Узловое соединение стержней пространственного металлического каркаса зданий и сооружений (промышленных, модульных, быстровозводимых, многоэтажных)
Использование: полезная модель относится к области строительства и может быть использована в пространственных каркасах зданий в качестве узла соединения элементов несущих конструкций покрытий, перекрытий и стен зданий и сооружений. Решаемая задача: повышение надежности узлового соединение стержней пространственного каркаса сооружений, при одновременном повышении простоты конструкции, удобства ее сборки и расширении арсенала технических средств, предназначенных для узлового соединение стержней пространственного каркаса сооружений. Сущность полезной модели: заключается в том, что в узловом соединении стержней пространственного каркаса зданий и сооружений, содержащем узловой элемент, выполненный преимущественно в виде цельнометаллического сферического элемента с отверстиями с резьбой, в каждое из которых помещен болт, соединенный посредством соединительного элемента со стержнем, и установленные на болте шайбу пружинную и втулку, предлагается соединительный элемент выполнять в виде заглушки, образованной двумя преимущественно цилиндрическими пластинами преимущественно разного диаметра соединенных между собой полками, расположенными с двух противоположных сторон пластин, при этом пластину большего диаметра соединять со стержнем, пластина меньшего диаметра снабдить отверстием для установки болта, шайбу пружинную устанавливать на болте во внутренней области заглушки, а втулку устанавливать между заглушкой и узловым элементом. Втулка может быть одним концом неразъемно соединена с заглушкой и расположена с внешней стороны пластины меньшего диаметра так, что ее отверстие совмещено с отверстием для установки болта.
Полезная модель относится к области строительства и может быть использована в пространственных каркасах зданий в качестве узла соединения элементов несущих конструкций покрытий, перекрытий и стен зданий и сооружений.
Известно узловое соединение стержней пространственного каркаса сооружений, содержащее узловой элемент, имеющий отверстия с резьбой, в каждом из которых размещен болт, соединенный крепежной деталью - штифтом с поводковой втулкой, другой конец которого прикреплен к стержню посредством соединительного элемента, установленного внутри стержня. При этом узловой элемент выполнен в виде цельного шара, соединительный элемент выполнен в виде крышки, меньший диаметр которой равен внутреннему диаметру стержня, а больший равен внешнему диаметру стержня, на втулке выполнено одно отверстие с резьбой под штифт, а на поверхности болта в области втулки выполнен паз под штифт. В соединительном элементе переход от меньшего диаметра к большему имеет коническую форму. [Патент 
72708, Е04В 1/58, 03.12.2007 г.]
Описанная полезная модель обладает рядом существенных недостатков. Первым существенным недостатком описанного узловое соединение стержней пространственного каркаса сооружений является низкая надежность, обусловленная недостаточно высокими прочностными характеристиками болта из-за наличия протяженного паза под штифт, а также тем, что в заглушке имеется отверстие под болт, головка болта находится внутри стержня, что при затяжке болта и полной сборке конструкции не исключает процесс коррозии, во избежание которой требуется дополнительная герметизация щелей. Другими существенными недостатками известной модели являются трудоемкость изготовления поводковой втулки с отверстием и резьбой под штифт, а также низкое удобство применения, обусловленные сложностью установки и контроля затяжки штифта, и отсутствием визуального контроля затяжки болта, потому как головка болта находится внутри стержня.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является узловое соединение стержней пространственного каркаса сооружений, содержащее узловой элемент, имеющий отверстия с резьбой, в каждом из которых размещен болт, соединенный крепежной деталью - штифтом с поводковой втулкой, другой конец которого прикреплен к стержню посредством соединительного элемента, установленного внутри стержня, отличающееся тем, что между поводковой втулкой и соединительным элементом установлена шайба пружинная.. [Патент 106635, Е04В 1/58, 18.02.2011 г.].
Описанная полезная модель обладает рядом существенных недостатков. Первым существенным недостатком описанного узловое соединение стержней пространственного каркаса сооружений является низкая надежность, обусловленная недостаточно высокими прочностными характеристиками болта из-за наличия несквозного отверстия под штифт, а также тем, что при запрессовке штифта в болт возможно раскалывание болта пополам. Другим его недостатком является трудоемкость изготовления поводковой втулки с пазом под штифт. Кроме того известной полезной модели присущи сложность установки и контроля запрессовки штифта, которые могут повлечь его сгибание и зажатие поводковой втулки, либо утратой штифта, а утрата штифта влечет к потерям поводковой втулки и болта и как следствие задержки монтажа каркаса. При этом в описанном узловом соединении стержней пространственного каркаса сооружений не обеспечивается возможность визуального контроля затяжки болта, потому как головка болта находится внутри стержня, а пружинная шайба может сжаться при сжимаемых нагрузках самого стержня в конструкции, что ведет к снижению удобства применения известного устройства.
Полезная модель направлена на решение задачи повышения надежности узлового соединение стержней пространственного каркаса сооружений, при одновременном повышении простоты конструкции, удобства ее сборки и расширении арсенала технических средств, предназначенных для узлового соединение стержней пространственного каркаса сооружений.
