ОПОРНЫЙ УЗЕЛ РЫБОВИДНОЙ ИЛИ СЕГМЕНТНОЙ ФЕРМЫ Российский патент 2013 года по МПК E04B1/38 

Изобретение относится к строительству и касается рыбовидных и сегментных ферм, выполняемых сборными на болтовых фланцевых соединениях.

Известны фермы, содержащие кусочно-ломанные полигональные пояса из прямоугольных профилей, соединяемые листовыми опорными фасонками на сварке (см. патент RU 75675 U1).

В таком решении опорный узел фермы выполнен на сварке с применением объемных листовых фасонок и является неразборным, что делает невозможным транспортирование такой фермы автомобильным транспортом, особенно для ферм больших пролетов.

Известно решение узла сопряжения ригеля рамы с колонной, выполненных из двутавров, в котором приваренные к двутаврам фланцы расположены по биссектрисе угла сопряжения ригеля с колонной и подкреплены дополнительными ребрами со стенками двутавров, а фланцы соединены на высокопрочных болтах (см. прикладываемое приложение 1 - Альбом по рамам, ООО «Фирма «УНИКОН», серия №1.420.3-37.06.0-0-084, Стадия «Р», лист 1).

Такое решение выполняет раму разборной, однако оно не применимо для опорного узла рыбовидных и сегментных ферм с поясами из коробчатых профилей, так как пояса ферм на опоре сопрягаются под острым углом.

Прототипом изобретения является узел фермы, содержащий фланцы, приваренные к поясам фермы, выполненным из квадратных или прямоугольных профилей и соединенных между собой на высокопрочных болтах (см. Металлические конструкции. Справочник проектиоовщика. Стройиздат, 1980, стр.276, рис.15. 18. узел А).

Такое решение для опорного узла рыбовидной или сегментной фермы требует создания специального опорного узла, который принимает на себя усилия сжатия и растяжения, действующие в поясах ферм, и передает их реакцию на опору, что ведет к трудоемкости изготовления опорного узла.

Цель изобретения - упрощение изготовления разборного опорного узла рыбовидной или сегментной фермы с обеспечением возможности транспортировки фермы в форме линейных отправочных элементов.

Результат достигается тем, что в опорном узле рыбовидной или сегментной фермы, содержащем фланцы, приваренные к прямым поясам ферм, выполненным из квадратных или прямоугольных профилей, соединенные между собой на высокопрочных болтах, согласно изобретению, фланец нижнего пояса фермы расположен параллельно оси нижнего пояса и прикреплен на опоре к ее верхней полке, а фланец верхнего пояса нахлеснут на фланец нижнего пояса, и соединен на высокопрочных болтах или фланцы выполнены с выступами на одном конце, при этом торец верхнего фланца дополнительно уперт в выступ нижнего фланца, а торец нижнего фланца уперт в выступ верхнего фланца.

Результат также достигается тем, что для ферм с загруженными поперек приопорными верхними поясами, согласно изобретению, центр пересечения осей поясов фермы вынесен за опору фермы на эксцентриситет, равный e=Mp/N, где: Мр - расчетный момент в приопорной панели верхнего пояса от поперечных нагрузок; N - вертикальная реакция в опоре фермы.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена схема болтовой рыбовидной фермы, собираемой из линейных элементов (у сегментной фермы нижний пояс выполнен прямым); на фиг.2 - аксонометрия конструктивного решения опорного узла рыбовидной (или сегментной) фермы собраной на высокопрочных болтах; на фиг.3 - конструктивное решение фланцев с дополнительными упорами торца одного фланца в выступ другого и наоборот.

