантов соединений, создающих настолько жесткие каркасы, что дальше уже просто не надо!

Зачем эта запредельная жесткость-то? Чтобы снег с ветром держать? Так с этим и простенькие узлы замечательно справляются... Может чтобы треугольные бетонные плиты полуметровой толщины на каркас уложить? )))

Всегда в таких беседах вспоминаю изречение неизвестного гения - запас прочности обусловлен избытком невежества. А от промысла Господня ничто не убережет - ни каркас жесткий, ни подвал глубокий )))

Хотя в рамках изобретательской задачи мне сия беседа очень нравится!

Ты про какую заглушку то говоришь, освети тему подробнее.

Упругость не всегда уместна, ты когда нить проминал тенисные шарики, вот тебе в утрированном виде последствия упругости в выпуклой структуре, она теряет устойчивость, эффект триггера, как говорят электронщики.

Прочность нужна чтобы выдерживать нормативные нагрузки. Если конструкция имеет больший потенциал жесткости и прочности по сравнению с другими, то можно, уменьшив размеры элементов неплохо сэкономить на материалах.

Ты говоришь, что применямые узлы справятся с нормативными нагрузками, прописанными в СНиПах (для Москвы и области 240кг/м2), что то мне не верится.

Для органов строительного надзора и сертификации это не аргумент)))))))))))).

Человеческое мышление очень инертно, подчас мы сами не замечаем как оказываемся запертыми в колее, проложенной кем то из предшественников, поэтому надо все время менять точку зрения на проблему, разглядывая ее со всяких, казалось бы совершенно немыслимых ракурсов.

Это я про твои рассуждения о неразрешимом противоречии между жесткими прямыми связями и шарнирностью узла - вбитое в трубу полено (условно) создаст прямую передачу нагрузки вместо перенаправления ее по кругу шарнира... А ежели в эту трубу положить пакетик с бетонным раствором и утрамбовать его там - после застывания получится практически ж/б монолит )))

Это всё так... упругое может и прогнуться... а вот жесткое всегда преследует хрупкость - тоже факт.

Это конечно так. Но прочность и жесткость не всегда одно, не так ли? )

Где "не верится" - там проверится ))) Вот я совершенно уверен, что в Мезмае у нас дом как без единого скрипа выдержал метр мокрого снега, так и еще три раза по столько выдержал бы! ) И в большинстве других проектов, где классика применена (труба и полоса), тоже все в порядке будет!

Этих бестий никакой философией не пробить... что есть, то есть... Но именно по ним сей промысел ой как плачет ))) А если серьезно, считать конечно всё нужно. Обязательно! И лучше разными методами )))

Вот за это я и люблю наш форум! Столько разных незашоренных умов! Столько ищущих и обретающих!!! ))) Никакая колея нас не запрет!

в данном случае правильнее будет сказать, что единая шаровая шарнирная поверхность не оставлена целой, она пространственно разделена на составляющие:
1) общая цилиндрическая шарнирная поверхность, вокруг которой пущены связи (это труба в Партизане и подобных)
2) шарнир "скоба-доска" который обеспечивает нужный угол примыкания распорки к трубе

And-Ray, согласен с тобой
я совершенно чётко понимаю необязательность этого требования, оно обостряет все противоречия изобретательской задачи, но я уверен, что и оно будет выполненоя

тут уместно добавить, что
(:

уххххх...
после первой тебе стало тебе хорошо, и мир наполнился добротой, стал простым и понятным

Просто кому любопытно... нашел информацию, что в Донецке при строительстве стадиона «Донбасс-Арена» (в 2009 году), использовались узлы спроектированные компанией «MERO» (Германия)
http://donnasa.edu.ua/inform.php?lng=r&pid=951&art=959

Конструктивное решение стержня структурного покрытия: 1 – трубчатый профиль (тип KHP), 2 – конус, 3 – болт с резьбой, 4 – втулка под гаечный ключ, 5 – нагель, 6 – сварной шов

teormeh_9.jpg [ 28.57 Кб | Просмотров: 22221 ]

teormeh_12.jpg [ 45.63 Кб | Просмотров: 22221 ]

Красота!!!

