Опорный узел металлодеревянной конструкции Советский патент 1992 года по МПК E04B1/36 

Изобретение относится к строительству и предназначено для изготовления несущих конструкций, состоящих из клееных деревянных элементов.

Целью изобретения является повышение надежности за счет создания прижимающих усилий поперек волокон и снижение материалоемкости.

На чертеже изображен опорный узел металлодерееянной конструкции.

Узел включает клееный деревянный элемент 1. упорную траверсу 2, элементы затяжки 3, подрезку 4 деревянного элемента в вертикальной плоскости, консольный выступ 5 и горизонтальную опорную плоскость 6.

При нагружении деревянного элемента в затяжке 3 возникает растягивающее усилие, которое через упорную траверсу 2 и подрезку 4 передается на деревянный элемент 1. Реактивные усилия в горизонтальной опорной плоскости 6 создают изгибающий момент в консольном выступе 5, посредством которого снижаются разрывающие напряжения поперек волокон от внецентреннего действия силы N. Нормальная сила N приложена с эксцентриситетом е. величина которого в известных решениях может быть не более 1/6 высоты поперечного сечения из-за возникновения разрывающих усилий поперек волокон, которые превышают расчетные значения.

В данном решении ограничения по величине эксцентриситета отсутствуют вследствие создания изгибающего момента на консольном выступе, от которого возникают сжимающие усилия поперек волокон, частично или полностью компенсирующие растягивающие напряжения поперек волокон от енецентренного приложения .сжимающей силы N. Это позволяет повысить эксплуатационную надежность и снизить материалоемкость конструкции.

В качестве примера конкретного выполнения рассмотрим треугольную трехшар мирную арку пролетом 18 м под нагрузку 1200 кг/м. Для этой конструкции поперечное сечение деревянного элемента равно

сл

с

%|

со

О) О

сл о

140 х 660 мм 9(h)LN 18,753 т. е 0,1 м« 1 /6h. ,714 кг/см2. Для данного узла e 1/3h« 0,19 ti, длина выступа равна

а |ГЖ753(6ХШ-66Т „29см 3X25.714X14

Высоту нижнего консольного выступа получают при значении расчетного сопротивления древесины на изгиб под углом к направлению волокон Rud ° 90 кг/см2 равной 0,27 м. Поперечное сечение деревянного элемента равно 140 х 610 мм. Снижение расхода древесины составляет 7,6%.

Формулу для определения длины консольного выступа получают из следующих гипотез. Под горизонтальной опорной площадкой напряжения о равномерны по всей плоскости, предельно допустимое значение эксцентриситета приложения нормальной силы в опорном узле известных решений равно h/б.

Равномерно распределенные напряжения о при ширине консоли b и длине а дают изгибающий момент

а х ь х а2

N(e - h/6|

(3)

Из последней формулы получают искомое значение длины консольного выступа

, W м ( ве - гГГ Y 3Xffkb

(4)

Данное конструктивное решение по сравнению с прототипом - арки по шифру 37Ц-89 - позволяет получить .экономический эффект от условного внедрения узла е 1000 конструкциях в сумме 47.5 тыс. руб. Формула изобретения Опорный узел металлодеревянной конструкции, включающий деревянный клееный элемент, затяжку и упорную траверсу, размещенную в вертикальной подрезке деревянного элемента, отличающийся тем, что,-с целью повышения надежности за счет создания прижимающих усилий поперек волокон и снижения материалоемкости, подрезка выполнена в виде консольного выступа длиной а, определяемой из следующего соотношения

Использование: в узлах несущих конструкций из клееных деревянных элементов. Сущность изобретения: опорный узел включает клееный деревянный элемент, затяжку и упорную траверсу, размещенную в вертикальной подрезке деревянного элемента. Подрезка выполнена в виде консольного выступа с заданной длиной, минимальную длину которой определяют по формуле. 1 ил.

Мк

а X b X а

(1)

Приняв значение эксцентриситета в предлагаемом решении е 5 -«-, можно получить значение изгибающего момента за пределами е h/6.

Ме - N. {е - h/6).(2)

Моменты Мк и Ме должны взаимно уравновешиваться, что позволяет записать

а |(бе-пГ - Т

где N - сжимающая сила в опорном узле;

.е - эксцентриситет приложения сжимающей силы;

h - высота поперечного сечения деревянного элемента;

а - напряженно под горизонтальной опорной площадкой;

b - ширина поперечного сечения деревянного элемента.