Узел соединения ригеля с колонной и способ его изготовления

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)s Е 04 В 1/38, 1/24

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4772092/33 (22) 20.12.89 (46) 23,01.93. Бюл, N 3 (71) Всесоюзный государственный научно. исследовательский и проектно-изыскательский институт "Теплоэлектропроект" (72) А,Т. Шемонаев, И.К. Бишницкий, И.Ф, Евсеев и M.Т. Афанасенко (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1046639, кл, Е 04 В 1/24, 1982.

Пеш ковский О.И. Технология изготовле. ния металлических конструкций. M,: СИ., 1971, с. 156 — 157.

Дбаринов А.А. и др. Технология изготовления металлических конструкций. M.: Высшая школа, 1969, с. 198-199. (54) УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ РИГЕЛЯ С КОЛОННОЙ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

;(57) Использование: в металлических рамных каркасах многоэтажных зданий. Сущность изобретения: узел соединения ригеля с колонной, преимущественно двутаврового сечения, включает фланец на верхнем поясе

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в конструкциях металлических рамных каркасов многоэтажных зданий с фланцевыми рамными узлами и при изготовлении колонны стальных каркасов, например каркасов крупных тепловых электростанций.

Известен жесткий фланцевый узел соединения балки (ригеля) с колонной, преимущественно двутаврового сечения, включающий соединительный фланец балки, ответный фланец колонны, прикрепленный к поясу колонны в зоне верхнего пояса балки, горизонтальные ребра жесткости ко„„5U„„1789622 А1 ригепя, горизонтальное ребро жесткости колонны с подкладкой на внутренней поверхности ее полки, Узел снабжен дополнительным фланцем, закрепленным на нижнем поясе ригеля; и ребром жестко- . сти с подкладкой, размещенными напротив дополнительного фланца. Подкладки соединены с ребрами жесткости в тавр. На подкладках, полках и фланцах выполнены соосные отверстия под болты. Способ изготовления включает установку фланцев на ригель. Сварку ребер с подкладками осуществляют в тавр, фрезеруют после сварки наружные поверхности тавров с . образованием прямого угла между поверх- - ностью фрезерования и ребрами жесткости.

Затем устанавливают тавры в предварительно собранную на прихватках двутавро. вую колонну, прижимают TaBpbl к колоййК производят сварку. После высверливают соосные отверстия в подкладках, полке и фланцах. Затем монтируют ригель и колонну и закрепляют болтами. 1 з, и. ф-лы, 6 ил. фь лонны, опорный столик и болты, причем от! 1 ФИ ветный фланец прикреплен одновременно к ( внутренней грани пояса колонны и верхнему горизонтальному ребру жесткости колонны с образованием таврового или двутаврового сечения.

Недостатком такого узла являются органиченные возможности работы узла — только при сжатом нижнем поясе ригеля. Такой узел не способен воспринимать растягивающие усилия в нижнем поясе ригеля, которые могут возникать при больших горизонтальных нагрузках, действующих на каркас.

1789622

Известен способ изготовления колонн стальных каркасов, преимущественно двутаврового сечения, при котором сначала в . кондукторе производят сборку стержня колонны, состоящего, из поясных листов и 5 стенки, приваривают пояса стержня колонны к его стенке, а затем устанавливают и приваривают: ребра жесткости.

Недостатком этого способа является невысокое качество изготовления колонны из-за обрззования грибовидной деформации поясных листов от сварки. В результате этой деформации в рамных узлах при соединении ригеля с колонной между поясом колонны и фрезерованным торцом ригеля образуется клиновидный зазор, который при монта>ке необходимо заполнять прокладками различной толщины, что значительно увеличивает трудозатраты на монтаже и снижает качество сборки узлов. 20

Целью изобретенйя является повышение несущей способности соединения за счет восприятия знакопеременных нагрузок и повышение качества изготовления узла: .. - . 25

На фиг. 1 изображен узел соединения . ригеля с колонной, общий вид; на фиг, 2— сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение

Б — Б на фиг, 1; на фиг, 4 — ребро жесткости колонны с приваренным к нему, ответным 30 фланцем, общий вид; на фиг. 5 — те же детали после фрезерования наружных поверхностей ответных фланцев; на фиг. 6— .фрагмент изготовления колонны с установ.. ленными в узле ребрами жесткости колонны

in ответными фланцами.

