Узловое соединение стержней пространственного каркаса

Авторы патента:

E04B1/58 - стержнеобразные строительные детали

Владельцы патента RU 2529353:

Марутян Александр Суренович (RU)

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в узловых соединениях стержневых элементов пространственного каркаса зданий и сооружений. Технический результат изобретения заключается в увеличении несущей способности узлового соединения. Узловое соединение включает жестко прикрепленные к вертикальным стенкам стержней соединительные уголки с торцевыми заглушками и состыкованными на болтах полками. Такие же соединительные уголки с состыкованными на болтах полками жестко закреплены на горизонтальных стенках (полках) стержней. При этом вертикальные и горизонтальные стенки соединяемых стержневых элементов в створе их прикрепления к перьям соединительных уголков усилены изнутри диафрагмами, расположенными параллельно торцевым заглушкам. 3 ил.

Предложенное техническое решение относится к области строительства и может быть использовано в узловых соединениях стержневых элементов пространственного каркаса зданий и сооружений.

Известно узловое соединение двухпоясной пространственной конструкции с обрамлением уголками торцов стержневых элементов поясов, в котором одна из полок каждой уголковой фасонки выполнена с уширением для крепления со стержневыми элементами решетки [Орлик В.М. Узловое соединение пространственных стержневых конструкций. - Авторское свидетельство №648703, 25.02.1979, бюл. №7]. Конструкцию собирают на болтах без сварки.

Недостатком такого узлового соединения является необходимость двойного реза трубчатых элементов, что повышает трудоемкость изготовления. Кроме того, болтовые стыки уголковых фасонок требуют соблюдения повышенной точности как при изготовлении, так и на монтаже конструкций.

Известен узел соединения стержней пространственной конструкции, в которой стержневые элементы соединены друг с другом болтами с помощью уголковых наконечников и накладок, причем уголковые наконечники прикреплены к торцам раскосных элементов решетки, а накладки - к торцам горизонтальных элементов поясов [Хваткин Ю.С. Узел соединения стержней пространственной конструкции. - Патент №2087634, 20.08.1997, бюл. №23].

Недостатком узла соединения является то, что стержневые элементы, соединяемые в нем, конструктивно оформлены не однотипно. Часть из них имеет фланцы, другая - уголковые накладки, что повышает многодельность и трудоемкость узлового соединения.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому (прототипом) является узловое соединение перекрестных стержневых конструкций, в котором жестко прикрепленные к поясным стержням соединительные уголки состыкованы между собой полками посредством болтов и размещены в углах, образованных боковыми гранями (вертикальными стенками) стержневых элементов поясов из прямоугольных (квадратных) трубчатых профилей. При этом соединительные уголки прикреплены своими перьями к вертикальным стенкам (боковым граням) так, что состыкованные болтами полки ориентированы к центру узлового соединения [Аванесов С.И., Марутян А.С., Саркисян О.В. Узловое соединение перекрестных стержневых конструкций. Авторское свидетельство №1428824, 07.10.1988, бюл. №37].

Недостатком описанного решения является плоское расположение стержневых элементов поясов, что не позволяет применять его в узловом соединении пространственного каркаса. Для их пространственного расположения необходим косой рез в перьевых зонах соединительных уголков, что усложняет узловое соединение. Кроме того, несущая способность такого узлового соединения в пространственном каркасе при интенсивных нагрузках, включающих крановые и сейсмические воздействия, ограничена тонкостенностью гнутосварных прямоугольных (квадратных) профилей стержневых элементов поясов, которая может стать причиной продавливания (выдергивания) участка стенки поясного элемента, контактирующего с соединительным уголком.

Техническим результатом предлагаемого решения является расширение области применения узлового соединения стержневых элементов из прямоугольных (квадратных) трубчатых профилей, а также увеличение несущей способности, что позволяет применять его в пространственных каркасах, включая случаи действия динамических нагрузок значительной интенсивности.

Технический результат достигается за счет того, что в узловом соединении стержней пространственного каркаса, включающем жестко прикрепленные к вертикальным стенкам стержней соединительные уголки с торцевыми заглушками и состыкованными на болтах полками, такие же соединительные уголки с состыкованными на болтах полками жестко закреплены на горизонтальных стенках (полках) стержней. При этом вертикальные и горизонтальные стенки соединяемых стержневых элементов в створе их прикрепления к перьям соединительных уголков усилены изнутри диафрагмами, расположенными параллельно торцевым заглушкам.

