Стыковое соединение растянутых стержней Советский патент 1992 года по МПК E04B1/58 

Ё

Использование: в строительстве при выполнении монтажных соединений растянутых поясов решетчатых циклических нагруженных ферм промышленных и гражданских зданий и сооружений и других сварных конструкций. Сущность изобретения1 стыковое соединение растянутых стержней включает прикрепленные к стержням фигурные фланцы, выполненные в виде изогнутой пластины со стенкой в форме половины поперечного сечения стержней, с полками, отогнутыми в направлении главных осей их сечений, и соединенные между собой болтами При этом фланцы в зонах перегиба полок прикреплены к противоположным концам стержней фланговыми сварными швами вдоль главных осей их сечений симметрично, а длина выпуска фланца равна половине его Длины. 8 ил

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при выполнении монтажного соединения растянутых поясов решетчатых циклически нагруженных сварных конструкций, преимущественно ферм покрытия промышленных зданий с подвесными кранами, несущих конструкций галерей, эстакад, мостов, подкрановых ферм и т.п.

Известно стыковое соединение растянутых гнутосварных стержней, включающее фигурные фланцы, стенки которых жестко прикреплены к торцам стыкуемых стержней, а полки одного фланца заведены между полками другого фланца так, что охватывают стыкуемые стержни с противоположных сторон и жестко соединены с ними в зонах перегиба граней стержня, причем между собой фланцы соединены стяжными болтами 1.

Наиболее близким техническим решением является стыковое соединение растянутых стержней, включающее прикрепленные к стержням фигурные фланцы, выполненные в виде изогнутой пластины со стенкой в форме половины поперечного сечения стержней, с полками, отогнутыми в направлении главных осей их сечений, и соединенные между собой болтами 2

Недостатком известного стыкового соединения является низкая усталойтнай долговечность

Цель изобретения - повышение усталостной долговечности соединения,

Поставленная цель достигается тем, что в известном стыковом соединении растянутых стержней, включающем прикрепленные к стержням фигурные фланцы, выполненные в виде изогнутой пластины со стенкой в форме половины поперечного сечения стержней, с полками, отогнутыми в направлении

ON VI

СЛ

главных осей их сечений, и соединенные между собой болтами, фланцы в зонах перегиба полок прикреплены к противоположным концам стрежней фланговыми сварными швами вдоль главных осей их сечений симметрично, при этом длина выпуска фланца равна половине его длины.

На фиг 1 изображена монтажная схема стыкового соединения растянутых гнутбс- варных стержней с жестко закрепленными фланцами, полки которых отогнуты параллельно продольной оси стержней, в аксонометрий; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - стыковое соединение стержней в собранном виде, вид сбоку; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.З; на фиг.5 - монтажная схема стыкового соединения стержней с жестко закрепленными фланцами, полки которых отогнуты по диагонали, в аксонометрии; на фиг.6 - сечение В-В на фиг.5; на фиг.7 - стыковое соединение стержней в собранном виде, вид сбоку; на фиг.8 - сечение Г-Г на фиг.7.

Стыковое соединение растянутых гну- тосварных стержней 1 и 2 включает прикрепленные к ним соответственно фигурные фланцы 3 и 4. Каждый фигурный фланец 3 и 4 выполнен в виде изогнутой пластины со стенкой 5 в форме половины поперечного сечения стержня и с полками 6, отогнутыми в направлении главных осей указанного сечения. Фланцы 3 и 4 в зонах перегиба полок 6 прикреплены к противоположным концам стержней 1 и 2 фланговыми сварными швами 7 вдоль главных осей стержней 1 и 2 симметрично. При этом фланцы 3 и 4 прикреплены к концам стержней 1 и 2 с выпусками, длина каждого из которых равна половине длины соответствующего фланца.

В полках 6 фланцев 3 и 4 выполнены соосные отверстия для стяжных болтов 9, посредством которых фланцы 3 и 4 соединены между собой.

Выполнение фланцев 3 и 4 в виде фигурных пластин, стенки 5 которых изогнуты по форме половины поперечного сечения стыкуемых стержней 1 и 2, позволяете большой точностью выдерживать соосность соединяемых элементов при укрупнительнойсборке конструкции на стройплощадке.

Это способствует повышению усталостной долговечности стыкового соединения и всей конструкции в целом, т.к. отсутствие эксцентриситета при значительных растягивающих усилиях в стыкуемых стержнях 1 и 2 позволяет равномерно распределить нагрузку по сечению стержней 1 и 2 фланцев 3 и 4 и сварных швов 7, посредством которых осуществляется жесткое закрепление

фланцев 3 и 4 «а концах стыкуемых стержней 1 и 2. Кроме того, выполнение фланцев 3 и 4 указанной конфигурации обеспечивает увеличение геометрических характеристик,

а именно момента инерции, момента сопротивления, что позволяет уменьшить уровень возникающих напряжений в стыковом соединении, а следовательно, увеличить усталостную долговечность соединения.

