Способ усиления узла решетчатой конструкции из профилей трубчатой формы Российский патент 2024 года по МПК E04G23/02 

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам усиления узлов фермы с элементами из трубчатых профилей.

Известен способ усиления узлов трубчатой фермы за счет установки в выполненные отверстия в поясе стержней и их приварки [А.С. СССР №1585473 МКП Е04В 1/58 Бюллетень №30 от. 15.08.90 г.]. Недостаток решения заключается в повышенной трудоемкостью за счет необходимости выполнения отверстий и установки в них стержней цилиндрического сечения.

Известен другой способ усиления узла фермы путем заполнения бетоном трубчатого пояса в узле фермы [А.С. №604939 МКП Е04С 3/08, Бюллетень №16 от. 30.04.1978]. Способ увеличения несущей способности фермы состоит в том, что верхний пояс, образованный из стальных оболочек различного сечения, заполняется бетоном. Недостаток данного способа усиления трубчатой фермы заключается в трудоемкости изготовления стальных оболочек и заполнении их бетоном по всей длине пояса.

Известен способ усиления узла трубчатой фермы [Кикин И.И., Санжаровский Р.С., В.А. Труль. Конструкции из стальных труб, заполненных бетоном. М. Стройиздат., 1974, стр. 25]. Данный способ усиления узла трубчатой фермы включает заполнение участка пояса трубы в месте узла бетоном. Заполнение бетоном участка верхнего пояса позволяет усилить узел путем совместной работы бетонного заполнения и стального сечения трубы. Недостаток известного решения усиления заключается в том, что изготавливаемые как отдельные части узлы, соединяемые стержнями для образования фермы, повышают трудоемкость изготовления и не предусматривают возможность усиление уже эксплуатируемых ферм, несущая способность узлов которых не обеспечивается.

Известен способ усиления узла трубчатой фермы [Патент на изобретения РФ № 2756260, МПК Е04 G 23/02, Бюллетень № 28 от 28.09.2021]. Данный способ позволяет усилить узел на определенном участке с конкретной длиной за счет заполнения бетоном мешка из ткани, который находится внутри трубчатого пояса. Недостаток известного решения заключается в необходимости приварки стальной втулки и пропуска мешка из ткани внутрь трубчатого пояса, а также одноразового ее использования. При этом предлагаемый способ усиления эффективен на участке узла, где возникают сжимающие усилия, а в части, где возникают растягивающие усилия, требуется армирование бетонного блока.

Известен способ усиления узла решетчатой конструкции из трубчатых элементов [Патент на изобретения РФ № 2793503, МПК Е04С 3/08, Бюллетень № 10 от 04.04.2023]. Предлагаемый способ позволяет усилить узел бетонной смесью на определенном участке за счет ограничения длины заполняемой воздухом резиновой камерой, при этом под раскосом в поясе размещается анкерный болт, воспринимающий растягивающее усилие. Недостаток известного решения заключается в необходимости устройства дополнительного анкерного стержня, размещенного в бетонной смеси усиленного пояса для восприятия растягивающего усилия под раскосом.

Наиболее близким к изобретению является способ усиления узла фермы из трубчатых профилей путем внутреннего бетонирования [Патент на изобретения РФ № 2796146, МПК Е04С 3/08, Бюллетень № 14 от 17.05.2023]. Данный способ позволяет усилить узел путем заливки бетонной смеси внутрь верхнего пояса фермы на определенном участке за счет ограничения длины с применением заполняемой воздухом резиновой камерой, при этом под поясом в зоне примыкания раскосов размещается стальная распределительная пластина с анкерными болтами, который воспринимает растягивающее усилие. Недостаток известного решения заключается в малой прочности узлового соединения за счет возможности бетонирования только верхнего пояса фермы.

Цель изобретения состоит в повышении несущей способности узлового соединения решетчатой конструкции из профилей трубчатой формы путем локального заполнения бетонной смесью части пояса в области узла, а также раскосов на определенном участке, их дополнительной заделкой в пояс и анкеровкой закладной детали со стержневыми элементами.

Данная цель достигается тем, что в поясе фермы из трубчатых профилей вырезаются отверстия с размерами поперечного сечения раскосов, производится их заделка до определенной длины L и выполняется их прихватка сварными швами с поясом, при этом на торцах раскосов приваривается стальная листовая пластина со стержневыми элементами, после в трубчатых элементах фермы через отверстия внутрь профилей вставляется резиновая камера, которая заполняется воздухом до соприкосновения с внутренней стенкой профиля, при этом через отверстие в раскосе подается бетонная смесь, а заполненная воздухом резиновая камера выступает ограничением длины усиливаемого участка узла, отверстие в соседнем раскосе служит для выпуска воздуха при усилении узла бетонной смесью.