Предлагаемое узловое соединение имеет достаточно универсальное техническое решение. Его можно использовать, например, в случаях отсутствия динамических нагрузок значительной интенсивности, включающих крановые и сейсмические воздействия, когда несущая способность вполне обеспечена без диафрагм, что позитивно влияет как на трудоемкость несущих конструкций, так и на расход конструкционного материла. При этом стержни одного из направлений в узловых соединениях целесообразно изготавливать цельными (неразрезными), сокращая тем самым продолжительность монтажа пространственного каркаса.

Предлагаемое техническое решение поясняется графическими материалами, где на фиг.1 показано узловое соединение стержней пространственного каркаса из трубчатых профилей квадратного (прямоугольного) сечения в разобранном виде, аксонометрия; на фиг.2 - узловое соединение с цельным (неразрезным) стержневым элементом одного из направлений в разобранном виде, аксонометрия; на фиг.3 - фрагмент пространственного каркаса в общем виде.

Узловое соединение стержней 1 пространственного каркаса из трубчатых профилей квадратного (прямоугольного) сечения содержит жестко прикрепленные к их вертикальным и горизонтальным стенкам с помощью сварных швов соединительные уголки 2, полки которых состыкованы на болтах 3, размещенных в соосных отверстиях 4. (На изображении видимой части узлового соединения болты 3 условно не показаны.) Стенки соединяемых стержней 1 и соединительные уголки 2 со стороны их перьев, более приближенных к центру узлового соединения, усилены торцевыми заглушками 5. Со стороны перьев, более удаленных от центра узлового соединения, соединительные уголки 2, равно как и стенки стержней 1, усилены диафрагмами 6, расположенными в полости каждого из трубчатых элементов параллельно заглушкам 5.

Усилительный элемент предлагаемого узлового соединения выполнен в форме парных, параллельно расположенных, листовых деталей (заглушек 5 и диафрагм 6). Таким конструктивным оформлением он отличается от аналогичного усилительного элемента в виде одиночных диафрагм из известного решения бесфасоночного узла трубчатой фермы [Левитанский И.В. Узел крепления раскосов к поясу трубчатой бесфасоночной фермы. - Авторское свидетельство №540019, 25.12.1976, бюл. №47). При этом очевидно, что установке и обварке торцевых заглушек 5 обязательно должны предшествовать такие же технологические операции с диафрагмами 6.

Если интенсивность нагрузок на пространственный каркас такова, что несущая способность узловых соединений его стержней вполне может быть обеспечена без диафрагм 6, то стержневые элементы 7 одного из направлений целесообразно изготавливать цельными (неразрезными) в соединительных узлах.

Соединительные уголки и их усилительные элементы предлагаемого узлового соединения стержней пространственного каркаса в собранном виде являются основой формообразования узлов с вутами, представляющими собой узловые усилительные элементы геометрически неизменяемой (треугольной) формы, способными воспринимать и передавать значительные усилия, включая изгибающие и крутящие моменты.

Узловое соединение стержней пространственного каркаса, включающее жестко прикрепленные к вертикальным стенкам стержней соединительные уголки с торцевыми заглушками и состыкованными на болтах полками, отличающееся тем, что такие же соединительные уголки с состыкованными на болтах полками жестко закреплены на горизонтальных стенках (полках) стержней, причем вертикальные и горизонтальные стенки соединяемых стержневых элементов в створе их прикрепления к перьям соединительных уголков усилены изнутри диафрагмами, расположенными параллельно торцевым заглушкам.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу соединения тонкостенных элементов открытого сечения, которые могут быть использованы, например, при монтаже арок.

Опорный узел фермы из швеллеров // 2520679

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.

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.