Предлагаемый узел соединения двутавровой колонны 1 с двутавровым ригелем 2 включает верхний 3 и нижний дополнитель40 ный 4 фланцы ригеля, присоединенные высокопрочными болтами 5 к верхнему 6 и нижнему 7 ответным фланцам колонны, ко- торые прикреплены к внутренней грани по-лки 8 колонны и к горизонтальным ребрам жесткости 9 и 10 колонны, Поверхности 11 45 ответных фланцев 6 и 7, контактирующие сполкой S колонйы, выполнены фрезерованными. Между верхним 3 и нижним 4 фланцами ригеля установлено ребро 12 жесткости, имеющее меньшую толщину и 50 ширину, чем фланцы ригеля. Опорная реакция ригеля передается через нижний фланец ригеля на опорный ролик 13, жестко прикрепленный к колонне. Стенка 14 колонны в зоне узла может выполняться большей толщины, чем основное ее сечение, для возможности восприятия больших перерезывающих сил, возникающих в узле.

Сущность заявленного способа изготовления колонн стальных каркасов заключается в предварительной сборке и сварке в кондукторе ребер жесткости 9 и 10 колонны с ответными фланцами 6 и 7. Получившуюся в результате сварки грибовидную деформацию ответных фланцев устраняют фрезерованием их наружной поверхности 11 с образованием прямого угла между поверхностью фрезерования 11 и продольной гранью ребра жесткости 9 и 10, После этого изготовленные детали устанавливают в собранный на прихватках двутавровый стержень колонны, йрижимают ответные фланцы6 и 7 к полке 8 колонны, притягивают ребра жесткости 9 и 10 к стенке 14 колонны, производят прихватку ребер жесткости и ответных фланцев к стержню колонны, после чего производят сварку всех деталей колонны и высверливание по контуру сквозных отверстий 15 в полке и фланцах под болты, С целью лучшей собираемости узлов на монтаже для высверливания отверстий в колонне используется тот же кондуктор, что и для образования отверстий во фланцах ригеля.

Возникающая грибовидность 10 полки колонны на участках между ответными. фланцами не оказывает какого-либо отрицательного влияния на процесс сборки узла, так как эти участки не контактируют с фланцами ригеля.

Сборку узлов каркаса производят одним из известных способов. При крупноблочном монтаже две колонны с расположенными между ними ригелями собирают на укрепительной площадке в горизонтальном положении на стеллажах, В каждом узле устанавливают и затягивают высокопрочные болты 5. Фланцы ригеля при этом плотно, без образования клиновидных зазоров, прижимаются к поясным листам колонн, При раздельном монтаже после установки и выверки колонн монтируются ригели, которые в этом случае изготавливаются несколько меньшей длины, а в получившиеся монтажные зазоры устанавливаются компенсирующие прокладки, изготавливаемые на заводе-изготовителе и поставляемые вместе с ригелями. После установки и затяжки болтов также образуются плотные беззазорные соединения ригелей с колонной.

Предлагаемая конструкция узла значительно расширяет область его применения и позволяет применять в каркасах, воспринимающих большие горизонтальные нагрузки (ветровые и сейсмические), при которых в нижнем поясе ригеля возникают не только сжимающие, но и растягивающие усилия.

Предлагаемый способ изготовления колонн стальных каркасов обеспечивает высо1789622 кое качество изготовления узлов колонн в значительное снижение трудозатрат на местах примыкания к ней фланцев ригеля и монтаже.

Формула изобретения

1. Узел соединения ригеля с колонной преимущественно двутаврового сечения, включающий фланец на верхнем поясе ригеля, горизонтальное ребро жесткости колонны с подкладкой на внутренней поверхности ее полки, размещенные напротив фланца, и высокопрочные болты, отличающийся тем, что, с целью повышения несущей способности за счет восприятия соединением знакопеременных нагрузок, узел снабжен дополнительным фланцем, закрепленным на нижнем поясе ригеля, и ребром жесткости с подкладкой, размещенными напротив дополнительного фланца, подкладки соединены с ребрами жесткости в тавр, при этом в подкладках, полках колонны и фланцах выполнены соосные отверстия для болтов.

2. Способ изготовления узла соединения ригеля с колонной, включающий установку фланцев на ригель, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества изготовления, осуществляют сварку ребер с подкладками в тавр, фрезеруют после сварки наружные поверхности тавров с образованием прямого угла между поверхностью фрезерования и ребром жесткости, устанавливают тавры в предварительно собранную на прихватках двутавровую колонну, прижимают тавры к колонне, производят сварку, после чего высверливают соосные отверстия в подкладках, полке колонны и фланцах, монтируют ригель на колонну и закрепляют болтами.

1789622

1789622

Составитель В.Забелин

Техред М,Моргентал Корректор М,Петрова

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 332 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5