Опорный узел деревянной фермы
Владельцы патента RU 2693984:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет" (RU)
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при соединении элементов деревянных ферм. Технический результат - повышение жесткости соединения. Опорный узел деревянной фермы включает нижний и верхний пояса. Нижний пояс снабжен стальной сварной конструкцией, выполненной в виде стальной опорной плиты, с нижней стороны которой привариваются стальные пластины, а сверху приваривается стальная обойма, выполненная в виде профильной трубы, в которую устанавливается конец верхнего пояса. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при соединении элементов деревянных ферм.
Известен опорный узел деревянной фермы, включающий нижний пояс, опорную подушку, прикрепленную к верхней грани нижнего пояса, верхний пояс, прикрепленный под углом к опорной подушке, и вклеенные наклонные стержни (авторское свидетельство №1252448, опубликовано 23.08.86, Бюл. №31). Такая конструкция опорного узла способна воспринимать и перераспределять сжимающее усилие от верхнего пояса и применимо в соединениях деревянных ферм.
Недостатком указанного соединения является сложность его изготовления, трудоемкость монтажа, нерациональное использование конструкционного материала при восприятии сжимающих усилий (неполное вовлечение древесины в работу).
Технический результат - упрощение конструкции узла и его монтажа, уменьшение степеней свободы, что обеспечивает удобство монтажа конструкции в целом, повышение жесткости соединения, уменьшение габаритов узлового соединения из плоскости конструкции.
Указанный технический результат достигается тем, что опорный узел деревянной фермы, включающий нижний и верхний пояса отличается тем, что нижний пояс снабжен стальной сварной конструкцией, выполненной в виде стальной опорной плиты, с нижней стороны которой привариваются стальные пластины, имеющие по всей длине отверстия, а сверху приваривается стальная обойма, выполненная в виде профильной трубы, в которую устанавливается конец верхнего пояса.
Опорный узел деревянной фермы, включает вставленные в пропилы нижнего пояса стальные пластины, скрепленные с древесиной посредством клея, стальную опорную плиту, стальную обойму, верхний пояс.
На фиг. 1 изображен поэлементный комплект опорного узла деревянной фермы;
на фиг. 2 - опорный узел деревянной фермы в сборе.
Опорный узел деревянной фермы включает: нижний пояс 1, стальные пластины 2, стальную опорную плиту 3, стальную обойму 4, выполненную, например, из профильной трубы, продольные пазы 5, расположенные в нижнем поясе 1, выемки 6, для удобства сборки, расположенные в стальных пластинах 2, отверстия 7 в стальных пластинах 2, углубление 8 в нижнем поясе 1, верхний пояс 9.
Порядок сборки: Стальную опорную плиту 3 вставляют в выемки 6 стальных пластин 2 и приваривают к ним. Стальную обойму 4 приваривают к стальной опорной плите 3. Сваренную конструкцию вставляют в профрезерованные продольные пазы 5 и углубление 8 нижнего пояса 1, зазоры пазов для жесткой фиксации, например, заливают эпоксидной клеевой композицией. Отверстия 7 в стальных пластинах 2 нужны для улучшения адгезии клея со стальными пластинами и, как следствие, повышения несущей способности (Лисицкий И.И. Способы повышения несущей способности соединений деревянных конструкций на стальных вклеенных пластинах. Известия ВУЗов. Строительство, 2018, №5(713), С. 39). Конец верхнего пояса 9 обтачивают таким образом, чтобы он плотно входил в стальную обойму 4, и заводят в стальную обойму 4, при этом возможна фиксация при помощи клея.
Опорный узел деревянной фермы работает следующим образом.
Сжимающее усилие от верхнего пояса 9 воспринимается стальной обоймой 4 и стальной опорной плитой 3 и передается через поверхность углубления 8 и стальные пластины 2 на нижний пояс 1. Горизонтальная составляющая сжимающего усилия воспринимается стальной обоймой 4, передается на стальную опорную плиту 3, расположенную в выемках 6, затем через сварные швы на стальные пластины 2, от стальных пластин 2 на стенки пазов 5 и затем на нижний пояс 1. Отверстия 7 в стальных пластинах 2 нужны для увеличения адгезии клея со стальными пластинами. Поперечная сила от внеузловой нагрузки в верхнем поясе 9, действующая по нормали к его продольной оси, воспринимается частично стальной обоймой 4 и передается на стальную опорную плиту 3, остальная часть поперечной силы воспринимается непосредственно опорной плитой 3 и распределяется на стальные пластины 2 и на поверхность углубления 8.
При монтаже конструкции в сборе, в случае крепления грузозахватных приспособлений за верхний пояс, вертикальная составляющая в опорных зонах будет передаваться от верхнего пояса 9 к стальной обойме 4, затем к стальной опорной плите 3, затем на стальные пластины 2 и от них на нижний пояс 1.
Предложенная конструкция опорного узла может быть использована при конструировании деревянных ферм в их опорных узлах, а также в узлах соединения сжатых элементов решетки с поясами.
Таким образом, по сравнению с прототипом, заявляемый опорный узел деревянной фермы при упрощении конструкции узла и его монтажа, уменьшает количество степеней свободы элемента верхнего пояса, обеспечивает удобство монтажа конструкции в целом, уменьшает габариты узлового соединения из плоскости конструкции.
1. Опорный узел деревянной фермы, включающий нижний и верхний пояса, отличающийся тем, что с целью упрощения конструкции узла и его монтажа нижний пояс снабжен стальной сварной конструкцией, выполненной в виде стальной опорной плиты, с нижней стороны которой привариваются стальные пластины, а сверху приваривается стальная обойма, выполненная в виде профильной трубы, в которую устанавливается конец верхнего пояса.
2. Опорный узел деревянной фермы по п. 1, отличающийся тем, что нижний пояс содержит продольные пазы, глубина которых равна ширине стальных пластин.
3. Опорный узел деревянной фермы по п. 1, отличающийся тем, что по всей длине пластин по их продольной оси расположены отверстия.