Способ соединения поясных стержневых элементов ферменной конструкции // 2534136

Изобретение относится к ферменным конструкциям. Способ соединения поясных стержневых элементов ферменной конструкции, по которому поясные стержневые элементы соединяют с соответствующими соединительными стержневыми элементами и/или с соответствующими поясными стержневыми элементами ферменной секции. Концы всех стержневых элементов выполняют с самостопорящейся резьбой, причем в каждой паре соединяемых элементов резьбу на их концах выполняют разнонаправленной, а их торцы располагают в контакте между собой за счет навертывания на концы элементов стягивающих соединительных муфт. Технический результат - повышение надежности соединения, упрощение монтажа конструкции. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Фланцевый стык растянутых элементов // 2535761

Изобретение относится к строительным конструкциям, а именно к фланцевому стыку растянутых элементов. Технический результат изобретения заключается в повышении надежности фланцевого соединения с одновременным снижением расхода материалов. Фланцевый стык включает соединяемые элементы со скошенными концами и приваренные к ним фланцы с упорами и отверстиями под болты. Каждый фланец имеет прямоугольное отверстие с закругленными углами, причем продольная ось отверстия и продольная ось упора совмещены с продольной осью фланца, а один из торцов упора и короткая сторона прямоугольного отверстия совмещены друг с другом и с поперечной осью фланца. В собранном виде упор входит в отверстие смежного фланца с зазорами по трем сторонам и плотно к короткой стороне отверстия, совмещенной с поперечной осью фланца. Фланцы соединены друг с другом стяжными болтами, расположенными симметрично относительно осей фланца. 8 ил.

Контактное винтовое стыковое соединение сборных железобетонных колонн // 2536902

Изобретение относится к области строительства и предназначено для многоэтажных и высотных зданий, возводимых в районах с сейсмической активностью. Контактное винтовое стыковое соединение сборных железобетонных колонн включает в себя концевые участки стыкуемых колонн и размещенную в нижнем концевом участке верхней колонны закладную деталь, выполненную в виде торцевой пластины с угловыми отверстиями под анкерные шпильки и оснащенную уголками для образования ниш, к которым приварены анкерные стержни. В верхнем концевом участке нижней колонны расположена другая закладная деталь в виде торцевой пластины с анкерными шпильками под стяжные и котировочные гайки, установленными соосно отверстиям в торцевой пластине закладной детали в нижнем концевом участке верхней колонны. В нижнем концевом участке верхней колонны расположена железобетонная шпонка в виде усеченной пирамиды, а в верхнем концевом участке нижней колонны выполнен паз для железобетонной шпонки, при этом в закладной детали выполнено центральное отверстие, размеры которого соответствуют размерам большего основания железобетонной шпонки, а в другой закладной детали выполнено центральное отверстие, соответствующее размерам открытой стороны паза. Технический результат - повышение несущей способности колонны и ее стыковых соединений. 4 ил.

Узел соединения трубчатых стержней // 2541006

Изобретение относится к области строительства, а именно к узлам соединения трубчатых стержней, которые предназначены для изготовления опор линий электропередач, опор сотовой связи, опор для ветрогенераторных установок и т.д. Узел соединения трубчатых стержней включает верхний одиночный трубчатый стержень с горизонтальным фланцем на конце и ответный фланец, к которому под углом прикреплены концы нескольких нижних трубчатых стержней, при этом концы фланцев по периметру стянуты болтами, причем ответный фланец выполнен раздельным для каждого нижнего трубчатого стержня и с монтажным вырезом, при этом концы каждого трубчатого стержня дополнительно снабжены двумя вертикальными фланцами, которые с внешней и внутренней стороны болтами стянуты с аналогичными фланцами смежных концов трубчатых стержней. Технический результат - повышение прочности узлового соединения при действии горизонтальных нагрузок. 3 ил.

Узел рессорного типа опирания z-образных прогонов на основные несущие конструкции // 2548268

Изобретение относится к строительству, в частности узлу рессорного типа опирания Z-образных прогонов на несущие конструкции здания. Технический результат изобретения заключается в повышении несущей способности и надежности узла опирания. Узел выполнен с использованием дополнительных элементов Z-образного сечения, которые вкладываются один в другой под прогон на опоре и соединяются между собой и с прогонами болтами через овальные отверстия в стенках элементов. При этом передача усилий происходит непосредственно с элемента на элемент без нагружения крепежных элементов в овальных отверстиях. 3 ил.

