Узловое соединение стержней пространственного каркаса Советский патент 1991 года по МПК E04B1/58 

Изобретение относится к строительству и предназначено для соединения стержней пространственных конструкций преимущественно из клееной древесины, водостойкой фанеры или конструкционных пластмасс.

Целью изобретения является повышение прочности, снижение деформативности и материалоемкости соединения, упрощение изготовления и монтажа,

На фиг, 1 схематически показано узловое соединение с круглой формой сердечника: на фч/ir. 2 - то же, с шестиугольной формой сердечника; на фиг. 3 - то же, с квадратной формой сердечника; на фиг. 4 - то же, с треугольной формой сердечника; на фиг.5 - то же, аксонометрия; на фиг.6 - фрагмент узлового соединения с монтажным отверстием треугольной формы; на фиг. 7 - фрагмент узлового соединения с монтажным отверстием скругленной формы; на фиг. 8 - узловое соединение в разрезе на примере примыкания двух стержней.

Узловое соединение включает в себя соединяемые стержни 1, к которым прикреплены оголовки 2, выполненные в форме парных треугольных призм, примыкающих к наклонным граням 3 торцов стержней 1, снабженных по плоскостям контакта зубча- тошиповой нарезкой 4 с клеевой прослойкой. Таким образом, призмы и стержень, стыкующиеся на зубчатый шип, дополняют наклоннооторцованный элемент до проектных размеров. Угол наклона плоскости контакта оголовков к продольной оси соединяемых стержней каркаса а изменяется в пределах 30-60°. В оголовках 2 выполнены сквозные монтажные отверстия 5, ограниченные стенками 6 и 7.

В стенках 6 предусмотрены отверстия 8 для пропуска стяжных болтов 9, устанавливаемых в верхней и нижней частях узла. Сердечник 10 замкнутого очертания состоит из верхней и нижней частей и его форма зависит от числа сходящихся в узле стержней. Каждая из частей сердечника состоит из вертикальных стенок 11, подкрепленных горизонтальными ребрами 12 с отверстиями 13, через которые проходят стяжные болты 9. Для постановки болтов 9 монтажные отверстия 5 в оголовках 2 могут иметь как треугольную, тах и другие формы для упрощения монтажа элементов в узле.

Соединение изготовляется и работает следующим образом.

Деревянные стержни 1 оторцовывают под углом 30-60 с верхней и нижней сторон стержней и на наклонных гранях 3 выполняют зубчатошиповую нарезку 4. Оголовок 2 из двух треугольных призм изготовляют в виде отливки (стеклопластик, металл и т.д.) и она повторяет очертания концов стержней 1. На наклонных гранях призм 2 также выполняют зубчатошиповую нарезку с тем же шагом, что и на стержне 1, не смещенную на половину ширины зуба. После этого в призмах 2 выполняют монтажные отверстия 5 треугольной или иной формы, а в стенках 6 - отверстия 8 для

0 пропуска стяжных болтов 9.

Толщину стенки 11 сердечника 10, стенок б и 7 оголовков 2, а также сечения стяжных болтов 9 определяют расчетом.

В некоторых случаях зубчатошиповую

5 нарезку, монтажные отверстия 5 и отверстия 8 для пропуска стяжных болтов 9 выполняют при отливке призм 2.

Соединение призм 2 со стержнями 1 производят с использованием водостойкого

0 клея. Высокопрочные призмы 2 дополняют деревоклеенные стержни 1 до проектных размеров и являются своего рода усилением их концевых участков.

Все перечисленные операции по произ5 водству и установке оголовков стержней выполняют в заводских условиях при стабильных параметрах температурно- влажностного режима, что .позволяет добиться высокой точности и заводской

0 готовности элемента,

Сердечник 10 выполняют из парных частей и он имеет форму кольца, шести, пяти, четырех или трехгранника, в зависимости от числа стержней, сходящихся в узле (фиг. 1).

5 Если конструкция имеет криволинейное очертание, то вспарушность обеспечивается незначительным изменением геометрии торцов стержней с оголовками.

Сборку конструкции из отдельных стер0 жней производят на проектной отметке с помощью подмостей или временных стоек, устанавливаемых под монтируемые стержни. Готовый деревоклееный стержень 1, оснащенный с двух сторон оголовками 2,

5 краном подается к месту монтажа.

Затем при помощи стяжных болтов 9 к оголовку 2 крепят нижнюю и верхнюю части сердечника 10. Далее в той же последовательности к сердечнику крепят остальные

0 деревянные стержни 1.

Узловое соединение, относящееся к сборно-разборным соединениям, предусматривает восприятие и передачу растяжения, сжатия, изгиба, поперечной силы

5 кручения и их совместное действие и является очень простым и удобным для монтажа. Прочность соединения при всех видах напряженного состояния увеличивается, а деформативность уменьшается вследствие замены локальной передачи усилия с

оголовка на элемент в виде равномерно распределенного по наклонной поверхности, что приближает его к равнопрочному основному поперечному сечению. Хорошее центрирование усилий, передаваемых с одного элемента на другой, делает расчетные схемы ясными и четкими.

Снижение материалоемкости, упрощение изготовления и монтажа достигается за счет выполнения сердечника сквозным, без вертикальных ребер.

Изобретение целесообразно использовать в соединениях элементов регулярных пространственных конструкций, например в системах перекрестных балок с ортогональной, ромбовидной, треугольной и гек- согональной сетками, а также в стержневых геодезических куполах, ребристых сводах и других деревянных структурах. При изготовлении оголовка, сердечника и монтажных болтов из высокопрочных конструкционных пластмасс покрытие может быть использовано в сооружениях, отвечающих требованиям немэгнитности и

радиопрозрачности

Форму/1 а изобретения

Узловое соединение стержней про- странственного каркаса, включающее размещенный между сходящимися стержнями металлический многогранный сердечник из парных элементов, соединенных с прикрепленными к концам стержней оголовками,

0 объединенными с элементами сердечника стяжными болтами, отличающееся тем, что с целью повышения прочности, снижения деформативности и материалоемкости соединения, упрощения его изготовления и

5 монтажа, концы стержней выполнены скошенными с зубчато-шиповой нарезкой, а каждый оголовок выполнен из треугольных призм, обращенных наклонными гранями к скошенным граням каждого стержня и име0 ющих сквозные монтажные отверстия и зубчато-шиповую нарезку, смещенную на половину ширины нарезки на конус каждого стержня, а элементы сердечника выполнены с горизонтальными обрамляющими ребрами.

Изобретение относится к области строительства и предназначено для соединения стержней пространственных конструкций преимущественно из клееной древесины, водостойкой фанеры и конструкционных пластмасс. Цель изобретения - повышение прочности, снижение деформативности и материалоемкости соединения, упрощение его изготовления и монтажа. Узловое соединение содержит сердечник 10 кольцевого, многоугольного или иного очертания, объединяющий стяжными болтами 9 оголовки 2, которые через зубчатошиповое соединение прикреплены к концам стержней 1 пространственного каркаса. Оголовки 2 выполнены в виде треугольных призм с зубчатошиповым соединением, устанавливаемых под углом к направлению продольной оси стержней 1. 8 ил.

Фиг.1

Фиг.З

857 i ti

Щи г. 6

Фиг. 5

11

8 5-1 2

Фиг. 7