Узел соединения стойки фахверка с ригелем покрытия каркасного здания

Авторы патента:

Полезная модель относится к области строительства и может быть использована для соединения стойки фахверка с торцевым ригелем покрытия металлических быстровозводимых, преимущественно одноэтажных каркасных зданий, различного назначения.

Технический результат полезной модели заключается в снижении материалоемкости узла соединения с одновременным повышением надежности его работы.

Узел соединения стойки фахверка с торцевым ригелем покрытия каркасного здания включает стойку фахверка соединенную с фланцем, состоящим из горизонтальной пластины, жестко прикрепленной к верхнему торцу стойки, и вертикальной пластины, расположенной вдоль продольной оси колонны. Ригель в зоне сопряжения со стойкой снабжен вертикальной пластиной, прикрепленной к его нижнему поясу и соединенной шарнирно с вертикальной пластиной фланца посредством болтов. 4 ил.

Известен, узел соединения стойки фахверка с несущей конструкции покрытия, выполненной в виде фермы, включающий листовой шарнир, образованный двумя гибами, один из которых прикреплен к горизонтальной пластине, присоединенной на сварке к торцу стойки, а другой к горизонтальному ребру двутаврового профиля нижнего пояса фермы. (Справочник проектировщика. Металлические конструкции. Под ред. Н.П.Мельникова, Москва, Стройизат, 1980, с.285, рис.15.40).

В известном узле соединения образование значительно прогиба несущей конструкции покрытия под действием внешней нагрузки снижает несущую способность соединения.

Известен также узел соединения стойки фахверка с фермой, включающий соединительный элемент в виде листа с продольной прорезью, прикрепленный к оголовку стойки и расположенный между фасонками, соединенными с ребром нижнего пояса фермы двутаврового сечения, при этом узел снабжен болтовым стержнем, с помощью которого фасонки прикреплены к листу стойки фахверка с возможностью перемещения в прорези (SU 1008378, кл. E04B 1/38, 1983).

Недостатком известного решения является высокая металлоемкость соединения из-за необходимости выполнения стойки фахверка с оголовком высота которого равна высоте фермы, а также трудоемкость изготовления и монтажа множества соединительных элементов, входящих в состав узла.

Задачей настоящей полезной модели является устранение указанных недостатков известных узлов соединения.

Данная задача решается за счет того, что:

- узел соединения стойки фахверка с ригелем покрытия, характеризующийся тем, что стойка фахверка снабжена Т-образным в сечении фланцем, состоящим из горизонтальной пластины жестко соединенной с верхним торцом стойки и вертикальной пластиной, расположенной вдоль продольной оси стойки, а ригель в зоне сопряжения со стойкой снабжен вертикальной пластиной, жестко прикрепленной к его нижнему поясу и шарнирно соединенной с вертикальной пластиной фланца, при этом в одной из вертикальных пластин фланца или ригеля выполнены вертикально ориентированные большей осью овальные отверстия, а в другой круглые, через которые пропущены болты; ригель в зоне сопряжения со стойкой фахверка снабжен боковым крепежным элементом;

боковой крепежный элемент выполнен в виде прямоугольной пластины, выступающей за полки ригеля и ее наружная грань расположена в одной вертикальной плоскости с наружной гранью стойки, при этом прямоугольная пластина подкреплена ребром жесткости, расположенным вдоль центральной ее оси со стороны ригеля и соединена с ребром последнего на болтах; горизонтальная пластина фланца колонны не выступает за наружные грани ее полок; отверстия в вертикальных пластинах фланца стойки и ригеля расположены в один горизонтальный ряд, при этом вертикально ориентированные большие оси овальных отверстий и центральные вертикальные оси круглых отверстий совпадают, а ширина овальных отверстий равна диаметру круглых отверстий.

Существенные признаки полезной модели обеспечивают достижение технического результата, который заключается в снижении материалоемкости узла соединения с одновременным повышением надежности его работы.

Полезная модель поясняется чертежами, где:

На фиг.1 и 2 изображены узлы соединения стойки фахверка с торцевым ригелем покрытия с различной высотой бокового крепежного элемента (вид в перспективе);

На фиг.3 - узел соединения стойки фахверка с торцевым ригелем покрытия (вид спереди);

На фиг.4 - разрез 1-1 на фиг.3.

Узел соединения элементов каркаса металлического быстровозводимого здания включает стойку фахверка 1, снабженную Т-образным в сечении фланцем, состоящим из горизонтальной пластины 2 жестко прикрепленной сварными швами к торцу стойки и вертикальной пластины 3, расположенной вдоль центральной продольной оси стойки, под прямым углом к пластине 2. Стойка фахверка 1 может быть изготовлена из любого прокатного или гнутого профиля в виде швеллеров, уголков, иметь полую замкнутую форму, но, преимущественно, как показано на чертежах, из двутаврового в сечении профиля. Фланец может быть предварительно соединен с торцом стойки сварным швом в заводских условиях. Стойка фахверка соединена с торцевым ригелем 4, который также имеет преимущественно двутавровый профиль.

