Рамный узел соединения ригеля с крайней колонной в многоярусной раме

Полезная модель относится к строительству и может быть использована для усиления металлических рамных каркасов зданий и сооружений. При осуществлении заявляемой полезной модели может быть получен следующий технический результат: - повышается прочность и жесткость элементов каркаса; - снижается металлоемкость; - упрощается изготовление узла. Рамный узел соединения ригеля с крайней колонной в многоярусной раме, содержащий жестко соединенные между собой двутаврового сечения крайнюю колонну (1) и ригель (2), включает стенку и полки, упорные детали (5) и высокопрочные напрягаемые элементы (6). Криволинейная часть каждого высокопрочного элемента размещена в канавке (11) соответствующего шкива (9). Высокопрочные элементы (6) выполнены из стального каната диаметром d без пеньки в жилах. По концам стального вала (7) установлены дополнительные опорные детали, закрепленные к полкам колонны и горизонтальным ребрам жесткости. Канавки ободов колес канатных шкивов выполнены с шириной, превышающей два диаметра d стального каната. Высокопрочные элементы (6) подвергаются натяжению в опорных деталях, расположенных либо в колонне (1), либо в ригеле (2) рамы. На участке стенки под верхней полкой (4) ригеля, на расстоянии от колонны, равном не менее высоты ригеля, установлен стальной вал (7), на котором размещены со свободой вращения вертикальны колеса (9) с ободами (10). На участке над нижней полкой ригеля установлен дополнительный вал, на котором по обе стороны от стенки ригеля размещены со свободой вращения вертикальные колеса канатных блоков с ободами. 7 илл.

Полезная модель относится к строительству и может быть использована для усиления металлических рамных каркасов зданий и сооружений.

Известны рамный металлический каркас многоэтажного здания и узел рамного металлического каркаса [1], а также конструкция узла примыкания ригеля к колонне [2]. Также известен узел примыкания ригеля к крайней колонне в многоярусной раме [3].

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известных узлов является необходимость высокой точности при изготовлении, трудоемкость монтажа [1], [2], [3].

Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемой полезной модели по совокупности признаков является узел примыкания ригеля к крайней колонне в многоярусной раме [3], представляющий собой жестко соединенные между собой двутаврового сечения колонну и ригель, включающие стенку и полки, упорные детали и высокопрочные элементы.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства [3] принятого за прототип относятся необходимость высокой точности при изготовлении, трудоемкость монтажа.

Сущность полезной модели заключается в следующем.

За счет введения в конструкцию узла вертикальных колес упрощается конструкция узла и появляется возможность выполнения натяжения дополнительных высокопрочных элементов.

При осуществлении заявляемой полезной модели может быть получен следующий технический результат:

- Повышается прочность и жесткость элементов каркаса;

- Снижается металлоемкость;

- Упрощается изготовление узла.

Указанный технический результат достигается за счет того что стенка колонны на участке сопряжения с ригелем снабжена горизонтальным жестко установленным стальным валом, на котором по обе стороны от стенки колонны размещены со свободой вращения центральные втулки вертикальных колес не менее двух канатных шкивов с каждой стороны с ободами, имеющими с внешней стороны канавки, в которых размещены высокопрочные напрягаемые элементы, при этом последние выполнены из гибкой высокопрочной проволоки непрерывной длины, состоящей из горизонтальной, криволинейной и вертикальных частей, с анкерами стаканного типа по концам, которые закреплены в упорных деталях, причем криволинейная часть каждого высокопрочного элемента размещена в канавке соответствующего шкива; высокопрочные элементы выполнены из стального каната диаметром d без пеньки в жилах; по концам стального вала установлены дополнительные опорные детали, закрепленные к полкам колонны и горизонтальным ребрам жесткости; канавки ободов колес канатных шкивов, в которых размещены криволинейные части высокопрочных напрягаемых элементов, имеющих вертикальные части, расположенные в верхней части примыкающей колонны, выполнены с шириной, превышающей два диаметра d стального каната; высокопрочные элементы подвергаются натяжению в опорных деталях, расположенных либо в колонне, либо в ригеле рамы; на участке стенки под верхней полкой ригеля на расстоянии от колонны, равном высоте ригеля, установлен стальной вал, на котором по обе стороны от стенки ригеля размещены со свободой вращения вертикальные колеса канатных блоков с ободами, имеющими наружные канавки для размещения соответствующих напрягающих элементов, длины которых имеют дополнительные наклонные части по концам которых установлены анкера стаканного типа и закреплены в упорных деталях, расположенных около нижних полок ригеля; на участке над нижней полкой ригеля на расстоянии равном двойной высоте ригеля в нижней зоне ригеля, установлен дополнительный стальной вал, на котором по обе стороны от стенки ригеля размещены со свободой вращения вертикальные колеса канатных блоков с ободами, имеющими наружные канавки для размещения соответствующих напрягающих элементов, длина которых имеет дополнительную горизонтальную часть, расположенную в уровне нижней полки ригеля, при этом длина гибких высокопрочных напрягаемых элементов, проходящих через установленные блоки, является непрерывной, а натяжение этих элементов выполняется с последующим закреплением концов на крайних колоннах многоярусной рамы.

