Опорный узел соединения несущих элементов здания

 

Изобретение относится к строительству, а именно к опорным узлам соединения строительных конструкций, например, балок, ферм, пространственных блоков покрытия к колоннам или колонн к фундаментам. Задачей изобретения является повышение его сейсмоустойчивости за счет повышения силы сцепления шипа и ячейки. Сущность изобретения: в опорном узле соединения несущих элементов здания, включающем ячейку на горизонтальном несущем элементе и, по крайней мере, один шип, прикрепленный на вертикальном несущем элементе и установленный в ячейке, шип установлен с возможностью взаимодействия части поверхности шипа с частью поверхности ячейки и выполнен в виде гибкой пластины, нижний конец которой прикреплен на вертикальном несущем элементе с зазором не менее толщины пластины, а ячейка выполнена в виде вертикального паза с шириной пластины и внутренним профилем, имеющим цилиндрический участок для копирного взаимодействия с концом пластины больше длины внутреннего профиля паза. 7 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к опорным узлам соединения строительных конструкций, например балок, ферм, пространственных блоков покрытия к колоннам или колонн к фундаментам.

Известен опорный узел соединения несущих элементов здания, включающий ячейку на горизонтальном несущем элементе, и, по крайней мере, один шип, прикрепленный на вертикальном несущем элементе и установленный в ячейке.

Недостатком известного соединения является невозможность восприятия знакопеременных нагрузок, в частности, вертикальных, т.к. отсутствует фиксация положения шипа.

Задачей изобретения является повышение его сейсмоустойчивости за счет повышения силы сцепления шипа и ячейки.

Сущность изобретения заключается в том, что в опорном узле соединения несущих элементов здания, включающем ячейку на горизонтальном несущем элементе и, по крайней мере, один шип, прикрепленный на вертикальном несущем элементе и установленный в ячейке, шип установлен с возможностью взаимодействия части поверхности шипа с частью поверхности ячейки выполнен в виде гибкой пластины, нижний конец которой прикреплен на вертикальном несущем элементе с зазором не менее толщины пластины, а ячейка выполнена в виде вертикального паза с шириной пластины и внутренним профилем, имеющим цилиндрический участок для копирного взаимодействия с концом пластины больше длины внутреннего профиля паза.

Шип выполнен в виде гибкой пластины, что обеспечивает ее изгиб по внутреннему профилю ячейки от взаимодействия силы тяжести верхнего горизонтального несущего элемента.

Нижний конец пластины прикреплен на вертикальном несущем элементе с зазором для захода в него свободного конца пластины при изгибе под действием силы тяжести верхнего горизонтального несущего элемента.

Высота зазора должна быть не менее толщины пластины для свободного прохода конца изогнутой пластины в этот зазор с образованием "мертвой петли", препятствующей выходу пластины из ячейки при любых знакопеременных нагрузках.

Ячейка выполнена в виде вертикального паза с внутренним профилем, имеющим цилиндрический участок для обеспечения точного попадания свободного конца пластины в зазор.

Высота пластины должна быть больше длины внутреннего профиля паза для захода конца пластины в зазор с образованием мертвой петли. Образование пластиной петли без захода в зазор может привести к выпрямлению изогнутой пластины под действием значительных вертикальных нагрузок и разъединению элементов соединения при значительных действующих вверх (отрывных) сил.

Таким образом, отличительные признаки предлагаемого опорного узла обеспечивают достижение нового технического эффекта повышение силы сцепления шипа и ячейки за счет образования гибкой пластиной во внутренней полости ячейки "мертвой петли", препятствующей выходу пластины из ячейки при действии как вертикальных, так и горизонтальных нагрузок.

На фиг. 1 изображен опорный узел несущих элементов здания; на фиг.2 - разрез A-A на фиг.1; на фиг.3 ячейка на горизонтальном несущем элементе; на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг.3; на фиг.5 расположение шипа в ячейке; на фиг.6 - вид B на фиг.5; на фиг.7 опорный узел в зоне расположения ячейки.

Опорный узел соединения несущих элементов здания, например, балок и колонн включает горизонтальный вышележащий несущий элемент, например, ригель рамы из двух швеллеров 1 и нижележащую опорную плиту 2 оголовка колонны 3. Аналогично опорный узел соединения колонн 3 и фундаментов 4 включает вышележащую опорную плиту 5 основания колонны 3 и нижележащую опорную плиту 6 фундамента 4.

На вышележащей конструкции крепят деталь 7, снабженную ячейкой 8, которая выполнена в виде вертикального паза, имеющего внутренний профиль с цилиндрическим участком 9. В ячейке 8 расположен шип 10, выполненный в виде гибкой пластины, один конец которой закреплен на нижележащей конструкции с помощью пластины-ребер 11 и выступа 12, а свободный конец имеет закругленную форму.

Между нижним концом шипа 10 и выступом 12 имеется зазор 13 высота которого "a" равна толщине "b" гибкой пластины шипа 10. Ширина "c" вертикального паза ячейки 8 равна ширине "d" гибкой пластины, а высота гибкой пластины больше длины внутреннего профиля вертикального паза ячейки 8.

Монтаж опорного узла осуществляется следующим образом.

Монтажным механизмом поднимают вышележащий несущий элемент, например, ригель из швеллеров 1 или колонну 3 выше монтажной отметки, ориентируя установленную на нем ячейку 8 над шипом 10, смонтированным на нижележащей конструкции, например, опорной плите 2 оголовка колонны 3 или опорной плите 6 фундамента 4 и опускают его. При этом шип 10 входит в ячейку 8 и под действием силы тяжести вышележащего элемента 1 или 3 гибкая пластина шипа 10 изгибается, ее свободный конец (закругленный или со скосом по плоскости касания внутреннего профиля ячейки) прожимаясь, скользит по цилиндрическому участку 9 вертикального паза ячейки 8. При этом копирная поверхность цилиндрического участка 9 обеспечивает заведение свободного конца гибкой пластины в зазор с образованием мертвой петли во внутренней полости ячейки 8.

Соответствие высоты a зазора 13 толщине b гибкой пластины обеспечивает ее свободный проход в зазор по его высоте, а соответствие ширины c вертикального паза ячейки 8 ширине d гибкой пластины исключает боковое смещение ее в процессе скольжения ее по вертикальному пазу и обеспечивает свободный проход в зазор по его ширине. Высота гибкой пластины, превышающая длину внутреннего профиля вертикального паза является достаточной для захода пластины в зазор и его перекрытия с образованием мертвой петли.

Формула изобретения

Опорный узел соединения несущих элементов здания, включающий ячейку на горизонтальном несущем элементе, и по крайней мере один шип, прикрепленный на вертикальном несущем элементе и установленный в ячейке, отличающийся тем, что шип установлен с возможностью взаимодействия части поверхности шипа с частью поверхности ячейки и выполнен в виде гибкой пластины, нижний конец которой прикреплен на вертикальном несущем элементе с зазором не менее толщине пластины, а ячейка выполнена в виде вертикального паза с шириной пластины и внутренним профилем, имеющим цилиндрический участок для копирного взаимодействия с концом пластины больше длины внутреннего профиля паза.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7