На фиг. 1 изображена решетчатая конструкция из профилей трубчатой формы; на фиг. 2 показан способ усиления узла решетчатой конструкции (Узел А на фиг. 1); на фиг. 3 показаны стальные листовые пластины со стержневыми элементами.

Способ усиления узла решетчатой конструкции из профилей трубчатой формы включает верхний пояс 1, раскосы 2. В поясе 1 фермы в месте размещения раскосов 2 вырезается отверстие и выполняется их заделка длиной L, после производится прихватка раскосов 2 сварными швами 3 к поясу 1, при этом на торцы раскосов 2 на сварке 3 прикрепляется стальная листовая пластина 4 со стержневыми элементами 5 с отверстием 6. Далее в поясе 1 и раскосах 2 через отверстия 7 пропускается внутрь трубчатых профилей резиновая камера 8, заполняемая воздухом до соприкосновения с внутренней стенкой. После через отверстие 9 в раскосе 2 подводится шланг 10 и подается бетонная смесь 11. Отверстие 12 в раскосе 2 служит для выпуска воздуха при наполнении узла бетонной смесью. К стальной листовой пластине 4 с отверстием 6 для пропуска бетонной смеси 11 на сварке 3 с одной стороны соединяются стержневые элементы 5 (фиг. 3а), при этом стержневые элементы 5 можно пропустить насквозь через стальную листовую пластину 4 и соединить с двух сторон сваркой 3 (фиг. 3б) или гайками 13 (фиг. 3в).

Таким образом, предлагаемый способ усиления узла решетчатой конструкции из профилей трубчатой формы позволяет повысить несущую способность узла за счет локального заполнения бетонной смесью и дополнительной заделкой раскосов в пояс, анкеровкой закладной детали со стержневыми элементами, которые являются дополнительным армированием бетонного блока, а также воспринимают растягивающие усилия.

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам усиления узлов фермы. Технический результат изобретения - повышение несущей способности узлового соединения решетчатой конструкции. Способ усиления узла решетчатой конструкции из профилей трубчатой формы за счет его внутреннего локального бетонирования на определенном участке заключается в том, что на первом этапе в узле пояса выполняют отверстия с размерами проекций поперечного сечения раскосов, пропускают раскосы внутрь трубчатого элемента пояса на длину L и осуществляют приварку раскосов к поясу сварными швами. К торцам каждого раскоса приваривают стальную листовую пластину с отверстием и стержневыми элементами, являющимися элементами армирования усиливаемой части узла, после чего через отверстия внутрь трубчатого профиля пропускают резиновые камеры, ограничивающие усиливаемый участок узла, которые заполняют воздухом до соприкосновения с внутренней стенкой трубчатого профиля. Через отверстие в раскосе вставляют шланг и подают бетонную смесь, при этом через отверстие в другом раскосе выпускают воздух на стадии бетонирования. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ усиления узла решетчатой конструкции из профилей трубчатой формы за счет его внутреннего локального бетонирования на определенном участке, отличающийся тем, что на первом этапе в узле пояса выполняют отверстия с размерами проекций поперечного сечения раскосов, пропускают раскосы внутрь трубчатого элемента пояса на длину L и осуществляют приварку раскосов к поясу сварными швами, при этом к торцам каждого раскоса приваривают стальную листовую пластину с отверстием и стержневыми элементами, являющимися элементами армирования усиливаемой части узла, после чего через отверстия внутрь трубчатого профиля пропускают резиновые камеры, ограничивающие усиливаемый участок узла, которые заполняют воздухом до соприкосновения с внутренней стенкой трубчатого профиля, а через отверстие в раскосе вставляют шланг и подают бетонную смесь, при этом через отверстие в другом раскосе выпускают воздух на стадии бетонирования.

2. Способ усиления узла решетчатой конструкции по п.1, отличающийся тем, что стержневые элементы приваривают к стальной листовой пластине с одной ее стороны или пропускают насквозь через стальную листовую пластину и приваривают к ней с двух сторон.

3. Способ усиления узла решетчатой конструкции по п.1, отличающийся тем, что стержневые элементы пропускают насквозь через стальную листовую пластину и закрепляют ее к ней с двух сторон гайками.