При исследовании отличительных признаков описанного узла не выявлено каких-либо аналогичных решений, касающихся использования традиционной конструкции данного узла.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемой полезной модели, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявляемой полезной модели. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявляемом устройстве, изложенных в формуле полезной модели.

Следовательно, заявляемая полезная модель соответствует условию «новизна».

Для проверки соответствия заявляемой полезной модели условию «изобретательский уровень» заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявляемого устройства.

Результаты показали, что заявленная полезная модель не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленной полезной модели преобразований для достижения технического результата. В частности, заявленной полезной моделью не предусматриваются следующие преобразования:

- дополнение известного устройства какой-либо известной частью, присоединяемой к нему по известным правилам для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такого дополнения;

- замена какой-либо части известного устройства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены;

- исключение какой-либо части устройства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата;

- увеличение количества однотипных элементов действий, для усиления технического результата, обусловленного наличием в устройстве именно таких элементов;

- выполнение известного устройства или его части из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами этого материала;

- создание устройства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого устройства и связей между ними.

Описываемая полезная модель не основана на изменении количественных признаков, представлении таких признаков во взаимосвязи либо изменении ее вида. Имеется в виду случай, когда известен факт влияния каждого из указанных признаков на технический результат, и новые значения этих признаков или их взаимосвязь могли быть получены исходя из известных закономерностей.

Следовательно, заявляемая полезная модель соответствует условию «изобретательский уровень».

Полезная модель поясняется чертежами 1-7:

на фиг.1 изображен боковой вид конструкции рамного узла соединения ригеля с крайней колонной в многоярусной раме;

на фиг.2 изображен вид 1-1 на фиг.1.;

на фиг.3 изображен вид 2-2 на фиг.1.;

на фиг.4 изображена конструкция крепления канатных шкивов в рамном узле;

на фиг.5 изображен вид 3-3 на фиг.4;

на фиг.6 изображен боковой вид конструкции рамного узла соединения ригеля с крайней колонной в многоярусной раме по п.п.6 формулы полезной модели;

на фиг.7 изображен боковой вид конструкции рамного узла соединения ригеля с крайней колонной в многоярусной раме по п.п.7 формулы полезной модели.

Рамный узел соединения ригеля с крайней колонной в многоярусной раме включает двутаврового сечения колонну 1 и ригель 2, включающие стенку 3 и полки 4, упорные детали 5 и высокопрочные элементы 6. Стенка 3 колонны 1 на участке сопряжения с ригелем 2 снабжена горизонтальным жестко установленным стальным валом 7, на котором по обе стороны от стенки 3 колонны 1 размещены со свободой вращения центральные втулки 8 вертикальных колес 9 не менее двух канатных шкивов с каждой стороны с ободами 10, имеющими с внешней стороны канавки 11, в которых размещены высокопрочные напрягаемые элементы 6, при этом последние выполнены из гибкой высокопрочной проволоки непрерывной длины, состоящей из горизонтальной 12, криволинейной 13 и вертикальных 14 частей, с анкерами 15 стаканного типа по концам, которые закреплены в упорных деталях 5, причем криволинейная часть 13 каждого высокопрочного элемента 6 размещена в канавке 11 соответствующего шкива 9. По концам стального вала 7 могут устанавливаться дополнительные опорные детали 16, закрепленные к полкам 4 колонны и горизонтальным ребрам жесткости 17. На участке стенки 3 под верхней полкой 4 ригеля 2 на расстоянии от колонны 1, равном высоте ригеля 2, может быть установлен стальной вал 7, на котором по обе стороны от стенки 3 ригеля 2 размещены со свободой вращения вертикальные колеса канатных блоков 9 с ободами 10, имеющими наружные канавки 11 для размещения соответствующих напрягающих элементов 6, длины которых имеют дополнительные наклонные части 18 по концам которых установлены анкера 15 стаканного типа и закреплены в упорных деталях 5, расположенных около нижних полок 4 ригеля 2. На участке над нижней полкой 4 ригеля 2 на расстоянии равном двойной высоте ригеля 2 в нижней зоне ригеля 2, может быть установлен дополнительный стальной вал 7, на котором по обе стороны от стенки 3 ригеля 2 размещены со свободой вращения вертикальные колеса канатных блоков 9 с ободами 10, имеющими наружные канавки 11 для размещения соответствующих напрягающих элементов 6, длина которых имеет дополнительную горизонтальную часть 19, расположенную в уровне нижней полки 4 ригеля 2, при этом длина гибких высокопрочных напрягаемых элементов 6, проходящих через установленные блоки 9, является непрерывной, а натяжение этих элементов 6 выполняется с последующим закреплением концов на крайних колоннах 1 многоярусной рамы.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленной полезной модели следующей совокупности условий:

- конструкция, воплощающая заявленную полезную модель при ее осуществлении, предназначено для использования в строительстве;

- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в формуле полезной модели, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;

- Средство, воплощающее заявленную полезную модель при ее осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Преимущество данной полезной модели состоит в повышении прочности и жесткости элементов каркаса, возможности регулирования усилий в элементах рамы, упрощении конструкции рамного узла.

Следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию промышленная применимость.

1. Рамный узел соединения ригеля с крайней колонной в многоярусной раме, содержащий жестко соединенные между собой двутаврового сечения крайнюю колонну и ригель, включающие стенку и полки, упорные детали и высокопрочные напрягаемые элементы, отличающийся тем, что стенка колонны на участке сопряжения с ригелем снабжена горизонтальным жестко установленным стальным валом, на котором по обе стороны от стенки колонны размещены со свободой вращения центральные втулки вертикальных колес не менее двух канатных шкивов с каждой стороны с ободами, имеющими с внешней стороны канавки, в которых размещены высокопрочные напрягаемые элементы, при этом последние выполнены из гибкой высокопрочной проволоки, состоящей из горизонтальной, криволинейной и вертикальных частей, с анкерами стаканного типа по концам, которые закреплены в упорных деталях, причем криволинейная часть каждого высокопрочного элемента размещена в канавке соответствующего шкива.

2. Рамный узел соединения ригеля с крайней колонной в многоярусной раме по п.1, отличающийся тем, что высокопрочные элементы выполнены из стального каната диаметром d без пеньки в жилах.

3. Рамный узел соединения ригеля с крайней колонной в многоярусной раме по п.1, отличающийся тем, что по концам стального вала установлены дополнительные опорные детали, закрепленные к полкам колонны и горизонтальным ребрам жесткости.

4. Рамный узел соединения ригеля с крайней колонной в многоярусной раме по п.1, отличающийся тем, что канавки ободов колес канатных шкивов, в которых размещены криволинейные части высокопрочных напрягаемых элементов, имеющих вертикальные части, расположенные в верхней части примыкающей колонны, выполнены с шириной, превышающей два диаметра d стального каната.

5. Рамный узел соединения ригеля с крайней колонной в многоярусной раме по п.1, отличающийся тем, что высокопрочные элементы подвергаются натяжению в упорных деталях, расположенных либо в колонне, либо в ригеле рамы.

6. Рамный узел соединения ригеля с крайней колонной в многоярусной раме по п.1, отличающийся тем, что на участке стенки под верхней полкой ригеля на расстоянии от колонны, равном высоте ригеля, установлен стальной вал, на котором по обе стороны от стенки ригеля размещены со свободой вращения вертикальные колеса канатных блоков с ободами, имеющими наружные канавки для размещения соответствующих напрягающих элементов, длины которых имеют дополнительные наклонные части, по концам которых установлены анкера стаканного типа и закреплены в упорных деталях, расположенных около нижних полок ригеля.

7. Рамный узел соединения ригеля с крайней колонной в многоярусной раме по п.1, отличающийся тем, что на участке стенки под верхней полкой ригеля на расстоянии от колонны, равном высоте ригеля, установлен стальной вал, на котором по обе стороны от стенки ригеля размещены со свободой вращения вертикальные колеса канатных блоков с ободами, имеющими наружные канавки для размещения соответствующих напрягающих элементов, длины которых имеют дополнительные наклонные части, а на участке над нижней полкой ригеля на расстоянии, равном двойной высоте ригеля в нижней зоне ригеля, установлен дополнительный стальной вал, на котором по обе стороны от стенки ригеля размещены со свободой вращения вертикальные колеса канатных блоков с ободами, имеющими наружные канавки для размещения соответствующих напрягающих элементов, длина которых имеет дополнительную горизонтальную часть, расположенную в уровне нижней полки ригеля, при этом натяжение высокопрочных напрягаемых элементов, проходящих через установленные блоки, выполняется с последующим закреплением концов на крайних колоннах многоярусной рамы.