Шарнирный опорный узел деревянной фермы
Владельцы патента RU 2727977:
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Оренбургский государственный университет» (RU)
Изобретение относится к области строительства, а именно к опорному узлу деревянной фермы. Технический результат - упрощение конструкции узла. Опорный узел деревянной фермы включает нижний и верхний пояса. Нижний пояс снабжен продольными пазами, в которые вставлена стальная сварная конструкция, выполненная из стальных пластин, соединенных между собой через стальную распорку и стальную трубку. В нижней части пластин, которая устанавливается в пазы нижнего пояса, по всей длине выполнены отверстия, а в верхней части пластин устроены отверстия для шарнирного соединения со стальной обоймой, в которую вставлен верхний пояс, через стальные проушины. В совмещенные отверстия стальных пластин, трубки и проушин вставлена стальная ось, выполняющая роль оси цилиндрического шарнира, у которой на одном конце выполнен буртик, а на другом установлен шплинт для предотвращения осевого смещения. 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), сложность подгонки торца нижнего пояса в месте его установки в карман.
Технический результат – упрощение конструкции узла и его монтажа, уменьшение габаритов узлового соединения из плоскости конструкции, обеспечение точной подгонки торца верхнего пояса к опорной части.
Указанный технический результат достигается тем, что опорный узел деревянной фермы включающий нижний и верхний пояса, с целью упрощения конструкции узла и его монтажа, а также для обеспечения точной подгонки торца верхнего пояса к опорной части нижний пояс снабжен продольными пазами, в которые вставлена стальная сварная конструкция выполненная из стальных пластин, соединенных между собой через стальную распорку и стальную трубку, при этом в нижней части стальных пластин, которая устанавливается в пазы нижнего пояса, по всей длине выполнены отверстия, а в верхней части стальных пластин устроены отверстия для шарнирного соединения со стальной обоймой, в которую вставлен верхний пояс, через стальные проушины, причем в совмещенные отверстия стальных пластин, трубки и проушин вставлена стальная ось, выполняющая роль оси цилиндрического шарнира, у которой на одном конце выполнен буртик, а на другом установлен шплинт для предотвращения осевого смещения.
Шарнирный 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 шарнирного опорного узла деревянной фермы;
на фиг. 2 шарнирный опорный узел деревянной фермы в сборе.
Шарнирный опорный узел деревянной фермы включает: нижний пояс 1, продольные пазы 2, расположенные в нижнем поясе 1, стальные пластины 3, стальную распорку 4, выполненную, например, из стального прокатного уголка, стальную трубку 5, стальные проушины 6, стальную обойму 7, верхний пояс 8, стальную ось 9, шплинт 10, отверстия 11, расположенные в стальных пластинах 2, отверстия 12, расположенные в стальных пластинах 2, отверстия 13 в стальных проушинах 6, буртик 14, расположенный на одном конце стальной оси 9, отверстие 15 , расположенное на конце стальной оси 9, противоположном концу, на котором расположен буртик 14.
Порядок сборки: Стальную трубку 5 центрируют по осям отверстий 12 стальных пластин 3 и приваривают к ним. Стальную распорку 4 вваривают между стальными пластинами 3 для обеспечения проектного расстояния между ними. Сваренную конструкцию вставляют в профрезерованные продольные пазы 2 нижнего пояса 1, зазоры пазов для жесткой фиксации, например, заливают эпоксидной клеевой композицией. Отверстия 11 в стальных пластинах 3 нужны для улучшения адгезии клея со стальными пластинами и, как следствие, повышения несущей способности. Стальные проушины 6 приваривают к стальной обойме 7, обеспечивая соосность отверстий 13. Сваренную конструкцию надевают на ответную часть совмещая оси отверстий 12 и 13. В совмещенные отверстия 12 и 13 и через трубку 5 продевают стальную ось 9. Для предотвращения осевого перемещения стальной оси 9 в отверстие 15, выполненное на одном конце стальной оси 9, устанавливают шплинт 10. На другом конце стальной оси 9 выполнен буртик 14, который также предотвращает ее перемещение. Конец верхнего пояса 8 обтачивают таким образом, чтобы он плотно входил в стальную обойму 7, и заводят в стальную обойму 7.
Шарнирный опорный узел деревянной фермы работает следующим образом.
Сжимающее усилие от верхнего пояса 8 воспринимается стальной обоймой 7 и передается через поверхность на стальные проушины 6. Далее через стальную ось 9 сжимающее усилие передается на стальные пластины 3, установленные в продольные пазы 2, затем на нижний пояс 1. Отверстия 11 в стальных пластинах 3 нужны для увеличения адгезии клея со стальными пластинами. Для исключения потери устойчивости стальными пластинами 3 между ними вварена стальная распорка 4. Стальная трубка 5 выполняет роль распорки и при необходимости может быть заполнена смазкой для снижения трения при вращении в шарнире, образованном стальными пластинами 3, стальными проушинами 6 и стальной осью 9, проходящей через отверстия12, стальную трубку 5 и отверстия 13. Для предотвращения осевого перемещения стальной оси 9 на одном ее конце выполнен буртик 14, а на другом отверстие 15, в которое устанавливается шплинт 10.
Таким образом, по сравнению с прототипом, заявляемый шарнирный 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.
Опорный узел деревянной фермы, включающий нижний и верхний пояса, отличающийся тем, что с целью упрощения конструкции узла и его монтажа, а также для обеспечения точной подгонки торца верхнего пояса к опорной части нижний пояс снабжен продольными пазами, в которые вставлена стальная сварная конструкция, выполненная из стальных пластин, соединенных между собой через стальную распорку и стальную трубку, при этом в нижней части стальных пластин, которая устанавливается в пазы нижнего пояса, по всей длине выполнены отверстия, а в верхней части стальных пластин устроены отверстия для шарнирного соединения со стальной обоймой, в которую вставлен верхний пояс, через стальные проушины, причем в совмещенные отверстия стальных пластин, трубки и проушины вставлена стальная ось, выполняющая роль оси цилиндрического шарнира, у которой на одном конце выполнен буртик, а на другом установлен шплинт для предотвращения осевого смещения.
