Узловое соединение пространственной металлической конструкции Советский патент 1983 года по МПК E04C3/02 E04B1/38 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в пространственных листовых металлических конструкциях.

Известно соединение, состоящее из плоских листов и труб, соединенных между собой сварными фланговыми швами 1.

Недостатками этого соединения являются высокая концентрация напряжений у концов фланговых швов, низкая выносливость и надежность конструкции в целом.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является узловое соединение пространственной металлической конструкции, включающей плоский и гофрированные листы, соединенные между собой через соединительный элемент встык 2.

Однако такое соединение трудоемко в изготовлении, а наличие большого количества швов создает поле высоких остаточных растягивающих напряжений от сварки и концентрацию напряжений, что заметно

снижает прочность при вибрационной нагрузке.

Целью изобретения является повышение надежности конструкции путем уменьшения концентрации напряжений.

Поставленная цель достигается тем, что в узловом соединении пространственной металлической конструкции, включающей плоский и гофрированные листы, соединенные между собой через соединительный элемент встык, соединительный элемент расположен в плоскости стыкуемых листов и имеет плоский, гофрированный с постоянным по длине шагом гофр и переходный участок, выполненный в виде гофров переменного по длине сечения.

На чертеже изображено узловое соединение элементов.

Плоский 1 и гофрированный 2 листы соединены стыковыми швами 3 при помощи

штампованного элемента 4, который разделен на плоский 5, гофрированный 6 и переходньш 7 участки.

При приложении переменной нагрузки в сварном соединении возникает опасность разрушения около концентраторов напряжений - у сварных швов 3. Стыковые швы дают небольшие эффективные коэффициенты концентрации напряжений, соизмеримые с эффективным коэффициентом концентрации напряжений от неровности проката. В целях создания благоприятных условий работы стыковых швов и плавности передачи усилий с одного элемента на другой были определены на экспериментальных образцах оптимальные размеры штампованного элемента. Экспериментально установлено, что длина гофрированного участка должна быть не менее двух размеров ширины полки гофра, а переходного - пяти высот гофра. Длина плоского участка устанавливается конструктивно и должна быть не менее 50 мм, чтобы сварные напряжения не влияли на распределение напряжений в переходном участке.

Узловое соединение пространственной металлической конструкции можно использовать при переменных нагрузках в листовых несущих конструкциях, где используется гофрированный лист в качестве конструктивного элемента - большепролетные фермы, балки, стойки, стрелы кранов и т. п.

Применение соединения дает возможность повысить надежность конструкции, определяемую сопротивлением усталости, в 2,3 раза, расширяет область применения гофрированного листа, что, в свою очередь, значительно уменьшит трудоемкость изготовления и металлоемкость конструкции, Tak как отпадает надобность в приварке продольных ребер жесткости.

УЗЛОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ КОНСТРУКЦИИ, включаюш,ей плоский и гофрированные листы, соединенные между собой через соединительный элемент встык, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности конструкции путем уменьшения концентрации напряжений, соединительный элемент расположен в плоскости стыкуемых листов и имеет плоский, гофрированный с постоянным по длине шагом гофр и переходный участок, выполненный в виде гофров переменного по длине сечения. со ел со 00