Узловое соединение стержней пространственного каркаса Советский патент 1992 года по МПК E04B1/38 E04B1/58 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для сборно-разборного соединения стержней пространственных каркасов различных зданий и сооружений, а также ограждающих конструкций при массовом индустриальном изготовлении изделий

Известно узловое соединение стержней пространственного каркаса в ортогональных плоскостях посредством Г-образных соединительных пластин, входящих 8 продольные пазы сопрягаемых элементов.

Недостатком этого соединения являет ся многообразие форм и размеров торцов сопрягаемых элементов, затрудняющих их изготовление и монтаж.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является узел каркасного модуля, содержащий сердечник, выполненный в форме гексаэдра с отверстиями в гранях, а также стержни, прикрепленные к нему при помощи болтов и расположенных под углом 90° а трех взаимно перпендикулярных плоскостях, при этом концы сопрягаемых стержней выполнены в

Я

8

01 С4

001

виде правильных усеченных пирамид, плоскости боковых граней которых наклонены к ее основанию под углом 45°.

Недостатком известного технического решения является сложность проведения монтажных операций на высоте ввиду низкой устойчивости конструкции в процессе ее возведения и трудностей, возникающих при установке болтов через пазухи в стержнях.

Цель изобретения - упрощение монтажа конструкции.

На фиг. 1 показан узел соединения стержней, общий вид; на фиг, 2 - сердечник, выполненный составным из стакана с крышкой; на фиг, 3 - то же, выполненный в форме усеченного гексаэдра без четырех взаимно противоположных треугольных граней; на фиг. А - сборная крестовина.

Узловое соединение стержней пространственного каркаса включает в себя со- прягаемые стержни 1 произвольного поперечного сечения, которые могут представлять собой несущие конструкции зданий и сооружений произвольной формы поперечного сечения, например стойки, ригели, балки, подкосы, раскосы, и сердечник 2, выполненный в форме полого гексаэдра хотя бы без одной грани.

Сердечник 2 может состоять из стакана

3и крышки 4, устанавливаемой при монтаже на место отсутствующей грани. Крышка

4представляет собой уголковый элемент с безрезьбовым отверстием Б в основной и резьбовым отверстием 6 в отогнутой части. В боковых гранях стакана 3 имеются три прорези 7, открытые в сторону отсутствующей грани, т.е. крышки 4, и одно отверстие 8. В донной части стакана 3 также выполнено отверстие 9. Оба отверстия 8 и 9 7 безрезьбовые.

Сердечник 2 может представлять собой усеченный гексаэдр без четырех взаимно противоположных треугольных граней 10с шестью прорезями 7, открытыми в сторону отсутствующих граней. В этом случае сердечник 2 представляет собой цельную деталь, не требующую сборки во время монтажа узла,

Сердечник 2, являющийся соединительным элементом, объединяет в своей полости головки болтов 11, выступающие из торцовых частей концов сопрягаемых стержней 1. В торцах стержней 1 выполнены резьбовые отверстия для болтов 11. Взаимодействующие одна с другой части стержней 1 выполнены в форме правильной усеченной пирамиды, боковые грани которой скошены под углом 45° к направлениям осей стержней 1. Отношение между площадями сопрягаемых боковых граней пирамид и их нижними основаниями на концах стержней 1 составляет не менее 1/4.

При необходимости сопряжения стерж5 ней 1 под углом 45° основания пирамиды на конце стержня 1 составляют с его осью тот же угол.

Для повышения надежности закрепления резьбовых частей болтов 11 в концевых

0 частях стержней 1 могут быть установлены крестовины. Крестовина может быть сборной и представлять собой втулку 12, и перпендикулярные ей фиксирующие элементы 13. На одном торце втулки 12, а также на ее

5 боковых поверхностях выполнены резьбовые отверстия 14, которые предназначены для установки фиксирующих элементов 13, выполненных в виде стержня с резьбой 15 на одном конце для крепления в отверстия

0 14 на боковых поверхностях втулки 12 и резьбовым отверстием 16 на другом конце. Крестовина может быть выполнена цельной из твердеющего материала, например полимеров, с устройством в ней резьбо5 вых отверстий 14 и 16.

Для использования узла каркасного модуля в домостроении предусмотрена возможность заполнения пространства между несущими стержнями 1 ограждающими кон0 струкциями (не показаны). Для повышения жесткости каркаса между стержнями 1 могут устанавливаться дополнительные элементы несущих конструкций, например раскосы, подкосы, растяжки (не показаны),

5 Для их закрепления в отверстия 16 крестовины ввинчиваются болты. С этой целью в ограждающих конструкциях и в дополнительных элементах несущих конструкций предусмотрены отверстия или закладные

0 детали. Для оформления узла на фасаде предусматривается установка укороченного стержня 17.