Да, именно "MERO" упоминалась в материалах про Эдем.

В итоге имеем:

Техническое Задание на УНИВЕРСАЛЬНЫЙ СБОРНО-РАЗБОРНЫЙ СОЕДИНИТЕЛЬ ДЕРЕВЯННЫХ СТЕРЖНЕЙ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ КУПОЛОВ.

0) Обеспечить высокую надежность, соединителя, которая соотносится с прочностью, жесткостью, устойчивостью
1) Обеспечить высокую точность и повторяемость размеров однотипных распорок в сборе и точность расположения отверстий в распорках для крепления треугольных панелей обшивки.
2) Обеспечить малые отклонения значений углов между продольными осями соединяемых в узле распорок, получаемых при сборке каркаса, от расчётных значений этих углов.
3) Обеспечить малые отклонения значений углов между продольными осями каждой из распорок и осевой линией соединителя, получаемых при сборке каркаса, от расчётных значений этих углов.
4) Обеспечить пересечение продольных осей распорок, соединяемых узлом в малой окрестности одной точки, что в свою очередь обеспечит расчётную схему работы соединителя, при которой он будет перераспределять нагрузку в узле, исключая моменты скручивания
5) Обеспечить применимость одного и того же соединителя для любого соединения – 6-и лучевого, 5-и лучевого, 4-х лучевого в основании.
6) Обеспечить возможность безподгонной сборки каркаса купола.
7) Обеспечить возможность безподгонного монтажа обшивки каркаса (обшивка – нарезанные по размеру треугольные панели с просверленными заранее крепёжными отверстиями, совпадающими с соответствующими отверстиями в распорках)
8) Обеспечить возможность изготовления деталей соединителя, распорок и панелей обшивки с использованием простых технологических операций: разметка, пиление, сверление, гибка или прессовка (без сварки).
9) Обеспечить возможность изготовления деталей соединителя с помощью набора общедоступных инструментов (штангенциркуль, рулетка, линейка, транспортир, циркуль, пила циркулярная, болгарка, дрель, шуруповёрт, молоток, кувалда, тиски) и нескольких простых приспособлений в условиях минимально оснащённой мастерской
10) Обеспечить возможность изготовления деталей соединителя из общедоступных стандартных материалов и крепежа: трубы, полосы, болты, шпильки резьбовые, гайки, шайбы – то, что можно купить на любой металлобазе и в магазине типа «Болты & Гайки»
11) Обеспечить малую трудоёмкость изготовления соединителя
12) Обеспечить простоту сборки и разборки каркаса купола, чтобы использовать работников с низкой квалификацией, у них не должно быть возможности ошибиться.
13) Обеспечить вандалостойкость, закрытость конструкции соединителя, ограниченную доступность крёпежа
14) Обеспечить безопасность для детей (с целью применения в детских лазилках, в неутеплённых частично открытых беседках с однослойной обшивкой)

Благодарю всех, кто принял участие в обсуждении темы.
Уважаемый модератор, тему можно закрывать.

Задание у вас готово, осталость малость . Осуществите его.

работа идёт

...пополняем базу...

В Брестском государственном техническом университете разработана, испытана и успешно внедрена уникальная металлическая структурная конструкция системы «БрГТУ» с узлами из полых шаров.

"Узловой элемент системы «БрГТУ» представляет собой полый шар с отверстиями, в которые установлены высокопрочные болты с головкой внутри шара и предназначен для соединения стержневых элементов из круглых труб, образуя металлическую объемную конструкции. Стержневой элемент предает продольные сжимающие усилия на узловой элемент через силовую гайку и наружную шайбу, а растягивающее усилие через головку высокопрочного болта и внутреннюю шайбу.

Шар состоит из двух полусфер, полученных путем горячего прессования из листового проката. Толщина листа определяется величиной максимального усилия, воспринимаемого узлом. В полусферах сверлятся отверстия необходимого диаметра под болты. Диаметр отверстия назначается на 1,0 мм больше диаметра болта, что обеспечивает свободную сборку узлов структуры. На каждый болт надевается внутренняя и наружная шайба, а также закручиваются две гайки: силовая и контргайка (рис. 3).

