Узел металлического каркаса для малоэтажного здания


 


Владельцы патента RU 2478760:

Глуховцев Всеволод Эдуардович (RU)
Лапидус Александр Фридрихович (BY)
Лапидус Сергей Александрович (BY)

Изобретение относится к области строительства, в частности к узлам соединения элементов металлического каркаса. Технический результат изобретения заключается в снижении материалоемкости узла за счет повышения его жесткости. Узел металлического каркаса для малоэтажного здания включает двутавровую колонну, имеющую в пределах нижнего этажа переменное сечение по высоте, с парными горизонтальными симметричными по обе стороны ее стенки ребрами жесткости, расположенными в плоскости верхней и нижней полок двутавровой балки, присоединенной к внутренней полке колонны с образованием консоли. Свободный конец консоли в зоне наименьших изгибающих моментов соединен посредством высокопрочных болтов с ригелем, имеющим поперечное сечение, соответствующее сечению консоли. Между горизонтальными ребрами жесткости колонны установлены ребра для присоединения к ним распорок, смещенные от нейтральной оси сечения в сторону внешней полки колонны и размещенные параллельно ей. К внутренней полке колонны и к верхнему поясу консоли приварено вертикальное ребро, расположенное в плоскости стенок консоли и колонны. Ригель с консолью колонны соединен посредством фланцев, приваренных к их торцам и выступающих за пределы их верхних полок, при этом ригель и консоль снабжены подкрепляющими ребрами их верхних полок и подкрепляющими ребрами их стенок. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области строительства, в частности к узлам соединения элементов металлического рамного каркаса, преимущественно для малоэтажных зданий различного назначения: офисных зданий, торговых центров, заводских помещений.

Известен узел металлического каркаса, включающий двутавровую колонну с приваренной к ее полке короткой двутавровой балкой, соединенной в зоне наименьших напряжений с ригелем с помощью вертикальной пластины, жестко прикрепленной к стенке короткой балки с образованием консоли, имеющей отверстия под болты для соединения со стенкой ригеля, верхней и нижней накладок, имеющих множество отверстий под болты, соосно расположенных относительно отверстий, выполненных соответственно в верхней и нижней полках короткой балки и ригеля, при этом короткая балка зафиксирована от смещения с помощью нижней и верхней пластин, консольно приваренных к полке колонны (WO 96/18774, кл. Е04В 1/19, 1996).

Недостатком известного решения является большой объем монтажной сварки, количество метизов и дополнительных накладок, увеличивающий трудозатраты на монтаже.

Наиболее близким аналогом к заявленному решению является узел металлического каркаса для малоэтажного здания, включающий двутавровую колонну, имеющую по меньшей мере в пределах нижнего этажа переменное сечение по высоте, с парными горизонтальными симметричными по обе стороны ее полки ребрами жесткости, расположенными в плоскости верхней и нижней полок двутавровой балки, присоединенной сварными швами к внутренней полке колонны с образованием консоли, свободный конец которой в зоне наименьших изгибающих моментов соединен посредством высокопрочных болтов с ригелем, имеющим поперечное сечение, соответствующее сечению консоли (Металлические конструкции. Справочник проектировщика. Под ред. Мельникова Н.П., Москва, Стройиздат, с.174, Рис 9.4б).

Для соединения ригеля с колонной используются горизонтальные и вертикальные накладки, что повышает трудоемкость выполнения узла.

Технической задачей изобретения является снижение материалоемкости узла за счет увеличения его жесткости и увеличения внутреннего пространства здания.

