Способ соединения элементов

Авторы патента:

ПЛОТНИКОВ ВАЛЕРИЙ МИХАЙЛОВИЧ

АДИГАМОВ РАФКАТ ШОВХАТОВИЧ

БЕЛЯЕВ ВЛАДИМИР ВАСИЛЬЕВИЧ

КОННОВ АЛЕКСЕЙ ВАСИЛЬЕВИЧ

ВОРОЖБЯНОВ ВАСИЛИЙ НИКОЛАЕВИЧ

E04B1/38 - средства соединения строительных конструкций вообще

B23K1 - Пайка металлов, например пайка твердым припоем, или распаивание (B23K 3/00 имеет преимущество; отличающиеся применением специальных материалов или средств B23K 35/00; пайка погружением для изготовления печатных схем H05K 3/34)

Использование: в соединениях деталей в узлах строительных конструкций и может быть использовано для сращивания и крепления канатов и других несущих элементов. Сущность изобретения: способ соединения элементов включает образование полости, заполнение ее расширяющимся при растворении водой материалом. Полость образуют на наружных поверхностях соединяемых элементов путем установки вокруг концов соединяемых .элементов герметичной оболочки . 1 з.п;ф-лы. 3 ил.. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4914981/33 (22) 27.02.91 (46) 30.03.93. Бюл. NÜ 12 (71) Завод-ВТУЗ при Карагандинском ме-. таллургическом комбинате (72) В.М.Плотников, P.Ø.Àäèãàìîa, В.В.Беляев, А.В.Коннов и В,Н.Ворожбянов (56),Иванов В.Ф. и др. Конструкции зданий и сооружений. М,: СИ, 1965.

Авторское свидетельство СССР

N. 588080, кл. В 21 К 1/00, 1976.

Технические условия ТУ 21-53/22-86.

Изобретение относится к области соединения деталей в узлах строительных конструкций и может быть использовано для сращивания и крепления канатов и других несущих элементов.

Целью изобретения является уменьшение трудоемкости и повышение надежности соединения элементов.

Указанная цель достигается-тем, что в узлах строительных конструкций образуют наружные цилиндрические, металлические полости и размещают внутри их соединяемые детали и промежуточные элементы; увеличивающие в процессе образования соединения свой объем.

Причем, в качестве промежуточного элемента используется невзрывчатое разрушающее средство HPC-1, выполненное

rio ТУ 21-53-22/86.

Соединение деталей предложенным способом осуществляется за счет увеличения объема водного раствора невзрывчатого разрушающего средства {HPC-1) в результате реакции гидратации. При.приготовлении рабочей смеси количество воды в ней должно быть 28 вЂ” 30% от массы НРС-1.

„„ДЦ„„1805178 А1 (я)5 Е 04 В 1/38. В 23 К 1/ОО (54) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ (57) Использование: в соединениях деталей в узлах строительных конструкций и может быть использовано для сращивания и крепления канатов и других несущих элементов.

Сущность изобретения: способ соединения элементов включает образование полости, заполнение ее расширяющимся при растворении водой материалом. Полость образуют на наружных поверхностях соединяемых элементов путем установки вокруг концов соединяемых .элементов герметичной оболочки. 1 з.п;ф-лы. 3 ил., 1 табл.

Увеличение объема материала, размещенного в герметичной полости между соединяемыми элементами сопровождается расклиниванием соединяемых деталей,: вследствие чего достигается их прочное герметическое соединение.

Предложенный способ позволяет осуществить соединение в узлах деталей из

Ъ материалов различного класса, например, CO алюминия, древесины, пластмасс и др. в С) различных сочетаниях. Ql

Для осуществления сбединения ненуж- а но никакого специального оборудования, В предложенном способе соединяемые 0С элемен ы каждого узла находятся внутри наружной цилиндрической металлической герметичной полости, которая заполняется водным раствором HPC-1, Прочность и надежность таких узловых соединений обеспечивается за счет расширения HPC-1 внутри цилиндрических, металлических полостей так как раствор HPC-1 при расширении прочно охватывает соединяемые детали и расклинивает их в цилиндрической полости. Причем выявлены расчетные зависимости для определения предельных усилии, . 1805178

50 воспринимаемых узловым соединением по предложенному способу. Таким образом заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна" и "существенные отличия".