Полусферы свариваются стыковым швом с разделкой кромок полуавтоматической или автоматической сваркой в среде углекислого газа. Шайбы устанавливаются между головками болтов и внутренней поверхностью шара, а также между силовыми гайками и наружной поверхностью шара. Каждая шайба, примыкающая к шаровой поверхности, имеет сферическую поверхность с радиусом, равным внутреннему и наружному радиусу шара соответственно для внутренней и наружной шайбы. Шайбы со сферической поверхностью обеспечивают центровку стержней на центр узла при закручивании силовой гайки. Кроме того, толщина и диаметр шайбы существенно влияют на несущую способность узла. Для их сопряжения с болтами узлового элемента в торцы труб устанавливаются и привариваются по контуру круглые гайки с резьбовыми отверстиями. Вращение болтов при сборке производится посредством поворота застопоренных силовой гайки и контргайки.

Усилие сжатия воспринимается узловым элементом в определенной последовательности. Усилие с болта передается через резьбу на силовую гайку, а с нее на наружную шайбу с вогнутой поверхностью, плотно прилегающей к стенке шара. Усилие растяжения передается непосредственно с болта на внутреннюю шайбу и далее через ее выпуклую поверхность на стенку шара."
взято отсюда http://ais.by/story/1230

uzl_2.jpg [ 56.85 Кб | Просмотров: 21746 ]

Pg_65_im_0003.jpg [ 69.21 Кб | Просмотров: 21746 ]

Из сообщения СiuDum "...пополняем базу..."

На рынке имеются заготовки...

Что то у них конечно не так с весом?

Господа модераторы, не закрывайте тему, я погорячился
формулирую ещё одно требование:

15) Соединитель должен быть БыстроСБОРНЫМ и БыстроРАЗБОРНЫМ.
Сборка каркаса V3 5/8 диаметром 6 м из бруса 150x40 мм одним человеком должна занимать не более 20 минут.
Разборка каркаса одним человеком не более 10 минут.

Сам за это время сможешь ?

Установить 165 деталей из бруса в одного за 7 с небольшим секунд штуку - смешно ))) поднял деталь с палеты - сделал два шага - всё, время кончилось )))

Может ему нужно это

!

да, одному не успеть за 20 минут ...

Иногда есть необходимость построить купол с двойным каркасом, причем второй каркас может быть отличен от первого по конструкции, например, внутренний может быть из треугольников а внешний - из шестигранников (Eden Project).
Можно добавить еще одно требование к соединителю:
«...16) Обеспечить возможность построения многослойных каркасов».

Требование:
16) Обеспечить возможность построения многослойных каркасов
считаю полезным, принимается.

Во первых: не по конструкции, а по структуре.

Во вторых: шестигранники имеются и во внешнем, и во внутреннем слое. (см картинку Eden).

В третьих: к и без того уже не малой куче противоречивых требований к унидевайсу добавлено еще одно, на мой взгляд явно излишнее, поскольку необходимость применения двухслойного (а не многослойного) каркаса может быть оправдана только в случае совсем мелкого разбиения сферы на сегменты, т.е. при высоких частотах, когда углы между лучами и касательной к сфере плоскостью приближаются к нулю. Для однослойного каркаса при таких мелких разбиениях весьма велика возможность прощелкивания. Т.е. "двухслойность" нужна для каркасов диаметром десятки метров и более. Лично мне сдается, что вряд ли кто то из присутствующих на форуме имеет нужду в таком масштабном куполе, тем более что расчет и проектирование его - задача неимоверно более сложная, чем для однослойного варианта, так зачем усложнять обычный коннектор этими дополнительными требованиями универсальности.

1.jpg [ 566.62 Кб | Просмотров: 21081 ]

Замечания принимаются.
«Многослойность» не самое удачное определение.
Тетраэдр самая простая из правильных пространственных фигур. И самая жёсткая, так как состоит из треугольников
«…16) Обеспечить возможность построения жестких пространственных структур»

Системы развиваются через возникновение и преодоление противоречий. С применением остроумных, нетривиальных решений или путем исключения невыполнимых требований.