Данная задача решается за счет того, что

в узле металлического каркаса для малоэтажного здания, включающем двутавровую колонну, имеющую по меньшей мере в пределах нижнего этажа переменное сечение по высоте, с парными горизонтальными симметричными по обе стороны ее стенки ребрами жесткости, расположенными в плоскости верхней и нижней полок двутавровой балки, присоединенной сварными швами к внутренней полке колонны с образованием консоли, свободный конец которой в зоне наименьших изгибающих моментов соединен посредством высокопрочных болтов с ригелем, имеющим поперечное сечение, соответствующее сечению консоли, между горизонтальными ребрами жесткости колонны по меньшей мере с одной стороны ее стенки установлены ребра для присоединения к ним распорок, смещенные от нейтральной оси сечения в сторону внешней полки колонны и размещенные параллельно ей, а к внутренней полке колонны и к верхнему поясу консоли приварено вертикальное ребро, расположенное в плоскости стенки консоли; ригель с консолью колонны соединен посредством фланцев, приваренных к их торцам и выступающих за пределы их верхних полок, при этом ригель и консоль снабжены подкрепляющими ребрами их верхних полок, расположенными в плоскости стенок ригеля и консоли и подкрепляющими ребрами их стенок, расположенными в одной плоскости выше нейтральной оси сечения ригеля и консоли параллельно их полкам;

между верхней полкой ригеля и консоли и между подкрепляющими ребрами стенки ригеля и консоли установлено по высоте не менее двух рядов высокопрочных болтов;

высота вертикального ребра, приваренного к внутренней полке колонны и к верхнему поясу консоли, превышает высоту ребра, приваренного к верхним полкам балки и ригеля;

высота ребра, приваренного к верхним полкам балки и ригеля, составляет 0,2-0,5 длины ребра;

количество горизонтальных рядов болтов выше нейтральной оси сечения ригеля и консоли превышает количество рядов болтов ниже упомянутой оси сечения;

распорка выполнена замкнутого поперечного сечения, преимущественно квадратного, и присоединена к ребру колонны посредством Т-образного фланца, полка которого приварена к торцу распорки, а стенка на болтах присоединена к ребру.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен узел соединения ригеля с колонной в перспективе.

Узловое соединение включает колонну 1 двутаврового сечения, состоящую из стенки 2, наружной полки 3 и внутренней полки 4, обращенной в сторону помещения здания.

Колонна 1 снабжена парами горизонтальных ребер жесткости 5 и 6, симметрично расположенных по обе стороны ее стенки 2. Ребро 5, так же как и ребро 6, приварено к стенке 2 колонны и полкам 3 и 4. Каждая пара ребер 5 и 6 расположена в уровне полок 7 и 8 двутавровой балки, присоединенной сварными швами к внутренней полке 4 колонны с образованием консоли 9.

Колонна 1 вместе с консолью 9 представляет собой единую монтажную деталь и изготовлена длиной не менее двух этажей. В пределах нижнего этажа колонна 1 имеет переменное сечение по высоте, уменьшающееся от нижней полки консоли 9, и постоянное сечение по высоте выше нижней полки консоли 9. Возможно выполнение колонны переменного сечения в пределах и двух этажей.

Свободный конец консоли 9 в зоне наименьших изгибающих моментов соединен посредством высокопрочных болтов с ригелем 10, имеющим двутавровое поперечное сечение, т.е. поперечное сечение, соответствующее сечению консоли. Между горизонтальными ребрами жесткости колонны, по меньшей мере, с одной стороны ее стенки установлены вертикальные ребра 11 для присоединения к ним распорок 12. Ребра 11 смещены от нейтральной оси сечения в сторону внешней полки 3 колонны и размещены параллельно ей. Такое расположение ребер увеличивает объем помещения.

К внутренней полке 4 колонны и к верхней полке 7 консоли 9 приварено вертикальное ребро 13, расположенное в плоскости стенки 14 консоли, увеличивающее жесткость соединения.

Ригель 10 с консолью 9 колонны соединен посредством фланцев 15 и 16, приваренных к их торцам и выступающих за пределы их верхних полок 7 и 17. За счет выноса соединения ригеля 10 с колонной 1 в зону наименьших моментов возможно использовать тонкие фланцы, толщина которых не превышает удвоенную толщину полки ригеля, что снижает материалоемкость узла.

