Узловое соединение деревянных стержней пространственного каркаса Советский патент 1982 года по МПК E04B1/48 E04B1/58 

(54) УЗЛОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ДЕРЕВЯННЫХ СТЕРЖНЕЙ ПРОСТРАНСТВЕННОГО КАРКАСА.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для соединения деревянных элементов в решетчатых плоских-и пространственных конструкциях.

Известно стыковое соединение деревянных элементов, включающее концы соединяемых элементов, стяжные болты, пропускаемые через приваренные к стальным пластинам патрубки, глухари для крепления стальных пластин к деревяннглм элементам, деревянные накладки и нагельные болты Cl.

Недостатком указанного стыка является его. сложность, невозможность соединять друг с другом более 2 элементов, трудоемкость монтажа.

Наиболее близким к предлагаемому является узловое соединение деревянных стержней, включающее вставлен- ные в пропилы стержней соединительные хомуты, скрепленные с древесиной посредством нагелей, наружные и внутренние вкладыши с отверстиями, болт и рграничительную муфту 2.

Недостатком известного стыка является сложность соединения, большие габариты -узла, большой расход металла, -недостаточная несущая способность и жесткость.

Цель изобретения - упрощение конструкций, уменьшение габаритов узла, снижение расхода металла, увеличение несущей способности и снижение деформативности соединения.

Указанная цель достигается тем, что в узловом соединении деревянных стержней пространственного каркаса, включающем вставленные в пропилы

10 стержней соединительные хомуты, скрепленные с древесиной посредством нагелей, наружные и внутренние вкла.-дыши с отверстиями, болт и ограничительную муфту, наружные вкладыши

15 выполнены плоскими с закругленными кромками, радиусом, равным толщине вкладышей, при этом внутренние вкла дыши размещены в сквозных прорезях у торцов деревянных стержней а сое20динительные хомуты, около кромок отверстия для нагелей имеют кольцеобразные выступы.

На фиг.1 изображен деревянный стержень с соединительными металлическими деталями, примыкающий к узловому элементу, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, вариан с двумя соединительными хомутамиJ на фиг.З - то же, вариант с одним

30 хомутом.

Узловое соединение деревянных стержней пространственного каркаса включает металлический узловой элемент 1, деревянные стержни 2, соединенные с узловым элементом 1 посредством болта 3, упорную муфту 4, насаженную на концевую часть болта 3 и скрепленную с ним шплинтом 5 и имеющую возможность смещаться вдоль болта 3 на величину овальвшх отверстий б. Плоские наружные вкладыши 7 и внутренние вкладыши 8. имеют закругления кромок одинакового радиуса, равного,толщине вкладыша. Соединительные хомуты 9 охватывают вкладыши 7 и 8. Концы хомутов введены в пропилы 10 у соединяемьш деревянных стержней 2 и соединены

,с древесиной этих стержней посредством нагелей 11.

Около кромок отверстий для нагелей у соединительных хомутов 9 выполнены кольцеообразные выступы 12 в виде воротничков, вдавливаемые в древесину и уплотняющие .ее вокруг нагелей. Для частично1О уменьшения габаритов узлового соединения головки болтов 3 заглублены в отверстия 13, выбранные в торцах деревянных стержней 2. С этой же- целью внутренние вкладыши 8 размещены в сквоз.ных прорезях 14, выбранных на всю ширииу стержней 2. При этом нижние

.грани верхних вкладьшей 7 упираются в торцы деревянных стержней и в нижние хомуты 9, охватывающие верхние грани внутренних вкладышей 8. Верхние вкладыши 7 также могут быть заглублены в соответствующие прорези в торцах деревянных стержней. Соединительные хомуты 9 изготавливают из металла с защитным покрытием, например из оцинкованной стали а в качестве нагелей используются металлические стержни с любой формой поперечного сечения, в частности возможно использование гвоздей и дюбелей, скрепляющих соединительные хомуты 9 с деревянными стержнями 2. Кольцеобразные выступы12 около кромок

Отверстий для нагелей 11 у соединительных хомутов 9 выполняют после их установки в.пропилы 10.

Предлагаемое узловое соединение стержней пространственного каркаса может работать на знакопеременные нагрузки. Сжимающие усилия от деревянных стержней 2 передаются от их торцов на узлы 1 через вкладыши 7 и 8 и упорнуй муфту 4. Растягивающие усилия воспринимаются болтом 3, скрепленным с узловым элементом 1 посредством резьбы, а с деревянньтш стержнями. - соединительными хомутами 9 и нагеЛями 11. Йри этом передача усилия от болта 3 к соединительным

хомутам 9 осуществляется через головку болта 3 и вкладыши 7 и 8.

Сборка узлового соединения выполняется путем вращения упорной муфты 4 гаечным ключом. Круг/ящий момент пеЬедается от муфты 4 к болту 3 шплитом 5. Завинчивание болта 3 производят до полного упора противоположных торцов муфты 4 соответственно в грани узловых элементов 1 и в хомуты 9, плотно примыкающие к вкладышам 7 и 8. Сечениешплинта 5 подобрано таким образом, что при достижении предельной величины крутящего момент происходит, срез шплинта. Этим исключается срез резьбы у болта 3 или в узловых элементах 1.

Увеличение несущей способности и жесткости соединения происходит за счет подкрепляющего влияния внед ряемых в древесину кольцеообразных выступов 12 у соединительных хомутов 9, образуемых,вокруг отверстий для нагелей 11. Выступы 12 в этом случае работают как шпонки, воспринимая на себя часть нагрузки и сопротивляясь сдвигу соединительных хомутов 9 относительно деревянных стержней, что обусловливает резкое, снижение деформативностй узлового соединения.

Так, несущая способность предлагаемого узлового соединения с применением в качестве нагелей дюбелей диаметром 5 мм и длиной 50 мм увеличивается на 40%, а деформаций сдвига снижаются в 2-3 раза в сравнении с известным узловым соединением, у которого кольцеобразные выступы около отверстий для нагелей у хомуто отсутствуют.

Уменьшение габаритов узлового соединения дает экономию металла до 25-30%.

, Формула изобретения

Узловое соединение деревянных стержней простран1±гвенного каркаса, включающее вставленные в пропилы стержней соединительные хомуты, скреленные с древесиной посредством нагилей, наружные и внутренние вкладыши с отверстиями, болт и ограничителную муфту, отличающееся тем, что, с целью упрощения конст-рукции, уменьшения габаритов уэла, снижения расхода металла, увеличения несущей способности и снижения деформативностй, наружные вкладыши выполнены плоскими с закругленными кромками, радиусом, равным толщине вкладышей, при этом внутренние вкладьапи размещены в сквозных прорезях у торцов деревянных стержней, а соединительные хомуты около кромок отверсти для нагелей имеют кольцеобразные выступы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Карлсен Г.Г. и др. Индуст-. -rv.v... -.X. и мр. индустриальные деревянные конструкции. Примеры проектирования. М., Стройиздат. 1967, с.3.08-309, рис.13,10. 2. Патент ФРГ № 2020242, /:. Патент ФРГ № 2020242 кл. Е 04 в 1/58, 1973 (прототип;.

11

--Ч

-YL

Фиг.1

ж

&&

П

фиг г