Опорный узел фермы из швеллеров

Авторы патента:

E04C3/11 - с непараллельным верхним и нижним поясом, например стропильные фермы (арочные балки, портальные рамы E04C 3/38)

E04B1/58 - стержнеобразные строительные детали

Владельцы патента RU 2520679:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ (RU)
Иракин Анатолий Александрович (RU)

Изобретение относится к области строительства и касается опорных узлов ферм. Технический результат изобретения заключается в повышении несущей способности ферм из швеллеров путем уменьшения изгибных напряжений в поясах фермы. Опорный узел фермы, выполненной из швеллеров, содержит восходящий верхний пояс из двух швеллеров или С-образных профилей, ориентированных стенками друг к другу и соединенных на планках, с расположением нижнего пояса из двух швеллеров между швеллерами восходящего верхнего пояса и соединенных на болтах или сварке. Опорный узел снабжен двумя трапециевидными листовыми фасонками или клинообразными объемными фасонками в форме гнутого швеллера переменной высоты, прикрепленными вертикальными плоскостями к полкам швеллеров нижнего пояса фермы и упертыми в стенки или нижние полки швеллеров верхнего пояса. 3 ил.

Изобретение относится к области строительства и касается опорных узлов ферм, верхний пояс которых выполнен из швеллеров с нахлестом стенками на полки швеллеров нижнего пояса.

Известно решение опорного узла фермы из швеллеров, в котором нижний пояс, выполненный из двух швеллеров, и восходящий опорный раскос из двух швеллеров соединяются на вертикальной фасонке (см. СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ, ЦНИИПСК им. Мельникова, СТО 0066-2011. Москва, 2011. Рис.13)

Недостатком опорного узла является его повышенная деформативность из плоскости фермы.

Известна ферма из швеллеров, содержащая прямой нижний пояс из двух швеллеров или С-образных профилей, соединенных стенками, верхний восходящий пояс из двух швеллеров, собранный на планках, с расположением швеллеров нижнего пояса между швеллерами верхнего пояса и решетку фермы из швеллеров, которые нахлестнуты полками на стенки верхних поясных швеллеров, а нижние пролетные узлы фермы решены на фасонках с выполнением фермы на болтах или на сварке (см. патент RU 2415233 С1, Бюл. №9, опубл. 27.03.2011).

Однако в аналоге опорный узел не решен.

Прототипом изобретения является сварной опорный узел треугольной фермы, содержащей верхний пояс из двух швеллеров, между которыми располагается нижний пояс из одного швеллера, соединенного внахлест с центрированием осей стержней через вертикальную и горизонтальную косынки (см. серия 1.860-1 «Стальные конструкции покрытия производственных зданий». Выпуск 1. «Покрытия с треугольными фермами пролетом 12,0 и 18,0 м.». КИКМ. Москва, 1971).

Из-за остроты угла сопряжения стержней верхнего и нижнего пояса в опорном узле пояса фермы испытывают большие изгибные напряжения от поворота узла, что ведет к повышенному расходу материала на ферму, кроме того, такое решение не может быть применено для ферм из оцинкованных профилей с болтовыми соединениями.

Цель изобретения - повышение несущей способности треугольных ферм из швеллеров путем уменьшения изгибных напряжений в поясах фермы и упрощения решения опорного узла.

Результат достигается тем, что опорный узел фермы из швеллеров, содержащей восходящий верхний пояс из двух швеллеров или С-образных профилей, ориентированных стенками друг к другу и соединенных на планках, с расположением нижнего пояса из двух швеллеров между швеллерами восходящего верхнего пояса и соединенных на болтах или сварке, согласно изобретению, выполнен на двух трапециевидных листовых фасонках или клинообразных объемных фасонках в форме гнутого швеллера переменной высоты, прикрепленных вертикальными плоскостями к полкам швеллеров нижнего пояса фермы и упертых в стенки или нижние полки швеллеров верхнего пояса.

Изобретение поясняется чертежами, где: на Фиг.1 изображена схема фермы, например, с болтовыми соединениями, на Фиг.2 - опорный элемент фермы с двумя трапециевидными плоскими фасонками, на Фиг.3 - опорный элемент фермы с клинообразными объемными фасонками в форме гнутого швеллера переменной высоты.

Опорный узел решен для фермы из швеллеров, содержащей прямой нижний пояс 1, выполненный из двух швеллеров или С-образных профилей 2, соединенных стенками, и верхний пояс фермы 3 из двух швеллеров 4, собранных на планках, с расположением швеллеров 2 нижнего пояса 1 между швеллерами 4 верхнего пояса 3, которые нахлестнуты своими стенками на полки поясных швеллеров 2 нижнего пояса 1. Опорный узел фермы выполнен на двух трапециевидных вертикальных листовых фасонках 5 или клинообразных объемных гнутых фасонках в форме гнутого швеллера переменной высоты 6, соединенных на сварке с центрирующей прокладкой 7. Фасонки 5 или 6 вертикальными плоскостями 8 крепятся к полкам швеллеров 2 нижнего пояса 1 фермы и упираются в стенку или нижние полки швеллеров 4 верхнего пояса 3 фермы. Опорный узел с фасонками 5 предназначен для ферм из прокатных швеллеров, с фасонками 6 - для ферм из гнутых швеллеров или С-образных профилей.

Опорный узел работает следующим образом: опорная реакция с колонны передается через центрирующую прокладку 7 на фасонки 5 или 6, которые через вертикальную плоскость 8 передают эту реакцию на стенки швеллеров 3 верхнего пояса фермы, а растягивающее усилие с нижнего пояса фермы передается на стенки швеллеров верхнего пояса 3 через болты 9. Болты 10 являются монтажными и в передаче усилий не участвуют.