Торцевой ригель 4 покрытия в зоне сопряжения со стойкой фахверка 1 снабжен вертикальной пластиной 5, прикрепленной к его нижнему поясу. В одной из пластин: вертикальной пластине 5 ригеля или в вертикальной пластине 3 фланца выполнены овальные отверстия 6, большей осью, ориентированные в вертикальном направлении, а в другой пластине - круглые отверстия. При этом отверстия в вертикальных пластинах расположены в одном горизонтальном ряду и вертикально ориентированные большие оси овальных отверстий и центральные вертикальные оси круглых отверстий совпадают, а ширина овальных отверстий равна диаметру круглых отверстий.

Выполнение овального отверстия в одной из соединяемых вертикальных пластин обеспечивает надежность соединения стойки фахверка как во время монтажа ригеля при нарастании величины его прогиба, так и при возможных знакопеременных нагрузках на ригель за счет воздействия на покрытие эксплуатационной нагрузки, а также при замене кровельного покрытия. При прогибе ригеля от изменения величины вертикальной нагрузки его вертикальная пластина 5 перемещается относительно вертикальной пластины 3 фланца фахверка, не передавая нагрузку на стойку фахверка.

Шарнирное соединение ригеля 4 со стойкой 1 осуществляется посредством крепежных элементов в виде болтов 10, установленных в овальных 6 и круглых отверстиях 6.

Ограждающие конструкции здания крепятся, как к стойке фахверка 1, так и к ригелю 4, для чего последний снабжен боковым крепежным элементом, выполненным в виде прямоугольной пластины 7.Прямоугольная пластина 7 предназначена для крепления к ней ограждающей стеновой конструкции и выступает за полки ригеля. При этом наружная грань пластины 7 и наружная грань стойки фахверка расположены в одной вертикальной плоскости. При изготовлении стойки фахверка двутаврового профиля наружной гранью стойки фахверка являются наружные грани ее полок.

Прямоугольная пластина 7 подкреплена ребром жесткости 8, расположенным вдоль центральной ее оси со стороны ригеля и соединена с ребром 9 последнего на болтах 11. Ребра ригеля 9, преимущественно, располагаются между его полками по обе стороны стенки и вдоль нейтральной оси узла.

Горизонтальная пластина 2 фланца в направлении не должна выступать за наружную грань колонны 1.

В зависимости от высоты ограждающих стеновых конструкций пластина 7 равна высоте ригеля или превышает его высоту выступая за его верхнюю полку.

При использовании изобретения значительно снижается металлоемкость конструкции за счет уменьшения высоты стойки фахверка (исключение оголовка стойки) и крепление ограждающих конструкций непосредственно к стойке фахверка и к ригелю.

1. Узел соединения стойки фахверка с ригелем покрытия, характеризующийся тем, что стойка фахверка снабжена Т-образным в сечении фланцем, состоящим из горизонтальной пластины, жестко соединенной с верхним торцом стойки и вертикальной пластиной, расположенной вдоль продольной оси стойки, а ригель в зоне сопряжения со стойкой снабжен вертикальной пластиной, жестко прикрепленной к его нижнему поясу и шарнирно соединенной с вертикальной пластиной фланца, при этом в одной из вертикальных пластин фланца или ригеля выполнены вертикально ориентированные большей осью овальные отверстия, а в другой круглые, через которые пропущены болты.

2. Узел соединения по п.1, отличающийся тем, что ригель в зоне сопряжения со стойкой фахверка снабжен боковым крепежным элементом.

3. Узел соединения по п.3, отличающийся тем, что боковой крепежный элемент выполнен в виде прямоугольной пластины, выступающей за полки ригеля, и ее наружная грань расположена в одной вертикальной плоскости с наружной гранью стойки, при этом прямоугольная пластина подкреплена ребром жесткости, расположенным вдоль центральной ее оси со стороны ригеля, и соединена с ребром последнего на болтах.

4. Узел соединения по п.1, отличающийся тем, что горизонтальная пластина фланца колонны не выступает за наружные грани ее полок.

5. Узел соединения по п.1, отличающийся тем, что отверстия в вертикальных пластинах фланца стойки и ригеля расположены в один горизонтальный ряд, при этом вертикально ориентированные большие оси овальных отверстий и центральные вертикальные оси круглых отверстий совпадают, а ширина овальных отверстий равна диаметру круглых отверстий.