Ригель 10 и консоль 9 снабжены подкрепляющими ребрами 18 и 19 соответственно их верхних полок 17 и 7 и подкрепляющими ребрами 20 и 21 их стенок 22 и 14.

Подкрепляющие ребра 18 и 19 изготовлены из листового металла, имеют форму, близкую к треугольнику, и катетами приварены соответственно к верхним полкам 17 и 7 ригеля 10 и консоли 9 и выступающим участкам их фланцев и расположены в плоскости их стенок 22 и 14.

Подкрепляющие ребра стенок 20 и 21 ригеля и консоли расположены в одной плоскости, выше нейтральной оси сечения ригеля и консоли, параллельно их полкам и симметрично по обе стороны их стенок.

Между верхней полкой ригеля и консоли и между подкрепляющими ребрами стенки ригеля и консоли установлено по высоте не менее двух рядов высокопрочных болтов 23.

Высота вертикального ребра, приваренного к внутренней полке колонны и к верхнему поясу консоли, превышает высоту ребра, приваренного к верхним полкам балки и ригеля.

Для обеспечения совместной работы подкрепляющих ребер верхних полок 17 и 7 ригеля 10 и консоли 9 их высота должна составлять 0,2-0,5 их длины.

Расстановка болтов вдоль стенки ригеля и консоли неравномерная: количество горизонтальных рядов болтов выше нейтральной оси сечения ригеля и консоли превышает количество рядов болтов ниже упомянутой оси сечения, что позволяет снизить материалоемкость узла, не снижая несущей способности фланцевого соединения.

Распорка 12 выполнена замкнутого поперечного сечения, преимущественно квадратного, и присоединена к ребру колонны посредством Т-образного фланца, полка которого приварена к торцу распорки, а стенка на болтах присоединена к ребру.

1. Узел металлического каркаса для малоэтажного здания, включающий двутавровую колонну, имеющую, по меньшей мере, в пределах нижнего этажа переменное сечение по высоте, с парными горизонтальными симметричными по обе стороны ее стенки ребрами жесткости, расположенными в плоскости верхней и нижней полок двутавровой балки, присоединенной сварными швами к внутренней полке колонны с образованием консоли, свободный конец которой в зоне наименьших изгибающих моментов соединен посредством высокопрочных болтов с ригелем, имеющим поперечное сечение, соответствующее сечению консоли, отличающийся тем, что между горизонтальными ребрами жесткости колонны, по меньшей мере, с одной стороны ее стенки установлены ребра для присоединения к ним распорок, смещенные от нейтральной оси сечения в сторону внешней полки колонны и размещенные параллельно ей, а к внутренней полке колонны и к верхнему поясу консоли приварено вертикальное ребро, расположенное в плоскости стенок консоли и колонны; ригель с консолью колонны соединен посредством фланцев, приваренных к их торцам и выступающих за пределы их верхних полок, при этом ригель и консоль снабжены подкрепляющими ребрами их верхних полок, расположенными в плоскости стенок ригеля и консоли и подкрепляющими ребрами их стенок, расположенными в одной плоскости выше нейтральной оси сечения ригеля и консоли параллельно их полкам.

2. Узел каркаса по п.1, отличающийся тем, что между верхней полкой ригеля и консоли и между подкрепляющими ребрами стенки ригеля и консоли установлено по высоте не менее двух рядов высокопрочных болтов.

3. Узел каркаса по п.1, отличающийся тем, что высота вертикального ребра, приваренного к внутренней полке колонны и к верхнему поясу консоли превышает высоту ребра, приваренного к верхним полкам балки и ригеля.

4. Узел каркаса по п.3, отличающийся тем, что высота ребра, приваренного к верхним полкам балки и ригеля, составляет 0,2-0,5 длины ребра.

5. Узел каркаса по п.1, отличающийся тем, что количество горизонтальных рядов болтов выше нейтральной оси сечения ригеля и консоли превышает количество рядов болтов ниже упомянутой оси сечения.