Изобретение позволяет выполнить опорный узел фермы с разгружающим эксцентриситетом е, снижающим изгибные напряжения в верхнем поясе фермы 3, что положительно сказывается на несущей способности фермы. Величина эксцентриситета е зависит от усилий и моментов в поясах фермы и определяется расчетом.

Наиболее рациональной областью применения опорного узла являются болтовые фермы из гнутых профилей пролетом от 15 до 24 м.

Опорный узел фермы из швеллеров, содержащей восходящий верхний пояс из двух швеллеров или С-образных профилей, ориентированных стенками друг к другу и соединенных на планках, с расположением нижнего пояса из двух швеллеров между швеллерами восходящего верхнего пояса и соединенных на болтах или сварке, отличающийся тем, что он выполнен на двух трапециевидных листовых фасонках или клинообразных объемных фасонках в форме гнутых швеллеров переменной высоты, прикрепленных вертикальными плоскостями к полкам швеллеров нижнего пояса фермы и упертых в стенки или нижние полки швеллеров верхнего пояса.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу изготовления фермы с нисходящими раскосами. Технический результат заключается в снижении трудоемкости изготовления.

Способ изготовления сегментной фермы // 2487221

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу изготовления сегментной фермы. .

Способ изготовления большепролетной фермы из коробчатых профилей // 2439257

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу изготовления большепролетной фермы из коробчатых профилей. .

Ферма из швеллеров // 2415233

Изобретение относится к области строительства, в частности к ферме из швеллеров. .

Способ изготовления большепролетных ферм // 2354789

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу изготовления большепролетных ферм. .

Способ изготовления большепролетных ферм со строительным подъемом // 2300610

Изобретение относится к области строительства и предназначено для использования в покрытиях зданий для изготовления большепролетных ферм, нуждающихся в придании им строительного подъема.

Опорный узел арки // 2181818

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в производстве большепролетных металлодеревянных клееных арок. .

Строительная ферма // 2155259

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в качестве несущей конструкции пролетного строения решетчатых гидрометрических мостов и как стропильная ферма в перекрытиях зданий, сооружений.

Опорный узел деревянной фермы // 1291680

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в опорных узлах деревянных ферм покрытий зданий и сооружений. .

Двускатная стропильная ферма // 905400

Узловое соединение стержневой пространственной конструкции // 2513933

Изобретение относится к строительству, в частности к стержневой пространственной конструкции. Технический результат изобретения - снижение трудоемкости изготовления и повышение надежности узлового соединения.

Узел соединения трубчатых стержней // 2511239

Изобретение относится к области строительства, а именно к узлам соединения трубчатых стержней, которые реализуются при изготовлении опор линий электропередач, опор сотовой связи и т.д.

Подсоединительная головка и система для монтажа конструкций (варианты) // 2509845

Изобретение относится к подсоединительной головке для системы монтажа конструкций с одним верхним концом и одним нижним концом, причем между верхним и нижним концом проходит средняя продольная ось и, с, по меньшей мере, одним расположенным между верхним и нижним концами подсоединительным фланцем с опорной поверхностью для прилегания балки.

Узел опирания прогона на ферму // 2504623

Изобретение относится к строительству и касается узлов опирания прогонов на верхние пояса ферм, в которых узлы ферм из прокатных профилей выполнены с расцентровкой осей сходящихся в узлах стержней. Технический результат изобретения заключается в снижении расхода материала на ферму в прогонных покрытиях.

Стыковое соединение // 2499104

Изобретение относится к области строительства, в частности к стыковому соединению. Технический результат заключается в повышении несущей способности соединения.

Способ изготовления сборно-монолитного узла соединения колонны с ригелем // 2499103

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу изготовления сборно-монолитного узла соединения колонны с ригелем. Технический результат заключается в снижении трудоемкости сборки, повышении эксплуатационных возможностей и надежности.

Универсальный строительный элемент для стержневых конструкций // 2498027

Изобретение относится к строительству, в частности к универсальному строительному элементу, который может быть использован при изготовлении стержневых конструкций.

Узловое соединение стержней пространственного каркаса // 2496951

Изобретение относится к строительству, а именно к узлам сопряжения элементов пространственных конструкций. Технический результат заключается в повышении надежности соединения.

Узел сопряжения рамы // 2486320

Изобретение относится к области строительства, в частности к узлу сопряжения рамы. .

Узел металлического рамного каркаса здания // 2484212

Изобретение относится к области строительства, в частности к узлам связевого блока рамного каркаса металлических быстровозводимых зданий из легких конструкций. .

Способ соединения тонкостенных элементов открытого сечения // 2521214

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу соединения тонкостенных элементов открытого сечения, которые могут быть использованы, например, при монтаже арок. Технический результат изобретения заключается в повышении несущей способности узла. Способ соединения включает наложение концов тонкостенных элементов стенками на листовую фасонку, установку центрального болта в предварительно просверленные отверстия в стенках тонкостенных элементов и фасонки, задание требуемого угла соединения, окончательную затяжку центрального болта и установку самосверлящихся болтов. Перед установкой центрального болта между стенками тонкостенных элементов и гайкой и головкой центрального болта устанавливают выпуклые листовые детали, а окончательную затяжку центрального болта ведут до упора кромок листовых деталей в полки соединяемых тонкостенных элементов. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.