Ферма из ромбических труб (гнутосварных профилей) // 2548301

Изобретение относится к строительству, а именно к длинномерным строительным металлическим решетчатым конструкциям из труб, и может быть использовано при изготовлении ферм, прогонов, колонн, арок, рам и других несущих конструкций. Технический результат - возрастание несущей способности конструкции с уменьшением ее материалоемкости. Указанный технический результат достигается тем, что в ферме из трубчатых элементов, включающей пояса и жестко прикрепленную к ним решетку, изготовленную со сплющенными концами из изогнутых элементов V- или W-образного (зигзагообразного) очертания, стержни фермы выполнены ромбической формы с отношением диагоналей 1/2, где у всех сжатых стержней большая диагональ расположена в плоскости конструкции, меньшая диагональ - из плоскости, а у всех растянутых стержней меньшая диагональ расположена в плоскости конструкции, а большая - из плоскости, причем верхний и нижний пояса в местах бесфасоночных примыканий решетки сплющены. 1 табл., 6 ил.

Несущая конструкция с решеткой из овальной трубы // 2554643

Изобретение относится к строительству, а именно к длинномерным несущим решетчатым конструкциям, и может быть использовано при изготовлении ферм, прогонов, колонн, арок, рам и других несущих конструкций. Несущая конструкция с решеткой из овальной трубы включает пояса и жестко прикрепленную к ним решетку, выполненную со сплющенными концами из изогнутых элементов зигзагообразного очертания, причем стержневые элементы решетки имеют овальное сечение с отношением габаритов 1/2,5, где больший габарит расположен в плоскости конструкции, а меньший - из плоскости. Технический результат - повышение несущей способности конструкции с уменьшением расхода ее конструкционного материала. 4 ил., 2 табл.

Узловое соединение стержневых элементов пространственной конструкции // 2558547

Изобретение относится к области строительства, а именно к узловым соединениям в пространственных конструкциях покрытий. Технический результат изобретения заключается в упрощении монтажа узла за счет возможности соединения стержневых элементов при различных углах наклона к касательной плоскости в узле без подрезки и отгиба полок стержневых элементов. Узловое соединение содержит соединительный элемент в виде цилиндра с размерами, обеспечивающими стыковку необходимого числа стержневых элементов. Стержневые элементы соединяются с цилиндром при помощи уголков, у которых одна полка прямая, а другая отогнута по радиусу кривизны цилиндра. 3 ил.

Узел соединения стержневых элементов пространственного каркаса (варианты) // 2570728

Изобретение относится к области строительства, в частности к узлу соединения стержневых элементов. Технический результат изобретения заключается в монтаже стержней без перекосов. Узел соединения связывает стержневые элементы геодезического купола и включает центральную вставку в форме полого цилиндра для первого варианта и в форме полуцилиндра - для второго, а также связанные с концами стержневых элементов соединители. Каждый соединитель выполнен в виде двух П-образных скоб, зацепленных друг за друга с размещением поперечины одной скобы в пространстве между полками другой. Одна П-образная скоба охватывает центральную вставку снаружи с наложением полок на торцевые грани цилиндра и зафиксирована относительно него стяжным элементом. Вторая П-образная скоба охватывает конец стержневого элемента и скреплена с ним. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 10 ил.

Пространственный каркас зданий и сооружений, включающий узловое соединение стержней системы мархи // 2577339

Изобретение относится к области строительства, в частности к пространственным каркасам зданий и сооружений, и может быть использовано в покрытиях в виде решетчатых плит, складок, оболочек. Пространственный каркас включает узловое соединение стержней системы МАРХИ, осуществляемое посредством многогранного сферического или полусферического узлового элемента с резьбовыми отверстиями, к которым присоединены стержни каркаса. По концам стержней имеются наконечники, включающие соединительный элемент с отверстием, прикрепленный к торцу стержня, через которое пропущен болт, на который надета втулка. Для контакта на наружной поверхности болта имеется продольная лыска, а на внутренней поверхности втулки выступ. Путем вращения втулки и наличия контакта выступа с лыской создается вращательно-поступательное движение болта в сторону узлового элемента. Технический результат изобретения заключается в повышении несущей способности, в снижении металлоемкости каркаса. 3 з.п. ф-лы, 21 ил.