Узел соединения балок



Узел соединения балок
Узел соединения балок

 


Владельцы патента RU 2604244:

Ефимов Олег Иванович (RU)
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ (RU)

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в узлах соединения балок балочных клеток покрытий и перекрытий. Технический результат изобретения заключается в обеспечении наименьшего изгибающего момента в узле соединения несущей конструкции и конца балки. В узле соединения балок, включающем главную балку с вертикальным ребром и конец второстепенной балки, прикрепленной на сварке при помощи двух листовых накладок, устанавливаемых с обеих сторон вертикального ребра главной балки и стенки конца второстепенной балки, листовые накладки установлены крест-накрест, а вертикальные сварные швы выполнены длиной (0,25÷0,40)h каждый, где h - высота сечения конца второстепенной балки, и размещены на равных расстояниях от середины сечения конца второстепенной балки с расстоянием между ними не менее 10tw, где tw - толщина стенки конца второстепенной балки. 2 ил.

 

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в узлах соединения балок балочных клеток покрытий и перекрытий.

Известен узел соединения балок балочной клетки, где конец балки устанавливается непосредственно на несущую балку (Металлические конструкции: Учеб. пособие для вузов./ Файбишенко В.К. - М.: Стройиздат, 1984. Стр. 75, рис. 52.а).

Недостаток этого узла состоит в большой строительной высоте балочной клетки.

Известен узел соединения балок балочной клетки, в котором на несущей балке укреплен листовой опорный столик, а конец балки снабжен опорным ребром («ножевое» опирание) (Металлические конструкции. В 3 т. Т. 1. Элементы стальных конструкций: Учеб. пособие для строит, вузов / В.В. Горев, Б.Ю. Уваров, В.В. Филиппов и др.; Под ред. В.В. Горева. - М.: Высш. шк., 1997. Стр. 460, рис. 8.3.б).

Недостатками этой конструкции узла являются сложность и значительная трудоемкость изготовления, необходимость в точном монтаже несущей балки и точном изготовлении опирающейся балки по длине.

Наиболее близким по техническому решению является сварной узел соединения балок балочной клетки, где на несущую балку опирается конец балки посредством листовых накладок (Металлические конструкции: Учеб. пособие для вузов. / Файбишенко В.К. - М.: Стройиздат, 1984. Стр. 75, рис. 52.в).

Недостатками этого узла являются нежелательное кручение несущей балки и наличие неопределенного изгибающего момента в узле из-за непредсказуемости упругопластической работы материала листовых накладок. Последнее отрицательно сказывается на работе сварных швов и узла в целом.

Изобретение направлено на увеличение несущей способности сварных швов и снижение кручения главной балки за счет обеспечения наименьшего изгибающего момента в узле соединения балок без привлечения дополнительных деталей и устройств.

Это достигается тем, что в узле соединения балок, включающем главную балку с вертикальным ребром и конец второстепенной балки, прикрепленной на сварке при помощи двух листовых накладок, устанавливаемых с обеих сторон вертикального ребра главной балки и стенки конца второстепенной балки, листовые накладки установлены крест-накрест, а вертикальные сварные швы выполнены длиной (0,25÷0,40)h каждый, где h - высота сечения конца второстепенной балки, и размещены на равных расстояниях от середины сечения конца второстепенной балки с расстоянием между ними не менее 10tw, где tw - толщина стенки конца второстепенной балки.

На фиг. 1 и фиг. 2 изображен узел соединения.

Узел соединения включает главную балку с вертикальным ребром 1, к которой сварными швами 2 длиной (0,25÷0,40)h каждый присоединены расположенные крест-накрест под углом «α» к горизонтали накладки 3, прикрепленные сварными швами 4 длиной (0,25÷40)h каждый к стенке конца второстепенной балки 5. При длине сварных швов 2 и 4 менее 0,25h ее может быть недостаточно для восприятия перерезывающей силы, а при длине более 0,40h изгибающий момент в узле снижается несущественно. Сварные швы 2 и 4 расположены симметрично относительно оси конца второстепенной балки 5 с расстоянием между ними не менее 10tw. При расстоянии между сварными швами менее 10tw они находятся в зоне взаимного негативного влияния.

Размеры сечения расположенных крест-накрест накладок 3 и их угол наклона «α» определяются прочностным расчетом накладок и сварных швов 2 и 4 при условии упругой работы материала накладок.

Работа узла происходит следующим образом.