6. Узел каркаса по п.1, отличающийся тем, что распорка выполнена замкнутого поперечного сечения, преимущественно квадратного, и присоединена к ребру колонны посредством Т-образного фланца, полка которого приварена к торцу распорки, а стенка на болтах присоединена к ребру.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительства, в частности к коньковому узлу металлического рамного каркаса быстровозводимого здания. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к стыку составных трубобетонных стержней. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу жесткого соединения овального в сечении трубчатого ригеля с овальной в сечении трубобетонной колонной каркаса.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу выполнения стыковых узлов «колонна-ригели-колонна». .

Изобретение относится к строительству и предназначено для торцевого соединения балочных деревянных элементов в одной плоскости. .

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в пространственных стержневых конструкциях зданий и сооружений. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к узловому соединению тонкостенных стержней пространственной конструкции. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу возведения многоуровневых конструкций. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к сварному узлу сопряжения перекрестных стержней. .

Изобретение относится к области строительства, а именно к узлам соединения тонкостенных сжатых элементов в решетчатых конструкциях, например ферм, рам, арок и т.п. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к узлам связевого блока рамного каркаса металлических быстровозводимых зданий из легких конструкций

Изобретение относится к области строительства, в частности к узлу сопряжения рамы

Изобретение относится к строительству, а именно к узлам сопряжения элементов пространственных конструкций. Технический результат заключается в повышении надежности соединения. Узловое соединение включает сборно-разборный узловой элемент, выполненный из соединенных между собой четырехгранных фасонок с отверстиями в стенках, к которым прикреплены болтами концы стержней. Соединение содержит полый металлический сердечник квадратного сечения, расположенный в центре узлового элемента и объединяющий фасонки. Каждая из фасонок выполнена с полкой и вертикальными стенками, две из которых взаимно перпендикулярны, а расположенная между ними стенка соединена со стенкой сердечника. Между смежными стенками фасонок образован зазор, в котором установлен наконечник стержневого элемента. Сердечник снабжен центральным болтом, жестко закрепленным с помощью накладки в его основании, с выступающим наружу концом. Основание сердечника расположено в узловом элементе с выступом по отношению к наружной грани полки фасонки. На выступающем конце центрального болта закреплена дисковая накладка, примыкающая к основанию сердечника и снабженная отверстиями, совпадающими по расположению с отверстиями в полках фасонок. Между дисковой накладкой и полками фасонок образован зазор, в котором установлены и закреплены наконечники. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к строительству, в частности к универсальному строительному элементу, который может быть использован при изготовлении стержневых конструкций. Технический результат заключается в повышении прочностных характеристик. Универсальный строительный элемент включает деревянный стержень с закрепленными на концах стальными наконечниками, снабженными соединительными элементами. Деревянный стержень выполнен квадратного или круглого сечения и снабжен в торцах центральными отверстиями под соединительный элемент; Наконечник выполнен с возможностью использования устанавливаемых на нем соединительных элементов разного типа и образован торцевой накладкой с центральным резьбовым отверстием, примыкающей к торцу деревянного стержня и объединяющей расположенные диаметрально противоположно четыре накладные плоские пластины с отверстиями, с помощью которых стальной наконечник установлен и закреплен на деревянном стержне посредством дюбелей, впрессованных в него через отверстия в упомянутых пластинах наконечника. Боковые поверхности концов деревянного стержня круглого сечения, взаимодействующие с наконечником, выполнены плоскими во взаимно перпендикулярных направлениях. 6 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу изготовления сборно-монолитного узла соединения колонны с ригелем. Технический результат заключается в снижении трудоемкости сборки, повышении эксплуатационных возможностей и надежности. Каждый ригель бетонируют с опорными консолями, а в колонне выполняют выемку. Соединительные элементы ригеля выполняют в виде стального троса с запрессованными на его концах обжимными муфтами. Выемку бетона выполняют до оголения рабочей арматуры колонны. Ригель включает в себя опорные консоли из стального прокатного профиля с выпуском за пределы торца ригеля. Каждый из тросовых элементов предварительно складывают пополам до образования выступающей за торец ригеля петли. Концы тросовых элементов замоноличивают в теле ригеля. Затем устанавливают ригели в проектное положение относительно колонны. После чего в выемке колонны подгибают петли тросов и заводят их между рабочей арматурой колонны, а затем расправляют в проектное положение. Внутри петель тросов размещают дополнительные арматурные стержни. После этого устанавливают опалубку и узел соединения в объеме выемки в колонне заливают бетоном. 9 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к стыковому соединению. Технический результат заключается в повышении несущей способности соединения. Стыковое соединение включает концы соединяемых элементов с раздельными по высоте сечения фланцами и стяжные болты. Между раздельными фланцами размещена криволинейная листовая фасонка. Фасонка прикреплена концами к фланцам, а по выпуклой поверхности к предварительно вырезанному сечению соединяемых элементов. 3 ил.