На фиг.1 и 2 показан узел металлодеревянной фермы и металлическая обойма, укрепляющая его; на фиг.3 вЂ” узел сращивания металлических канатов.

Узел металлодеревянной фермы состоит из деревянной стойки 1, закрепленной к металлическому поясу 2 при помощи металлической накладки 3, скрепленной с поясом

2 на сварке, а с деревянным элементом 1 при помощи нагелей 4. Указанный узел охватывает цилиндрическая металлическая обойма 5, внутри которой размещаются все элементы узла соединения. Металлическая цилиндрическая обойма 5 выполнена из двух симметричных половинок (фиг,2), которые соединяются на сварке так, чтобы все элементы узла находились внутри цилиндрической обоймы 5. С торцов к обойме 5 закреплены равнопрочные заглушки с отверстиями для соединяемых элементов 1 или 2, которые плотно прилегают к заглушкам. 8 заглушке 6, расположенной в верхней части обоймы 5,сделано отверстие с резьбой, в которое.вкручен болт 7. Перед, закручиванием болта 7 через это отверстие подается водный раствор HPC-1-8 в полость цилиндрической обоймы 5 до полного ее заполнения. Для того. чтобы не происходило вытекание раствора HPC-1 с торцов цилиндрической обоймы 5 их выполняют герметичными. Места сопряжения заглушек 6 со строительными элементами 1,2 промазывают разогретой битумной мастикой или эпоксидной смолой, что придает герметичность узлам сопрягаемых элементов. В результате реакции гидратации НРС-1 с водой происходит расширение HPC-1. За счет этого явления расклиниваются и обжимаются соединяемые детали 1 и 2 внутри цилиндрической полости

5. Прочность металлической цилиндрической полости подобрана таким образом, что ее стенки и торцы с запасом выдерживают давление от расширения НРС-1. Аналогичным образом сращиваются металлические канаты фиг.3 или другие элементы, Величина усилия Йуь которое восп ринимает каждый элемент узла соединения по предложенному способу, ориентировочно оп ределяется по формуле

N>i =or, ni Ктр Ni где а, вЂ” напряжение, возникающее в HPC1, которое. находится в металлической обойме узлового соединения. кНlм;

nl вЂ” суммарная поверхность одного проверяемого соединяемого элемента, подверженная сжатию от расширения HPC-1 в обойме, м;

Ктр вЂ” коэффициент трения соединяемых элементов от HPC-1 (для металлической поверхности по данным эксперимента Ктр =

=0,93); и вЂ” предельная величина усилия, которое выдерживает материал отдельного элемента в узловом соединении, кН.

Предлагаемый способ соединения в узлах был экспериментально проверен. При этом установлено, что предложенная расчетная зависимость подтверждается экспериментально (таблица).

Экспериментально установлено, что можно создать такие узлы соединения элементов, прочность которых будет намного выше, чем несущая способность. отдельных соединяемых элементов (см,таблицу), . Использование предлагаемого способа соединения элементов в узлах строительных конструкций обеспечивает по сравнению с существующими следующие преимущества: появляется вазможность равноправно соединять в единый узел элементы, выполненные из материалов разного класса; предложена расчетная зависимость, позволяющая определять усилия, которые выдерживают элементы в узловом соединении и сравнить эти усилия с предельными; прочность узлового соединения подбирается таким образом, чтобы : она была гораздо больше, чем прочность отдельных соединяемых элементов.

Формула изобретения

1. Способ соединения элементов,.включающий образование полости, запслнение ее расширяющимся при растворении водой материалом, отличающийся тем, что. с целью уменьшения трудоемкости и повышения надежности способа, полость образуют на наружных поверхностях соединяемых элементов путем установки вокруг концов соединяемых элементов t ерметичной оболочки.

2; Способ по п1, о тл ич а ю щи йс я тем, что усилие Йуь воспринимаемое соединением, определяют по формуле о, пК, Я;., где o, вЂ” напряжение, возникающее в материале, заполняющем полость оболочки, 2, ni вЂ” суммарная поверхность элементов соединения, подверженная сжатию от расширения материала, м;

1805178

<о

Йэкс

Nyt

Характеристика соединения

4,5

2100

0,022

0,0314 .

4,4

6.2

4,45