Трехшарнирная клееная рама
Владельцы патента RU 2558046:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) (RU)
Изобретение относится к строительству и может быть использовано в качестве деревянных рамных конструкций, эксплуатируемых в условиях повышенной сейсмичности. Трехшарнирная клееная рама с шарнирами в опорных и коньковом узлах включает клееные деревянные стойки, клееные деревянные наклонные ригели, криволинейные подкосы и упоры в карнизных узлах, причем упоры карнизных узлов снабжены стальными пружинами и стальными скобами, при этом хомуты, скрепляющие клееные деревянные стойки с клееными деревянными наклонными ригелями, снабжены резиновыми подкладками. Технический результат - повышение сейсмической прочности трехшарнирной клееной рамы за счет амортизационной способности ее карнизных и конькового узлов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к строительству и может быть использовано в качестве деревянных рамных конструкций, эксплуатируемых в условиях повышенной сейсмичности.
Известна сборная клееная деревянная рама (Конструкции из дерева и пластмасс. Учебник для вузов. Под ред. Г.Г. Карлсена. Изд 4-е, перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1975, стр.236-237, рис. V.34, а, б), принятая за аналог, включающая клееные деревянные стойки, клееные деревянные наклонные ригели, деревянные распорки (подкосы), двухсторонние накладки, стальные элементы (хомуты).
Недостатком описанного аналога является недостаточная сейсмическая прочность из-за скалывания древесины по клеевым швам в месте постановки стальных элементов (хомутов) или расщепления двухсторонних накладок в карнизных узлах.
Известна сборная деревянная рама (Патент №2173377 E04C 3/42. Сборная деревянная рама / Меркулов А.Т., Турковский С.Б., Погорельцев А.А., Гриль А.А. Опубл. 10.09.2001), принятая за прототип, включающая стойки, наклонные ригели, криволинейные подкосы, упоры.
Недостатком описанного прототипа является недостаточная прочность карнизных узлов из-за излома криволинейных подкосов при сейсмических воздействиях.
Технической задачей, решаемой изобретением, является повышение сейсмической прочности трехшарнирной клееной рамы за счет амортизационной способности ее карнизных и конькового узлов.
Техническая задача решается следующим образом: трехшарнирная клееная рама с шарнирами в опорных и коньковом узлах включает клееные деревянные стойки, клееные деревянные наклонные ригели, криволинейные подкосы и упоры в карнизных узлах, причем упоры карнизных узлов снабжены стальными пружинами и стальными скобами, при этом хомуты, скрепляющие клееные деревянные стойки с клееными деревянными наклонными ригелями, снабжены резиновыми подкладками. Кроме этого коньковый узел снабжен снизу стальной фигурной накладкой, скрепленной с клееными деревянными наклонными ригелями двумя болтами с шайбами с каждой стороны стыка, при этом между шайбами болтов и стальной фигурной накладкой установлены демпферы.
В карнизных узлах трехшарнирной клееной рамы предусмотрены следующие амортизирующие устройства:
- в виде стальной пружины (витой, тарельчатой, рессорной) либо в виде прокладки из жесткой резины в соединении упора с криволинейным подкосом;
- в виде упругой стальной скобы в соединении упора с клееными деревянными стойками и клееными деревянными наклонными ригелями;
- в виде жесткой резиновой прокладки, представляющей собой амортизирующий демпфер, размещаемой между хомутом и клееным деревянным наклонным ригелем.
Кроме этого хомут и стальная скоба в карнизном узле крепятся к клееному деревянному наклонному ригелю и клееной деревянной стойке на нагельных болтах, т.е. на упругоподатливых связях.
В коньковом узле трехшарнирной клееной рамы в качестве амортизирующих устройств предусмотрены демпферы (в виде жестких резиновых прокладок), размещаемые между шайбами болтов и стальной фигурной накладкой.
Изобретение иллюстрируется чертежами.
На фиг.1 показан общий вид трехшарнирной клееной рамы с фасада; на фиг.2 - карнизный узел А с видом А-А; на фиг.3 - коньковый узел Б с разрезом Б-Б.
Трехшарнирная клееная рама включает клееные деревянные стойки 1, клееные деревянные наклонные ригели 2, криволинейные подкосы 3, упоры 4, хомуты 5, стальные пружины 6, стальные скобы 7, резиновые подкладки 8, скрепляющие болты 9, нагельные болты 10, вклеенные стержни 11, стальную фигурную накладку 12, болты с шайбами 13 и демпферы 14.
При сейсмических нагрузках на трехшарнирную клееную раму (как вертикальных, так и горизонтальных) криволинейные сжато-изгибаемые подкосы 3, работая по более выгодной двухпролетной схеме, снизят динамический эффект за счет стальных пружин 6 и стальных скоб 7, установленных по концам упоров 4.
Амортизационная способность карнизных узлов усилена за счет резиновых подкладок 8, размещаемых между хомутами 5 и клееными деревянными наклонными ригелями 2, и упруго-податливых соединений на нагельных болтах 10.
Демпферы 14 конькового узла повышают сейсмостойкость трехшарнирной клееной рамы.
1. Трехшарнирная клееная рама с шарнирами в опорных и коньковом узлах, включающая клееные деревянные стойки, клееные деревянные наклонные ригели, криволинейные подкосы и упоры в карнизных узлах, отличающаяся тем, что упоры карнизных узлов снабжены стальными пружинами и стальными скобами, при этом хомуты, скрепляющие клееные деревянные стойки с клееными деревянными наклонными ригелями, снабжены резиновыми подкладками.
2. Трехшарнирная клееная рама по п.1, отличающаяся тем, что коньковый узел снабжен снизу стальной фигурной накладкой, скрепленной с клееными деревянными наклонными ригелями двумя болтами с шайбами с каждой стороны стыка, при этом между шайбами болтов и стальной фигурной накладкой установлены демпферы.
