Узловое соединение трубчатых стержней Советский патент 1986 года по МПК E04H12/08 E04B1/58 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано во фланцевых соединениях трубчатых плоских и пространственных конструкциях башенного типа.

Цель изобретения --- повьипение надеж- кости соединения.

На фиг. i показано узловое соединение иа начало монтажа; на фи1 . 2 -- схема перемещения уз, 1а при монтаже; па фиг. 3 -- узловое соединение на конец монтажа; па фиг. 4 - схема перемещения неразрезного пояса; на фиг. 5 -- схема перемещения узла от удлинения распорки; на фжг. 6 - схема изгиба элемента фасонки на участке ее свободной длины а.

Узловое соединение трубчатых стержней содержит фланцы 1 поясных стержней 2, листовую фасопку 3 распорки 4, размепхенную между фланцами I, и монтажные болты 5. При этом длина участка фасонки 3 распорки 4, ограниченная внутренними торцами ф.чаи- цев 3 и торцом распорки 4, определяется из выражения

t

а

2k

где t толщина фасонки,а

Ry

I

I,. Аф 17 Т л,

оС

. . NP / Г: л -г 1-1

Г: п5 п

24Л

откуда усилие в распор зора в узле равно

где R -- расчетное сопротивление металла JQ

фасонки;

Е - модуль упругости металла фасонки 3;

ЕР - длина распорки 4; III - длина панели пояса 2; Аф-площадь поперечного сечения фа- 35 NP a-L-E ( -fсонки 3;

Ah-площадь поперечного сечения распорки 4;

Аи-площадь поперечного сечения панели пояса 2;

а -угол между фланцами

- гибкость панели пояса. Узловое соединение работает с.чедуюпхим образом.

При наличии углового зазора между поясными фланцами 1 и при отсутствии в узле других стержней узел смещается при закрытии зазора в сторону точки касания фланцев на величину

Представляя момен пояса 2 QM) через его пл

инерции (in и обозначая

через гибкость пояса, п

N,,. р / .-

V 24 A.I

HP

a E / X

sinp

f. П

V 2

24 A,

-ff -.,-f- E.

где f - величина смещения;

.Л - величина перемещения;

Di|i.i,-диаметр фланца;

а -угол между фланцами;

11 - длина панели пояса.

Неразрывность (неразрезность) но.яса 2 и наличие в распорки 4 (ее часто называют «нулевой) после закрытия (а он должен быть закрыт с целью исклю

чения сжатия поясов и предупреждения щелевой коррозии) частично препятствуют перемещению узла, при этом в распорке 4 появляется усилие, величина которого определяется из условия

f/ f I

I tn-f- IP,( 1 )

где f - перемещение неразрезного пояса 2 длиной 2lii и изгибной жесткостью Elii от перпендикулярной к поясу 2 составляюп ей усилия в распорке 4 (Np-sinp). Смежные узлы пояса принимаются несмеплаемыми и закрепленными от поворота

(фиг. 4).

f.. NVsuip. (2Jn) ,

192 -Е-Л

гче-Jn

sinp

где р - угол между поясом 2 и распоркой 4; fp - перемещение узла от удлинения распорки 4 (фиг. 5} и

1|.

sinp

Удлинение распорки 4 f,, с сечения Аг и длиной t от усилия NP равно

f,,:J:Vb.

Е Ар

ПодстаЕ ляя fr, и 1:. в условие (), получают

. NP / Г: л -г 1-1

Г: п5 пр

24Л„

+

Аг siiip

-)

откуда усилие в распорке 4 от закрытия .- зора в узле равно

NP a-L-E ( -fNP a-L-E ( -f

.А)- sinp

Представляя момент инерции сечения пояса 2 QM) через его площадь (.А;.) и радиус

6- инерции (in и обозначая отношение --- /.

через гибкость пояса, получают

N,,. р / .- sin g 1:-yi

V 24 A.I sin 6

a E / X

sinp

f. П

V 2

24 A,

-f&

I, An sirtp

Напряжение в фасонке 3 распорки 4 от этого усилия при плоп1ади фасонки 3 рас- порки 4 АФ t b, где t - толщина фасонки 3, b - ширина фасонки 3 у распорки 4

( а-Е Ansinp II

- о - -{ -7 -i-«-- 1г-«-

24 Аи

L А:, sinp

или

. П-ц

а-Е sinp

t А

При наличии отклонения фасонки 3 распорки 4 от проектного положения фасонка 3 после сборки узла принудительно изгибается, в результате чего в ней появляются изгибные напряжения. Величину этих напряжений можно определить из рассмотрения изгиба элемента фасонки 3 на участке ее свободной длины а (фиг. 6) на угол в:

с t -1

я-f

te

2а

Напряжение в крайних волокнах фасонки 3 от ее изгиба равно

Ок 2а

где Е - модуль упругости металла фасонки 3.

Для обеспечения статической прочности фасонки 3 необходимо обеспечить условие

a-iaMf Пн -4- R.

где RV - расчетное сопротивление металла фасонки.

Из пос.чсднего условия оппедоляется свободная длина фасо;1ки 3 распорки 4, при которой обеспечена ее статическая прочность при ;аличии дефектов изготовления деталей зл а

1р Аф

III АР sinp

-У

tBE 2а

Rv.

откуда а --.-

где К

Ry

t 2k

KV a /АП .Аф . о I «

-М--smp, 1рАф у1

ЙР Н 9А Д„1„ Д„ cinR /

вЕ

24 AI, 1„ Ар sinp

15

Принимая 6 а, а р ж 90°, получают

К -

Таким образом, изобретение позво,1яет повысить наде.жност1 соединения за счет предотвран1ения перенапряжения и разру- Н1ения фасонок стержней, защемляемых поясными фланцами с возможностью смещения узлов с фланцевыми соединениями от проектного положения.

фиг.2

фиг.З

ФигЛ

Фиг.5

Л а

Фиг.6

(.ucTai;iii4 . lii V .л коп;:

Редактор М. B.iaiKipТе.хрод И. liepccKoinieKr jp Л. 11||..

Заказ 3()00. 32Тираж 718Полписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4