Изобретение относится к строительству и касается узлов опирания прогонов на верхние пояса ферм, в которых узлы ферм из прокатных профилей выполнены с расцентровкой осей сходящихся в узлах стержней. Технический результат изобретения заключается в снижении расхода материала на ферму в прогонных покрытиях. Узел опирания прогона на ферму содержит верхний пояс фермы и примыкающие к нему раскосы, выполненные с расцентровкой осей. Прогон в узле фермы оперт на пояс фермы с эксцентриситетом, вызывающим вращение узла в противоположном направлении вращению, вызванному расцентровкой раскосов, при этом за центр вращения узла фермы принята точка пересечения оси верхнего пояса с осью сжатого раскоса, а величина эксцентриситета опирания прогона равна е=М/Р, где М - узловой момент в поясе от действия усилий в примыкающих к поясу с эксцентриситетом раскосах; Р - сила, действующая от прогона на верхний пояс фермы. 2 ил.

Изобретение относится к подсоединительной головке для системы монтажа конструкций с одним верхним концом и одним нижним концом, причем между верхним и нижним концом проходит средняя продольная ось и, с, по меньшей мере, одним расположенным между верхним и нижним концами подсоединительным фланцем с опорной поверхностью для прилегания балки. Согласно изобретению подсоединительный фланец и опорная поверхность имеют боковое смещение по отношению к радиальной к продольной оси плоскости, и опорная поверхность расположена параллельно к радиальной плоскости. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области строительства, а именно к узлам соединения трубчатых стержней, которые реализуются при изготовлении опор линий электропередач, опор сотовой связи и т.д. Технический результат изобретения заключается в повышении жесткости узла. Узел соединения трубчатых стержней включает верхний одиночный трубчатый стержень, к концу которого прикреплен горизонтальный фланец и ответный фланец, к которому под углом прикреплены концы нижних трубчатых стержней. Ответный фланец выполнен раздельным для каждого нижнего трубчатого стержня. Кроме того, на конце каждого трубчатого стержня дополнительно установлены по два вертикальных фланца, стянутых болтами с аналогичными фланцами смежных концов нижних трубчатых стержней. Горизонтальный и ответный фланцы по периметру стянуты болтами. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к строительству, в частности к стержневой пространственной конструкции. Технический результат изобретения - снижение трудоемкости изготовления и повышение надежности узлового соединения. Узловое соединение стержневой пространственной конструкции включает диски, стягивающиеся шпилькой, пропущенной через центральные отверстия дисков. Между дисками размещены наконечники поясных и раскосных стержней. Узловое соединение снабжено связующим кольцом, расположенным между дисками, коаксиально с ними, с пропущенной через него шпилькой. Каждый наконечник поясного стержня выполнен в виде крюка, рог которого направлен в сторону одного из дисков и имеет ось, расположенную перпендикулярно оси поясного стержня, а каждый наконечник раскосного стержня выполнен в виде крюка, рог которого направлен в сторону другого диска и имеет ось, расположенную наклонно к оси раскосного стержня. Рога всех крюков размещены в отверстии связующего кольца вокруг шпильки. 8 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх