ПОЛИГОНАЛЬНАЯ АРКА Российский патент 2021 года по МПК E04B1/32 

Изобретение относится к области строительства, в частности, к конструкции полигональной арки, используемый при возведении арочных зданий.

Известна полигональная арка, включающая элементы в узлах соединения, которые выполняются листовыми фасонками, и где установлены центральные болты для фиксации элементов под требуемым углом, и крепежные болты, расположенные по окружности вокруг центрального болта. При этом перед установкой центрального болта устанавливают выпуклые листовые детали, которые после затяжки болта упираются в крайние листовые детали [Патент РФ №2521214, МПК Е04В 1/58, Бюллетень №18 от 27.06.2014 г.].

Недостаток данного конструктивного решения полигональной арки является наличие листовой фасонки, в которой предусмотрено двойное болтовое соединение с листовыми деталями и не обеспечение требуемой жесткости из плоскости арки.

Известна другая полигональная арка в узлах соединения которых предусмотрена фасонка из прямоугольной или квадратной трубы, к стенкам которой установлен центральный болт, для фиксации элементов под требуемым углом, и самосверлящие болты с каждой стенки, обеспечивающие окончательное крепление элементов [Патент РФ №2554630, МПК Е04В 1/32, Бюллетень №18 от 27.06.2015 г.].

Недостаток этого решения полигональной арки является наличие соединяющей фасонки из прямоугольной или квадратной трубы, двойного расположения фиксирующих центральных болтов и четырех систем крепежных болтов, расположенных по окружности центральных болтов с каждой стороны фасонки.

Наиболее близким к изобретению является полигональная арка, включающая элементы из парных С-образных профилей, соединенных по концам фасонкой из отрезка двутавра, в стенке которой установлены центральные болты для их фиксации и обеспечения требуемого узла соединения, а окончательное крепление выполнено за счет самосверлящихся болтов, расположенных по окружности вокруг центральных болтов [Патент РФ №2423581, Е04В 1/32, Е04В 1/58, Бюллетень №19 от 10.07.2011].

Недостаток данного конструктивного решения полигональной арки, является наличие в каждом узле соединения фасонки и двух центральных болтов с системой крепежных болтов, расположенных по окружности каждого центрального болта.

Цель изобретения заключается в исключении фасонок, соединяющих элементы и уменьшение в узле их соединения до одного центрального болта, вокруг которого по окружности располагаются крепежные болты.

Достижение указанного результата достигается тем, что в полигональной арке, включающей элементы из стальных профилей, соединенные между собой по их концам центральным болтом и окончательно закрепленныме крепежными болтами, расположенными по окружности вокруг центрального болта, полигональная арка выполняется из набора двух типов элементов, которые последовательно соединены между собой, при этом первый тип выполнен из прокатных двутавров, а второй из двух холодногнутых швеллеров, высота сечения швеллеров (h_шв) равна высоте сечения стенки двутавра (h_ст), а ось центрального болта расположена по концам элементов в середине их поперечного сечения вокруг которой на полуокружности радиусом R=h_ст/2, как двутавра, так и швеллеров вырезается их стенка, а по концам полуокружности отрезают полки двутавра, а полки швеллеров отогнуты и приварены к полуокружности стенки.

Полигональная арка по П1 отличается тем, что нижняя полка двутавра в месте окончания полуокружности отрезается длиной:

h_шв - высота швеллера; α - угол наклона однотипных элементов;

Полигональная арка по П1 и П2 отличаются тем, что ширина стенки швеллера равна:

t_шв - ширина стенки швеллера; t_д - ширина стенки двутавра;

На Фиг. 1 показана полигональная арка, собранная из набора двух типов элементов; На Фиг. 2 дан первый тип элемента из стального прокатного двутавра с уточнением выполнения конца элемента (узел А); На Фиг. 3 дан второй тип элемента из парных стальных холодногнутых швеллеров с уточнением выполнения конца элемента (узел Б); На Фиг. 4 показан узел соединения двух предложенных элементов.

Полигональная арка состоит из набора двух типов элементов, а именно первый тип выполнен из стального прокатного двутавра 1, а второй тип из двух стальных холодногнутых швеллеров 2 (Фиг. 1). При этом высота стенки первого элемента (h_ст) равна высоте второго элемента из швеллера (h_шв). На концах этих элементов (Фиг. 2 и Фиг. 3 и узел А и узел Б), а именно на их стенке выполнен вырез по полуокружности, в центре которой образовано центральное отверстие для центрального болта 3, вокруг которого размещены отверстия для установки крепежных болтов 4. При этом нижняя стенка двутавров (1) на конце в месте выполнения полуокружности на стенке отрезана на величину , h_д - высота двутавра; α - угол наклона элементов, а полки швеллеров 2 в месте образования полуокружности отогнуты и приварены 5 к полуокружности. На Фиг. 4 показан узел соединения элементов 1 и 2 под углом α, при этом они сначала соединяются центральным болтом 3, а после установки элементов под углом а их скрепляют крепежными болтами 4.

Полигональная арка позволяет исключить в узле соединения элементов один центральный болт и один набор крепежных элементов, а также узловую фасонку.

Изобретение относится к области строительства. Технический результат заключается в исключении фасонок, соединяющих однотипные элементы, и уменьшении в узле их соединения до одного центрального болта, вокруг которого по окружности располагаются крепежные болты. Полигональная арка включает элементы из стальных профилей, соединенные между собой по их концам центральным болтом и окончательно закрепленные крепежными болтами, расположенными по окружности вокруг центрального болта. При этом полигональная арка выполнена из набора двух типов элементов, последовательно соединенных между собой. Первый тип выполнен из прокатного двутавра, а второй тип - из двух холодногнутых швеллеров. Высота сечения h_шв равна высоте стенки двутавра h_ст. Ось центрального болта расположена по концам элементов в середине их поперечного сечения, вокруг которой по полуокружности от радиуса R=h_ст/2 как двутавра, так и швеллеров отрезана их стенка, а в конце полуокружности двутавра - полки, при этом полки швеллеров отогнуты и приварены к полуокружности стенки. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Полигональная арка, включающая элементы из стальных профилей, соединенных между собой по их концам центральным болтом и окончательно закрепленных крепежными болтами, расположенными по окружности вокруг центрального болта, отличающаяся тем, что полигональная арка выполнена из набора двух типов элементов, которые последовательно соединены между собой, при этом первый тип выполнен из прокатного двутавра, а второй тип - из двух холодногнутых швеллеров, при этом высота сечения h_шв равна высоте стенки двутавра h_ст, а ось центрального болта расположена по концам элементов в середине их поперечного сечения, вокруг которой по полуокружности от радиуса R=h_ст/2 как двутавра, так и швеллеров отрезана их стенка, а в конце полуокружности двутавра - полки, при этом полки швеллеров отогнуты и приварены к полуокружности стенки.

2. Полигональная арка по п. 1, отличающаяся тем, что нижняя полка двутавра в месте окончания полуокружности отрезана длиной:

h_шв - высота швеллера; α - угол наклона элементов.

3. Полигональная арка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что ширина стенки швеллера равна:

t_шв - ширина стенки швеллера; t_д - ширина стенки двутавра.