Узловое соединение стержней пространственной конструкции
Владельцы патента RU 2468157:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" (RU)
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в пространственных стержневых конструкциях зданий и сооружений. Узловое соединение стержней пространственного каркаса включает круглые диски, между которыми размещены соединяемые в узле стержни. Узловое соединение снабжено соединительными болтами, установленными в отверстиях по периметру дисков, причем в дисках выполнены отверстия, а края для возможности изменения горизонтального угла примыкания стержней выполнены в форме прямозубых шестерен, в которых при монтаже фиксируются наконечники, которые в свою очередь также снабжены прямозубыми шестернями для возможности изменения вертикального угла примыкания стержней. Технический результат изобретения заключается в снижении трудоемкости строительно-монтажных работ и универсальности для применения в стержневых системах с различными углами примыкания стержней в составе одной конструкции. 5 ил.
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в пространственных стержневых конструкциях зданий и сооружений.
Известно узловое соединение трубчатых стержней пространственной конструкции, включающее узловой элемент, выполненный из объединенных круговых дисков, соединенных осевым патрубком, и трубчатые стержни с проушинами (патент РФ №2299954, Е04В 1/58, 2006).
Недостатком этого узлового соединения является невозможность изменения углов примыкания стержней и, как следствие, невозможность изготовления унифицированных узловых соединений стержней пространственной конструкции.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является узловое соединение стержней пространственной конструкции, включающее круглые диски, стягивающиеся болтом, между которыми размещены соединяемые в узле стержни с наконечниками (авт. свид. СССР №631615, Е04В 1/58, 1978).
Недостатком этого узлового соединения является вероятность возникновения значительных напряжений в стыках стержней с узловым элементом, т.к. выполнены посредством сварки, и в процессе эксплуатации, сезонных перепадов температуры могут возникнуть избыточные напряжения.
Предлагаемое техническое решение направлено на создание узлового соединения с повышенной заводской готовностью, на снижение трудоемкости строительно-монтажных работ и универсальности для применения в стержневых системах с различными углами примыкания стержней в составе одной конструкции.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что узловое соединение стержней пространственной конструкции включает круглые диски, между которыми размещены соединяемые в узле стержни. Узловое соединение снабжено соединительными болтами, установленными в отверстиях по периметру дисков, причем в дисках выполнены отверстия, а края для возможности изменения горизонтального угла примыкания стержней выполнены в форме прямозубых шестерен, в которых при монтаже фиксируются наконечники, которые в свою очередь также снабжены прямозубыми шестернями для возможности изменения вертикального угла примыкания стержней.
Изобретение поясняется чертежами, где изображено на:
фиг.1 - узловое соединение, вид сверху;
фиг.2 - узловое соединение, вед спереди;
фиг.3 - стержень пространственной конструкции с наконечником;
фиг.4 - диск, вид сверху;
фиг.5 - стержень 4 в месте крепления к наконечнику.
Узловое соединение стержней пространственной конструкции включает диски 1, стянутые болтами 2, установленные в отверстия 3, между которыми размещены соединенные в узле стержни 4 с наконечниками 5. В дисках 1 выполнены отверстия 6, в которые установлены круглые выступы 7 на наконечниках 5, зафиксированные стяжным болтом 8, устанавливаемым в отверстие 9. По периметру диски 1 имеют прямозубые шестерни 10, в которые установлены выступы 11 на наконечниках 5. Стержни 4 и наконечники 5 стянуты болтами 12, установленными в отверстия 13. Стопоры 14, установленные в прямозубые шестерни 15 на наконечниках 5, стянуты со стержнями 4 болтами 16, установленными в отверстия 17.
Монтаж узлового соединения производится в следующей последовательности.
Соединение узла производится при помощи болтов 2, устанавливаемых в отверстия 3 дисков 1. Прежде приведя наконечники 5, служащие в дальнейшем опорами дисков 1, в проектное положение в горизонтальной плоскости, установив выступы 11 в соответствующие пазы прямозубых шестерен 10, а круглые выступы 7 на наконечниках 5 в отверстия 6 дисков 1 и зафиксировав их стяжным болтом 8, устанавливаемый в отверстие 9. После приведения в проектное положение в вертикальной плоскости стержней 4, установки болтов 12 в отверстия 13, стопоры 14 устанавливаются в соответствующие пазы шестерен 15 и фиксируются к стержням 4 болтами 16, устанавливаемыми в отверстия 17. По окончании вышеописанных работ производится контрольная затяжка всех болтов.
Диаметр соединительных болтов определяется в каждом случае в зависимости от усилий в узлах конструкции.
Несущая способность крепежных элементов, выполненных в виде круглых выступов на плоском наконечнике, также легко варьируется за счет изменения диаметра выступа.
Срезывающие усилия в узле воспринимаются всем сечением диска.
Увеличение диапазона нагрузок в узле возможно за счет увеличения толщины дисков и наконечников.
Узловое соединение стержней пространственной конструкции, включающее диски, стягивающиеся болтами, между которыми размещены соединяемые в узле стержни с наконечниками, отличающееся тем, что диски имеют прямозубые шестерни для возможности изменения горизонтального угла примыкания наконечников, а наконечники, в свою очередь, также имеют прямозубые шестерни для возможности изменения вертикального угла примыкания к ним стержней.
