Трехшарнирная деревянная арка Советский патент 1980 года по МПК E04C3/42 

(54) ТРЕХШАРНИРНАЯ ДЕРЕВЯННАЯ АРКА

1

Изобретение относится к строительству и предназначено для перекрытия больших пролетов зданий гражданского назначения.

Известна трехшарнирная арка, включающая две сегментные фермы, соединенные между собой с помощью фланцев и накладок с болтами 1.

Недостатком этой конструкции является то, что она может быть расчленена только на два крупных транспортабельных блока, причем сами сегментные фермы имеют высокую трудоемкость изготовления, свя:занную с необходимостью сплачивания брусков и досок многослойного верхнего пакета и крепления решетки к поясам с помощью большого количества гвоздей, а для нижних поясов сегментных ферм необходимы высококачественные доски первой категории.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является трехшарнирная деревянная арка, включающая две полуарки, коньковый шарнир, выполненный в виде фланцев, закрепленных на торцах полуарок и шпилек, снабженных трубками-фиксаторами, опорные шарниры и опоры, причем места стыковки элементов после сборки омоноличены полимербетоном 2.

Недостатками данного технического решения являются передача усилий с эксцент, риситетом через шпильки, вставленные в отверстия металлических фланцев за пределами поперечного сечения деревянных элеменJ тов; значительный изгиб металлических фланцев; нетехнологичность сборки, поскольку трудно совместить одновременно все 16 отверстий во фланцах, что вызывает необходимость рихтовки шпилек.

Кроме того, разная длина трубок-фикса10 торов, определяемая по месту во время сборки, также значительно увеличивает трудоемкость сборки и создает трудность монтажа.

Цель изобретения - сокращение материалоемкости, обеспечение надежности и прочности конструкции.

Достигается это тем, что в трехшарнирной деревянной арке, включающей две полуарки, соединенные коньковым, шарниром, опорные шарниры и опоры, каждая полуар20 ка выполнена составной из отдельных элементов, торцы которых снабжены металлическими штырями, на которых соответственно размешены с возможностью перемещения втулки, выполненные в виде стакана, стенки которого размещены одна в другой, имеют резьбу и соединены между собой.

На фиг. 1, изображена трехшарнирная арка, общий вид; на фиг. 2 - соединение элементов арки, вид спереди; на фиг. 3 - то же, разрез (фрагмент).

Трехшарнирная деревянная арка включает опоры 1, полуаркй, cpcfaBJieHfibie из 6тдельных элементов 2, крнькр1вь1Й шарнир 3, онорные щарниры 4 и срединение 5. Соединение отдельных элементов осуществляется штырями 6, на которых размещены втулки 7, имеющие форму стакана, стенКи которого имеют резьбу и входят одна в другую.

Сборка трехщарнирной арки осуществляется следующим образом.

Изготовленныеэлементы арки с вмонтированными в. торцы металлическими штырями достав ляют на место монтажа.

На штыри одевают гайки 8, шайбы 9, -воспринимающие снимающие усилия, втулки 7, шайбы 10 и гайки 11. Затем входящие друг в друга стаканы соединяют на резьбе. Одним из преимуществ дтргр СР единения является разъемность. В случае демонтажа конструкция может быть разъединена на элементы. Длина выпусков штырей из древесины и расстояние между элементами (зазор) назначаются в зависимости от расчетной длины резьбы на втулках, толщины шайб и стенок втулок, высоты гаек. Затяжкой втулок можно обеспечить требуемое усилие и создать предварительное напряжение в штырях.

Для выбора по всем направления допусков расположения металлических штырей в деревянных элементах диаметр отверстий втулок выполняется на б мм больше диаметра штырей. Собранные полуарки устанавливают на опоры, соединяют коньковым шарниром, а места стыков замоноличивают полимербетоном.

Конструкция работает следуюшим образом.

Под нагрузкой соединение работает на изгиб со сжатием. В растянутой зоне растягивающие усилия, возникающие в метал767317

лических штырях 6, передаются через втулки 7 и воспринимаются шайбами 10 и гайками 11. В сжатой зоне сжимающие усилия, возникающие в металлических штырях 6, передаются также через втулки -7 и воспринимаются шайбами 9 и гайками 8. При наличии бетона рмрнрличивания часть сжимающих усилий воспринимается полимербетоном.

Трехшарнирная арка предлагаемой конструкции позволяет расчленить конструкцию на четыре элемента 15,91 м в плане, что удобно для транспортировки д месту возведения. При таком конструктивном выполнении исключается эксцентриситет при передаче усилий и осуществляется соединение в пределах поперечного сечения арки.

Предлагаемое техническое рещение позволяет снизить расход стали в 3 раза по сравнению с, известнь1м. Экономия в денежном выражении составляет для одной арки сечением 170 X 1400мм 2000 руб.

20

Формула изобретения

Трехшарнирная деревянная арка, включающая две полуарки, соединенные конькоSвым шарниром, опорные шарниры и опоры, отличающаяся тем, что, с целью сокращения материалоемкости, обеспечения надежности и прочности конструкции, каждая полуарка выполнена составной из отдельных элементов, торцы которых снабжены металличес0кими штырями, на которых соответственно размещены с возможностью перемещения втулки, вьшолненные в виде стакана, стенки которого размещены одна в другой, имеют резьбу и соединены между собой. Источники информации, ,

5

принятые во внимание при экспертизе

2.Проект ПИ-1, 2069-11 Вентспилсский морской порт, склад калийной соли. Дере0вянные конструкции, лист КД-17.