Монтаж соединения производится в следующей последовательности.

5 На конце одного из соединяемых стержней 1 закрепляется сердечник 2 при помощи болта 11, пропущенного в его безрезьбовое отверстие 9. Головки болтов 1 11, выступающих из концов остальных сое0 диняемых стержней 1, последовательно заводятся в прорези 7 сердечника 2. Для монтажа узла болты 11 ввинчиваются в стержни 1 или во втулку 12, образуя прочное механическое соединение.

5 Доступ к головкам болтов 11 для их завинчивания производится через отсутствующие грани сердечника 2. При выполнении сердечника 2 в виде стакана 3 с крышкой 4 доступ к головкам болтов 11 осу- ществляется через отсутствующую грань

стакана 3 при снятой крышке 4, На заключительном этапе устанавливается стержень 1 с предварительно закрепленной на его конце крышкой 4, которая крепится болтом 11, пропущенным через безрезьбовое отверстие 8 на боковой грани стакана 3 и завинчиваемым в резьбовое отверстие 6 отогнутой части крышки 4. При монтаже укороченного стержня 17 он устанавливается последним и крепится болтом 11.

При необходимости установки ограждающих конструкций, а также дополнительных несущих конструкций они крепятся к несущему к-аркасу из стержней 1 с помощью болтовых соединений. Эта операция может осуществляться как в процессе монтажа каркаса, так и по его завершении.

Таким образом, предлагаемое соединение позволяет существенно сократить сроки и трудоемкость монтажа каркасных зданий и сооружений, возводимых при его применении.

Формула изобретения

1. Узловое соединение стержней пространственного каркаса, включающее сердечник в форме гексаэдра с отверстиями в гранях и объединенные с ним болтами концы стержней, расположенные под углом 90° в трех взаимно перпендикулярных плоскостях и выполненные в виде правильных усеченных пирамид, плоскости боковых граней которых наклонены к основанию пирамид под углом 45°, отличающееся тем, что, с целью упрощения монтажа, сердечник выполнен полым, хотя бы без одной грани, при этом его боковые грани снабжены прорезями, открытыми в сторону отсутствующих

граней, а отверстия выполнены безрезьбовыми, при этом концы стержней выполнены с резьбовыми отверстиями и установленными в них болтами, а соотношение площадей сопрягаемых боковых граней усеченных пирамид и площадей нижних оснований концов стержней не менее 1:4.

2.Соединение по п. 1, отличаю щее- с я тем, что сердечник выполнен составным в виде стакана и крышки, имеющей форму

уголко вого элемента с резьбовым отверстием в отогнутой части и безрезьбовым в его плоскости, при этом отверстие в отогнутой части соосно с отверстием в грани стакана.

3.Соединение по п. 1,отличающее- с я тем, что гексаэдр выполнен усеченным

без четырех взаимно противоположных треугольных граней, а отверстия - в виде прорезей.

4.Соединение по п. 1,отличающее- с я тем, что основание пирамиды на конце

стержня наклонено к его оси под углом 45°.

5.Соединение поп, 1,отличающее- с я тем, что конец стержня снабжен крестовиной, выполненной сборной в виде втулки

и перпендикулярных к ней фиксирующих элементов.

6.Соединение по пп. 1-5, о т л и ч а ю щ- е е с я тем, что крестовина выполнена сборной или цельной из твердеющего материала.

и

Использование: для сборно-разборного соединения стержней пространственных каркасов различных зданий и сооружений, а также ограждающих конструкций при массовом индустриальном изготовлении изделий. Сущность изобретения: узловое соединение стержней пространственного каркаса включает сердечник в форме гексаэдра с отверстиями в гранях и объединенные с ними болтами концы стержней, расположенные под углом 90б в трех взаимно перпендикулярных плоскостях и выполненные в виде правильных усеченных пирамид, плоскости боковых граней которых наклонены к основанию пирамид под углом 45° Сердечник выполнен полым, хотя бы без одной грани, при этом его боковые грани снабжены прорезями, открытыми в сторону отсутствующих граней, а отверстия выполнены безрезьбовыми. При этом концы стержней выполнены с резьбовыми отверстиями и установленными в них болтз- ми, а соотношение между площадями со прягаемых боковых граней усеченных пирамид и площадями нижних оснований концов стержней равно не менее 1/4. Предусмотрены варианты выполнения сердечника. 5 з п.ф-лы, 4 ил. со С

eseesa

ю

ю

Фиг.3

/

teЈ

ю

«

+s