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ СБОРНО-РАЗБОРНЫЙ СОЕДИНИТЕЛЬ ДЕРЕВЯННЫХ СТЕРЖНЕй ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ КУПОЛОВ - должён соёдинять УВСЁЁЁЁ дёрёвянноё.. как мягкоё , так и жесткоё под всёми углами, во всёх плоскостях и в дажё чётвёртом измёрёнии.

к чему излишне напрягать мозг - для изобретения универсального подводного танка для воздушных перелетов
для начала универсально решить каждую задачу оп отдельности

универсальный однослойный коннектор
универсальный многослойный коннектор
и тока патом супер универсальный - универсальней остальных

чтобы действовать эффективно необходимо определить приоритеты
скока построено и скока планируется строить однослойных куполов и многослойных
кажись перевешивают однослойные

но идея по многослойности очень интересна так как из довольно слабых и хрупких на первый взгляд материалов можно строить прочную конечную конструкцию - тонкая нить рвется легко а вто пучек прочнее

можно собирать и малые сферы небольших диаметров но с большей частотой НО с легких материалов , т.е. вес конструкции уменьшается но прочность остается прежней за счет усложнения геометрии

это ты хорошо сказал, правильная мысль

По моему мнению надо действовать как проектировщики! конструкторы! Решать все вопросы под конкретную задачу, т.е. исходя из тех задач которые ставит заказчик, а именно построить один купол построить массу или сделать его самым прочным или самым дешевым или из того материала из которого ему хочется и в те сроки которые заданны. Правило соотношения- дешево, прочно, долговечно, и быстро в сборке и при производстве не всегда удается исполнить, чем то придется жертвовать!

Да, именно как конструктор-проектировщик и под конкретный заказ я открыл эту тему. Задача решена, заказ выполнен .... а тема развивается.

Давайте мыслить, ё, свободно, по КАМАРински :
Предлагаю ослабить внимание к физическим ограничениям нашего мира и дополнять Т.З. новыми требованиями.
Люди, решая свои конкретные задачи, интерпретируют внешнюю информацию по разному, каждый на свой лад, любой сможет отбросить противоречивые и ненужные требования.

"упругое может и прогнуться... а вот жесткое всегда преследует хрупкость - тоже факт". Жесткость и прочность не имеют прямой зависимости, а вот упругость, как правило, связана с высокой прочностью, она фигурирует как предел текучести материала, чем прочнее материал тем лучше он работает на растяжение и тем выше его предел текучести, поэтому для строительства небоскребов используют канаты с пределом текучести в десятки раз более высоком чем обычная сталь и тем более дерево, для детских куполов любой формы и с любым количеством лучей в ячейках, хоть Вороного, идеально выпускать капроновые трубы со стальной жилой внутри, т. е. управляемой упругостью с помощью гибкости стали, для них универсальный соединитель это простой болт с гайками.

Что такое Вороной?

Поясни рисуноком как выглядит "универсальный соединитель" в виде "простого болта с гайкой"

еще один пункт:
17) Обеспечить возможность крепления к поворотной опоре для сборки купола сбоку
Тема: Монтаж купола "сбоку" viewtopic.php?f=2&t=444&p=15192#p15192"

Давайте попробуем формулировать и еще одно требование.
В конструкции могут быть проемы (окно или дверь) и могут отсутствовать часть ребер каркаса.
Или когда соединитель еще не полностью собран, (часть ребер еще не закреплены).

«...18) Обеспечить возможность крепления к соединителю каждого ребра в отдельности, вне зависимости от других ребер.»

