Узловое соединение деревянных стержней пространственного каркаса

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >947327 ( е г (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 02.02. 81 (21) 3244165/29-33 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 3рр782 Бюллетень № 28

Р1 М К з

Е 04 В1 /48

Е 04 В 1/58

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий ($3) УДК 69.057. .4:624.011. .1 (088.8) Дата опубликования описания 300782

П.А. Дмитриев, lO.Ä. Стрижаков и С.И. Цибилев (72) Авторы изобретения

Сибирский зональный научно-исследовательский проектный, институт типового и экспериментального проектирования жилых и общественных зданий (71) Заявитель (54) УЗЛОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ДЕРЕВЯННЫХ СТЕРЖНЕЙ

ПРОСТРАНСТВЕННОГО КАРКАСА

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для соединения деревянных элементов в решетчатых плоских и пространственных конструкциях.

Известно стыковое соединение деревянных элементов, включающее концы соединяемых элементов, стяжные болты, пропускаемые через приваренные к стальным пластинам патрубки, глухари для крепления стальных пластин . к деревянным элементам, деревянные накладки и нагельные болты (1j.

Недостатком указанного стыка является его.сложность, невозможность соединять друг с другом более 2 элементов, трудоемкость монтажа.

Наиболее близким к предлагаемому является узловое соединение деревянных стержней, включающее вставлен-. ные в пропилы стержней соединительные хомуты, скрепленные с древесиной посредством нагелей, наружные и внутренние вкладыши с отверстиями, болт и ограничительную муфту (2).

Недостатком известного стыка яв" ляется сложность соединения, большие габариты .узла, большой расход металла, недостаточная несущая способность и жесткость. цель изобретения — упрощение кон.струкции, уменьшение габаритов узла, снижение расхода металла, увеличение несущей способности и снижение де-. формативности соединения. указанная цель достигается тем, что в узловом соединении деревянных стержней пространственного каркаса, 1О включающем вставленные в пропилы стержней соединительные хомуты, скрепленные с древесиной посредствок нагелей, наружные и внутренние вкла" дыши с отверстиями, болт и ограничительную муфту, наружные вкладыши выполнены плоскими с закруглеиными кромками, радиусом, равным толщине вкладышей, при этом внутренние вкла. дыши размещены в сквозных прорезях у торцов деревянных стержней, а сое.динительные хомуты, около кромок отверстий для нагелей имеют кольцеобразные выступы.

На фиг.1 изображен деревянный стержень с соединительными металлическими деталями, примыкающий к уз" ловому элементу, общий вид; на фиг.2 - разрез A-A на фиг.1, варианг с двумя соединительными хомутами, на фиг.3 — то же, вариант с одним

ЗО хомутом

947327

Узловое соединение деревянных стержней пространственного каркаса включает металлический узловой элемент 1, деревянные стержни 2, соединенные с узловым элементом 1 посредством болта 3, упорную муфту

4, насаженную на концевую часть болта 3 и скрепленную с ним шплинтом 5 и имеющую возможность смещаться вдоль болта 3 на величину овальных отверстий 6. Плоские наруж- 10 ные вкладыши 7 и внутренние вкладыши

8.имеют закругления кромок одинакового радиуса, равного толщине вкладыша. Соединительные хомуты 9 охватывают вкладыши 7 и 8. Концы хомутов 15 введены в пропилы 10 у соединяемых деревянных стержней 2 и соединены с древесиной .этих стержней посредством нагелей 11.

Около кромок отверстий для наге- 2д лей у соединительных хомутов 9 выполнены кольцеообразные выступы 12 в виде воротничков, вдавливаемые в древесину и уплотняющие ее вокруг нагелей. Для частичного уменьшения габаритов узлового соединения головки болтов 3 заглублены в отверстия 13, выбранные в торцах деревянных стержней 2. С этой же целью внутренние вкладыши 8 размещены в сквозных прорезях 14, выбранных на всю ширину стержней 2. При этом нижние грани верхних вкладышей 7 упираются в торцы деревянных стержней и в ниж- ние хомуты 9, охватывающие верхние грани внутренних вкладышей 8. Верхние вкладыши 7 также могут быть заг лублены в соответствующие прорези в торцах деревянных стержней.