Выполнение полок б фланцев 3 и 4 отогнутыми в направлении главных осей сечения стыкуемых стержней 1 и 2 также увеличивает геометрические характеристики сечения: момент инерции и момент сопротивления за счет ориентации полок фланцев по осям, что способствует повышению усталостной долговечности соединения. Кроме того, выполнение полок 6 фланцев 3 и 4 параллельно продольной оси

стыкуемых стержней 1 и 2 позволяет разместить стяжные болты 9 перпендикулярно растягивающему усилию, что также способствует повышению усталостной долговечности не только самих болтов, но и всего

соединения.

Жесткое прикрепление фланцев 3 и 4 к стыкуемым стержням 1 и 2 фланговыми сварными швами 7, выполненными в зонах перегиба стенки 5 фланцев 34с полками б,

обеспечивает повышение усталостной долговечности за счет того, что сварные швы 7 расположены параллельно действующему растягивающему усилию.

Прикрепление фланцев 3 и 4 к противоположным концам стержней 1 и 2 с выпусками дает возможность разместить на гранях стыкуемых стержней 1 и 2 только по одному сварному шву 7, что позволяет избежать влияния больших остаточных сварочных напряжений и уменьшить скопление дефектов в начале и окончании шва. В результате этого снижается вероятность возникновения усталостных трещин в металле сварных швов 7. Вместе с тем, крепление фланцев 3

и 4 соответственно к стыкуемым стержням 1 и 2 с величиной выпуска, равной половине длины соответствующего фланца, обеспечивает равномерную передачу усилий с фланца 3 стержня 1 на фланец 4 стержня 2. При

этом в стыковом соединении стержней улучшается работа сварных фланговых швов 7 и стяжных болтов 9.

Стыковое соединение включают в работу следующим образом.

В заводских условиях из листовой металлической заготовки гнутьем изготавливают фигурные пластины (фланцы 3 и 4), стенки 5 которых изгибают по форме половины поперечного сечения стыкуемых

стержней 1 и 2, а полки 6 отгибают в направлении главных осей указанного сечения стержней 1 и 2. Затем фигурные пластины собирают в пакет по 2-6 штук и просверливают в полках 6 отверстия 8 под стяжные болты 9, посредством которых фланцы 3 и 4 стыкуемых стержней 1 и 2 соединяются между собой. Данный прием позволяет обеспечить совпадение отверстий 8 под болты 9 при укрупнительной сборке элементов несущих конструкций. После выполнения отверстий 8 фигурные фланцы 3 и 4 накладывают на концы стыкуемых стержней 1 и 2 таким образом, чтобы длина выступающего за конец стержня 1 и 2 выпуска фигурной пластины равнялась половине длины последней и приваривают их соответственно к стыкуемым стержням 1 и 2 фланговыми швами 7, выполняя швы 7 в зонах перегиба стенки 5 с полками 6. При этом фигурные пластины жестко закрепляют на концах стыкуемых стержней 1 и 2 с противоположных сторон.

Две отправочные марки несущего элемента, в которые входят стыкуемые стержни 1 и 2 с жестко прикрепленными с противоположных сторон фланцами 3 и 4, отправляют на строительную площадку. Перед монтажем осуществляют укрупнительную сборку конструкции путем соединения отправочных марок в один несущий элемент. Стержни 1 и 2 с приваренными на их концах фланцами 3 и 4 стыкуют, добиваясь совпадения отверстий 8 в полках 6 фланцев 3 и 4 и используя при этом фланцы 3 и 4 обоих стержней 1 и 2 в качестве направляющих.

После совпадения отверстий 8 в полках 6 обоих фланцев 3 и 4 их жестко соединяют стяжными болтами 9 и закручивают последние с таким усилием, чтобы между полками

6 в случае действия растягивающих усилий в стыкуемых стержня 1 и 2 возникли силы трения. Включение в работу сил трения позволит разгрузить стяжные болты 9 и тем самым повысить усталостную долговечность не только самих болтов 9, но и всего соединения в целом.

Для увеличения сил трения полки 6 фланцев 3, контактирующие с полками 6 фланца 4, перед укрупнительной сборкой

могут быть подвергнуты специальной обработке металлическими щетками, а также дробеструйной или пескоструйной обработке.

Формула изобретения

Стыковое соединение растянутых стержней, включающее прикрепленные к стержням фигурные фланцы, выполненные в виде изогнутой пластины со стенкой в форме половины поперечного сечения стержней, с полками, отогнутыми в направлении главных осей их сечений и соединенных между собой болтами, отличающееся тем, что, с целью повышения усталостной долговечности соединения, фланцы в зонах перегиба полок прикреплены к противоположным концам стержней фланговыми сварными швами вдоль главных осей их сечений симметрично, при этой длина выпуска

фланца равна половине его длины.

Фи1.1

hi3

1767115

1

ФмЛ

Фиг.