да, конечно!
оно держалось в уме, и вот выражено явно
спасибо, CiuDum (:

вопрос к смотрителям форума о переименовании темы

сейчас стало ясно, что моё ТЗ правильнее назвать ИЗ - Изобретательское Задание

в нём перечисляются требования к соединителю стержней геодезического купола без чертежей с размерами, многие требования противоречивы, некоторые "невыполнимы"

чтобы изобрести подходящий соединитель пишете свой список требований, что-то берёте из этого ТЗ-ИЗ и закидываете всё это дело в изобреталку
потом надо подождать, когда Эврика сверкнёт сквозь дебри противоречий и разом превратит их в синэргичное, не требующее компромисов, Решение (:

по п.1, 6 и 7)
Распорка в сборе - это деревянный стержень с отверстиями для крепления треугольных панелей обшивки, с металлическими деталями, которые являются частью изобретаемого соединителя.
Согласен, за точность и повторяемость размеров однотипных распорок в сборе и точность расположения отверстий для крепления треугольных панелей обшивки отвечает метод изготовления и сборки.
Безподгоность монтажа так-же является следствием метода изготовления и сборки.

1 находите своё первое сообщение в этой теме
2 Нажимаете кнопку "правка"
3 В самом верху увидите поле с названием темы
4 Переименуйте
5 Нажмите кнопку "отправить"

Вороной это фамилия математика ученика Делоне и форма ячеек сетки, например стадион китайский из цветных мыльных пузырей, рисунок с универсальным узлом-болтом http://forum.domesworld.ru/viewtopic.php?f=19&t=569

Новая порция "невыполнимых" требований:

19) Соединитель должен быть минимально достаточной металлоёмкости
20) Соединитель не должен создавать "мостик холода"
21) Совмещение оси распорки с межузловой осью должно обеспечиваться за счёт формы соединяемых деталей (сердечника и конца распорки), а не за счёт крепёжных деталей
22) Затяжка крепёжных элементов должна приводить к более точному совмещению оси распорки с межузловой осью
23) Поверхность соприкосновения сердечника и конца распорки желательно сделать упругой, подобно межпозвоночному хрящу, допускающей ограниченную подвижность конца распорки относительно сердечника.
24) Элементы крепежа должны каким-то образом способствавать выполнению предыдущего пункта
25) ВСЕ металлические детали соединителя и крепежа должны быть скрыты

и все это для деревянных стержней?

да

это требование многократно высказывалось в разных ветвях форума:

26) В элементах соединителя металл должен работать на растяжение, а дерево должно работать на сжатие.

а чем плох коннектор партизан?

А кто-то сказал, что он плох?

он плох тем, что дорогой получается :)

вы считаете 1500 рублей за соединитель для распорок толщиной 50 мм дорого?

50 USD это очень дорого
если по чести то продавать не коннекторы следует а инструменты ( приспособы ) для их изготовления

какую цену можно считать приемлемой за соединитель для распорок толщиной 50 мм?

в этой области я не кометентен
чтобы определить цену необходимо больше данных
необходимо узнать сколько стоят

1) материлы
2) трудозатраты на каждую в отдельности операцию ( дырочка , рубка , пиление , оцинковка )
3) вознаграждение

зная эти ценники уже можно ориентироваться и предлагать варианты ответов на ваш вопрос

масштабируемость партизана скромная, а 1500 руб., при массовом производстве конечно снизится раза в три, но для универсального элемента и требований тяжелый вариант, одних болтов надо в 12 раз больше чем для моего, если интерисует вариант для деревянных стержней и бамбука пишите в личку

Вопрос был не о компетентности.
Задачку на сложение решит любой третьекласник.

Я переформулирую вопрос:
Сколько не ждалко отдать за сталльной, оцинкованный, крепкий, долговечный, надёжный, качественный, аккуратный, укомплектованый крепежом, (можно дополнить список полезных свойств) удобный и быстрый при монтаже соединитель деревянных распорок прямоугольного профиля 50х200 мм ?

Не важно по какой технологии он сделан, сколько в нём дырочек и какое вознаграждение получил производитель.

это индивидуальный критерий для кого-то и 10 USD много а для кого-то 100 USD сущие копейки
лично меня устраивает вариант : цена материала + самоделка

для полноты картины прошу ответить на вопрос
а сколько не жалко вам ?

Спасибо, я принял к сведению ваш вариант.
Интересует именно индивидуальная оценка: "Сколько не жалко, сколько нормально?"
Прошу всех высказать свою версию стоимости соединителя.

а вы высказались ?
спасибо не принимается взамен я магу лишь взять вашу личную оценку стоимости соеденителя