Соединительные хомуты 9 изготавливают из металла с защитным покрытием, например из оцинкованной стали, а в качестве нагелей используются

\ металлические стержни с любой формой поперечного сечения, в частности возможно использование гвоздей и дюбе- 45 лей, скрепляющих соединительные хомуты 9 с деревяннымы стержнями 2. Кольцеобразные выступы .12 около кромок отверстий для нагелей 11 у соедини тельных хомутов 9 выполняют после их установки в пропилы 10.

Предлагаемое узловое соединение, стержней пространственного каркаса может работать на знакопеременные нагрузки. Сжимающие усилия от деревянных стержней 2 передаются от их торцов на узлы 1 через вкладыши 7 и 8 и упорную муфту 4. Растягивающие усилия воспринимаются болтом 3, ОО скрепленным с узловым элементом 1 посредством резьбы, а с деревянными стержнями — соединительными хомутами

9 и нагеЛями 11. При этом передача усилия от болта 3 к соединительным 65 хомутам 9 осуществляется через головку болта 3 и вкладыши 7 и 8.

Сборка узлового соединения выпол" няется путем вращения упорной муфты

4 гаечным ключом. Крутящий момент передается от муфты 4 к болту 3 шплинтом 5. Завинчивание болта 3 производят до полного упора противоположных торцов муфты 4 с ответственно в грани узловых элементов 1 и в хомуты 9, плотно примыкающие к вкладышам

7 и 8. Сечение шплинта 5 подобрано таким образом, что при достижении предельной величины крутящего момента происходит срез шплинта. Этим исключается срез резьбы у болта 3 или в узловых элементах 1.

Увеличение несущей способности и жесткости соединения происходит за счет подкрепляющего влияния внед ряемых в древесину кольцеообразных выступов 12 у соединительных хомутов 9, образуемых вокруг отверстий для нагелей 11. Выступы 12 в этом случае работают как шпонки, воспринимая на себя часть нагрузки и сопротивляясь сдвигу соединительных хому- тов 9 относительно деревянных стержней, что обусловливает резкое. снижение деформативности узлового соединения.

Так, несущая способность предлагаемого узлового соединения с применением в качестве нагелей дюбелей диаметром 5 мм и длиной 50 мм увеличивается на 40%, а деформации сдвига снижаются в 2-3 раза в сравнении с известным узловым соединением, у которого кольцеобразные выступы около отверстий для нагелей у хомутов отсутствуют.

Уменьшение габаритов узлового соединения дает экономию металла до 25-30%.. Формула изобретения Узловое соединение деревянных стержней пространственного каркаса, включающее вставленные в пропилы стержней соединительные хомуты, скрепленные с древесиной посредством нагилей, наружные и внутренние вкладыши с отверстиями, болт и ограничительную муфту, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конст-. рукции, уменьшения габаритов узла, снижения расхода металла, увеличения несущей способности и снижения деформативности, наружные вкладыши выпол- нены плоскими с закругленными кромками, радиусом, равным толщине вкладышей, при этом внутренние вкладыши размещены в сквозных прорезях у торцов деревянных стержней, а соединительные хомуты около кромок отверстий для нагелей имеют кольцеобразные выступы.

947327 фиг.2

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Карлсен Г.Г. и др. Индустриальные деревянные конструкции. Примеры проектирования М., Стройиздат, 1967, с.308-309, рис.13,10.

2. Патент ФРГ 9 2020242, кл. Е 04 В Х/58; 1973 (прототип).

947327 (О

Составитель И. Деревянкина редактор C. Крупенина Техред М Надь КорректорИ. Муска аказ 5 б Тираж Подп ис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4