На фиг.1 представлена схема, например, рыбовидной фермы, в которой решение опорного узла позволяет собрать ферму полностью из линейно транспортируемых элементов на фланцах. На фиг.1 цифрами обозначены фланцы 1 и 2 и пояса фермы 3 и 4. Опорный узел рыбовидной или сегментной фермы содержит верхний фланец 1 и нижний фланец 2, которые нахлеснуты между собой. Фланец 1 приварен к прямому верхнему сжатому поясу 3 фермы, а фланец 2 - к нижнему растянутому поясу 4. Пояса 3, 4 выполнены из квадратных или прямоугольных профилей (фиг.1). Фланцы 1, 2 соединены между собой на высокопрочных болтах 5 (фиг.2). В опорном узле нижний фланец 2 растянутого нижнего пояса 4 фермы расположен параллельно оси 6 нижнего пояса 4 и прикреплен к его верхней полке 7, а верхний фланец 1 опорного узла нахлестнут на нижний фланец 2 опорного узла и приварен к верхнему поясу 3 фермы. Фланцы 1 и 2 в опорном узле фермы соединены нахлестом только на высокопрочных болтах (фиг.2) или фланцы 1, 2 выполнены с выступами на одном конце, при этом торец 8 верхнего фланца 1 дополнительно уперт в выступ 9 нижнего фланца 2, а торец 8 нижнего фланца 2 дополнтельно уперт в выступ 9 верхнего фланца 1 опорного узла (фиг.3). Этот прием позволяет сократить количество высокопрочных болтов 5 в нахлестываемых фланцах 1 и 2, что полезно для опорного узла (фиг.3).

Для рыбовидных или сегментных ферм, в которых приопорные верхние пояса 3 ферм загружены распределенными нагрузками, например, от непосредственно опертых на пояса ферм настилов или сосредоточенных нагрузок от опертых на них прогонов, возникает дополнительный изгиб верхнего пояса 3, что требует увеличения его сечения. В таких фермах введен узловой эксцентриситет пересечения осей поясов 3, 4 фермы, который вынесен за опору фермы на величину e=Mp/N, где: Мр - расчетный момент в приопорной панели верхнего пояса от поперечных нагрузок; N - реакция в опоре фермы (фиг.3).

Этот прием уменьшает сечение верхнего пояса, что также полезно.

Опорный узел фермы работает следующим образом. Усилие сжатия с верхнего пояса 3 фермы через сварные швы передается на фланец 1, и далее, через высокопрочные болты 5 или дополнительно через торцы 8 и выступы 9 - на фланец 2, и далее - на сварные швы фланца 2. Проекция вертикальных сил на ферму передается в виде реакции N на опору.

Благодаря разборности опорного узла рыбовидной или сегментной фермы (фиг.1, 2, 3) становится возможным конструирование не только рыбовидных и сегментных ферм (фиг.1), но и треугольных и других типов ферм, в которых опорный узел состоит из двух поясов (растянутого и сжатого).

Изобретение может быть использовано для ферм пролетами от 18 м до 48 и более.

Изобретение относится к области строительства, в частности к опорному узлу рыбовидной или сегментной фермы. Технический результат заключается в упрощении изготовления узла с обеспечением возможности транспортировки фермы в форме линейных элементов. Опорный узел содержит фланцы, приваренные к поясам фермы и соединенные между собой на высокопрочных болтах. Пояса выполнены из квадратных или прямоугольных профилей. Фланец нижнего пояса фермы расположен параллельно оси нижнего пояса и прикреплен на опоре к его верхней полке. Фланец верхнего пояса нахлестнут на фланец нижнего пояса. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Опорный узел рыбовидной или сегментной фермы, содержащий фланцы, приваренные к прямым поясам фермы, выполненным из квадратных или прямоугольных профилей, и соединенные между собой на высокопрочных болтах, отличающийся тем, что фланец нижнего пояса фермы расположен параллельно оси нижнего пояса и прикреплен на опоре к его верхней полке, а фланец верхнего пояса нахлестнут на фланец нижнего пояса и соединен на высокопрочных болтах, или фланцы выполнены с выступами на одном конце, при этом торец верхнего фланца дополнительно уперт в выступ нижнего фланца, а торец нижнего фланца уперт в выступ верхнего фланца.

2. Опорный узел рыбовидной или сегментной фермы по п.1, отличающийся тем, что для ферм с загруженными поперек приопорными верхними поясами центр пересечения осей поясов фермы вынесен за опору фермы на эксцентриситет, равный e=Mp/N, где Мр - расчетный момент в приопорной панели верхнего пояса от поперечных нагрузок; N - вертикальная реакция в опоре фермы.