При приложении поперечной нагрузки на второстепенную балку сверху вниз, конец второстепенной балки 5 стремится повернуться и сдвинуться вниз вместе со сварными швами 4, при этом листовые накладки 3 препятствуют повороту в незначительной степени, так как при повороте восходящая листовая накладка растягивается, а нисходящая - сжимается, причем обе изгибаются с выгибом вверх; в свою очередь, при сдвиге восходящая листовая накладка сжимается, а нисходящая - растягивается, причем обе изгибаются по «S»-образной кривой с выгибом вниз у конца второстепенной балки 5. Таким образом, оба «желаемых» перемещения вызывают внутренние усилия разного знака, что в сочетании с увеличенной по длине, в сравнении с горизонтальным расположением накладок, зоной деформирования листовых накладок 3, обеспечивает наименьший изгибающий момента в узле соединения главной балки 1 и конца второстепенной балки 5 при минимально возможных внутренних усилиях в листовых накладках 3. Этим же достигается благоприятная работа сварных швов и узла в целом.

Узел соединения балок, включающий главную балку с вертикальным ребром и конец второстепенной балки, прикрепленной на сварке при помощи двух листовых накладок, устанавливаемых с обеих сторон вертикального ребра главной балки и стенки конца второстепенной балки, отличающийся тем, что листовые накладки установлены крест-накрест, а вертикальные сварные швы выполнены длиной (0,25÷0,40)h каждый, где h - высота сечения конца второстепенной балки, и размещены на равных расстояниях от середины сечения конца второстепенной балки с расстоянием между ними не менее 10tw, где tw - толщина стенки конца второстепенной балки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительства, в частности к монтажным соединениям растянутых элементов металлических конструкций двутаврового профиля. Фланцевое соединение растянутых элементов двутаврового поперечного сечения включает соединяемые несущие элементы, фланцы, расположенные в торцевой части элементов, ребра жесткости, прикрепленные одной стороной к фланцу, а другой - к несущему элементу, и высокопрочные болты, соединяющие фланцы между собой.

Изобретение относится к строительству и может применяться при возведении панельных и блочных зданий в промышленном, гражданском и других видах строительства для соединения панелей, блоков и других элементов зданий при монтаже без помощи сварки.

Изобретение относится к области строительства, а именно к узлам соединения колонн и плит перекрытия безригельного бескапительного железобетонного каркаса здания.

Изобретение относится к области строительства и предназначено для устройства сборно-монолитных стыков панелей стен с проемами и перекрытий в панельных и панельно-рамных зданиях и сооружениях.

Изобретение относится к области строительства и предназначено для устройства сборно-монолитных платформенных стыков панелей стен и перекрытий зданий различного назначения.

Изобретение относится к области строительства, в частности к узлам соединения строительных железобетонных элементов типа колонн. Техническим результатом является повышение прочности узлов колонн и упрощение их монтажа.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу соединения сталетрубобетонной колонны к фундаменту. Технический результат изобретения заключается в снижении трудоемкости монтажа.

Изобретение относится к области строительства, в частности к металлическому каркасу многопролетных зданий и способу его монтажа. Техническим результатом является снижение металлоемкости и упрощение монтажа.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении перекрытий гражданских и промышленных зданий. Технический результат изобретения заключается в повышении несущей способности и надежности перекрытия.

Изобретение относится к области строительства, а именно к способу соединения тонкостенных профилей в несущих элементах легких ферм, арок и т.п. Способ соединения тонкостенного элемента открытого сечения включает выполнение на стенке конца элемента продольного надреза, отгиб образовавшихся частей стенки, наложение конца стержня на присоединяемую деталь и установку крепежных элементов, причем продольный надрез стенки выполняют по ее середине, а затем устанавливают на ширину стенки листовую деталь с симметричным треугольным вырезом с вершиной в точке конца продольного надреза, а отгиб частей стенки выполняют до контакта с внешней поверхностью листовой детали, при этом крепежные элементы устанавливают как в пределах отогнутых на листовую деталь частей стенки, так и в пределах выступающего за вершину треугольного выреза участка листовой детали.

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям бескаркасных зданий из тонколистовых профилированных волнообразных секций с продольными несущими и торцевыми стенами, и может быть использовано при возведении одно- и многопролетных зданий и сооружений различного назначения с увеличенной полезной высотой, в том числе, большепролетных.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к технологиям производства многослойных панелей с легким объемным заполнителем из листового гофрированного зигзагообразного материала, и может быть использовано в самолетостроении, судостроении и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при монтаже стеновых элементов бескаркасных зданий из металлического тонколистового профиля.

Изобретение относится к области строительства, а именно к быстровозводимым легким строительным бескаркасным зданиям. .

Изобретение относится к многоэтажным системам помещений. .

Изобретение относится к технологиям производства легких объемных заполнителей из листовых материалов и может быть использовано в производстве многослойных панелей, применяемых в летательных аппаратах, строительстве и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области строительства, в частности к покрытиям для поверхности балконов, полов, крыш или фасадов. .

Изобретение относится к области строительства, а именно к способу застройки между торцами зданий. .

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при разработке технологии проведения оценки технического состояния строительных металлических конструкций, результаты которого используются для увеличения их ресурса.

Изобретение относится к борьбе с вибрациями и может быть использовано для устройства виброизолирующих оснований. .
Наверх