Сущность полезной модели заключается в том, что в узловом соединении стержней пространственного каркаса зданий и сооружений, содержащем узловой элемент, выполненный преимущественно в виде цельнометаллического сферического элемента с отверстиями с резьбой, в каждое из которых помещен болт, соединенный посредством соединительного элемента со стержнем, и установленные на болте шайбу пружинную и втулку, предлагается соединительный элемент выполнять в виде заглушки, образованной двумя преимущественно цилиндрическими пластинами преимущественно разного диаметра соединенных между собой полками, расположенными с двух противоположных сторон пластин, при этом пластину большего диаметра соединять со стержнем, пластина меньшего диаметра снабдить отверстием для установки болта, шайбу пружинную устанавливать на болте во внутренней области заглушки, а втулку устанавливать между заглушкой и узловым элементом.
Втулка может быть одним концом неразъемно соединена с заглушкой и расположена с внешней стороны пластины меньшего диаметра так, что ее отверстие совмещено с отверстием для установки болта.
Выполнение соединительного элемента в виде заглушки, образованной двумя преимущественно цилиндрическими пластинами преимущественно разного диаметра соединенных между собой полками, расположенными с двух противоположных сторон пластин, при одновременном соединении пластины большего диаметра со стержнем, снабжении пластины меньшего диаметра отверстием для установки болта и расположение втулки между заглушкой и узловым элементом обеспечивают возможность беспрепятственного введения болта в отверстие с резьбой и возможность визуального контроля степени его затягивания, что способствует повышению надежности узлового соединение стержней пространственного каркаса сооружений, а также точности и удобства его сборки. Повышению надежности узлового соединение стержней пространственного каркаса сооружений способствует также за счет целостности элементов, таких как болт и втулка, выполняемых без дополнительных конструктивных отверстий. Кроме того, предлагаемое конструктивное выполнение элементов способствует повышению простоты конструкции и расширению арсенала технических средств, предназначенных для узлового соединение стержней пространственного каркаса сооружений.
На фиг.1 представлен общий вид узлового соединения стержней пространственного каркаса зданий и сооружений с местными вырезами.
Узловое соединение стержней пространственного каркаса зданий и сооружений содержит узловой элемент 1, выполненный преимущественно в виде цельнометаллического сферического элемента с отверстиями 2 с резьбой, в каждое из которых помещен болт 3 и установленные на болте 3 шайбу 4 пружинную и втулку 5. Болт 3 соединен посредством соединительного элемента 6 со стержнем 7. Соединительный элемент 6 выполнен в виде заглушки, образованной двумя преимущественно цилиндрическими пластинами: 8 - меньшего диаметра и 9 - большего диаметра, соединенных между собой полками 10, расположенными с двух противоположных сторон пластин 8 и 9. Пластина 9 соединена со стержнем 7 преимущественно посредством сварки. Пластина 8 снабжена отверстием 11 для установки болта 3. Шайба 4 пружинная установлена на болте 3 во внутренней области заглушки. Втулка 5 установлена между заглушкой и узловым элементом 1 и одним концом неразъемно соединена с заглушкой и расположена с внешней стороны пластины 8 так, что ее отверстие (на фигурах не обозначено) совмещено с отверстием 11.
Монтаж узлового соединения стержней пространственного каркаса зданий и сооружений может быть осуществлен следующим образом.
Предварительно заглушку соединяют со стержнем 7 путем соединения пластины 9 со стержнем 7 посредством сварки. Во внутреннюю область заглушки вводят болт 3 с установленной на него шайбой 4 пружинной, пропускают болт 3 через отверстие 11 и втулку 5 и подводят его конец к узловому элементу 1. Болт 3 вкручивают в отверстие 2 с помощью гаечного ключа соответствующего размера. После того, как втулка 5 будет плотно зажата между заглушкой и узловым элементом 1, соединение получает необходимую прочность.
Таким образом, предлагаемое узловое соединение стержней пространственного каркаса зданий и сооружений просто и надежно в эксплуатации. При этом предлагаемая конфигурация узлового соединения стержней пространственного каркаса зданий и сооружений способствует простоты конструкции и расширению арсенала технических средств, предназначенных для узлового соединение стержней пространственного каркаса сооружений.
1. Узловое соединение стержней пространственного каркаса зданий и сооружений, содержащее узловой элемент, выполненный преимущественно в виде цельнометаллического сферического элемента с отверстиями с резьбой, в каждое из которых помещен болт, соединенный посредством соединительного элемента со стержнем, и установленные на болте шайбу пружинную и втулку, отличающееся тем, что соединительный элемент выполнен в виде заглушки, образованной двумя преимущественно цилиндрическими пластинами преимущественно разного диаметра, соединенными между собой полками, расположенными с двух противоположных сторон пластин, при этом пластина большего диаметра соединена со стержнем, пластина меньшего диаметра снабжена отверстием для установки болта, шайба пружинная установлена на болте во внутренней области заглушки, а втулка установлена между заглушкой и узловым элементом.
2. Узловое соединение стержней пространственного каркаса зданий и сооружений, содержащее узловой элемент по п.1, отличающееся тем, что втулка одним концом неразъемно соединена с заглушкой и расположена с внешней стороны пластины меньшего диаметра так, что ее отверстие совмещено с отверстием для установки болта.
