УЗЛОВОЕ СБОРНО-РАЗБОРНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ДЕРЕВЯННЫХ СТЕРЖНЕЙ
ASSEMBLY DISMOUNTABLE CONNECTION OF WOODEN RODS

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при соединении деревянных элементов в решетчатых плоских и пространственных конструкциях.
Известно узловое соединение деревянных стержней пространственного каркаса, включающее вставленные в пропилы стержней соединительные хомуты, скрепленные с древесиной посредством нагелей, наружные и внутренние вкладыши с отверстиями, болт и ограничительную муфту (авторское свидетельство №947327, опубликовано 30.07.82, БИ №28). Такое соединение способно воспринимать растягивающие и сжимающие усилия и применимо в решетчатых плоских и пространственных конструкциях.
Недостатком указанного соединения является сложность его изготовления, трудоемкость монтажа, невозможность работы стыка при изгибающих усилиях в стыкуемых элементах, повышенная деформативность соединения из-за применения податливого типа соединительных элементов в виде нагелей, нерациональное использование конструкционного материала при восприятии сжимающих усилий (неполное вовлечение древесины в работу).
Технический результат - упрощение конструкции узла и его монтажа, создание универсального сборно-разборного узлового соединения, обеспечивающего равнопрочность соединения основному сечению с сохранением габаритов основного сечения, повышение жесткости соединения.
Указанный технический результат достигается тем, что в узловом сборно-разборном соединении деревянных стержней, включающем деревянные элементы и болты, каждый деревянный элемент снабжен стальными закладными деталями с приваренными к ним стальными пластинами, заглубленными в продольные пазы деревянных элементов и жестко зафиксированными в них, а болты специальные с разноименной резьбой на разных концах одного болта.
Узловое сборно-разборное соединение деревянных стержней включает вставленные в пропилы балок стальные пластины, скрепленные с древесиной посредством клея, стальные закладные детали, болты специальные с разноименной резьбой на разных концах одного болта. При растяжении болты, вкрученные в стальные закладные детали, воспринимают растягивающие усилия, передаваемые через стальные вклеенные пластины. При сжатии контактные поверхности стальных закладных деталей, а также деревянные части торцов воспринимают сжимающие усилия и перераспределяют по древесине. При изгибе болты растянутого пояса воспринимают растягивающие усилия, передаваемые через стальные вклеенные пластины, а усилия сжатия воспринимаются контактными поверхностями стальных закладных деталей и перераспределяются по древесине.
На фиг. 1 изображен поэлементный комплект узлового сборно-разборного соединения деревянных стержней;
на фиг. 2 - подготовленные к соединению деревянные элементы;
на фиг. 3 - соединение двух деревянных элементов.
Узловое соединение деревянных элементов включает: деревянный элемент 1, стальные пластины 2, стальные закладные детали 3, болты специальные с разноименной резьбой на разных концах одного болта 4, продольные пазы 5, расположенные в деревянном элементе 1, выемки 6, для удобства сборки, расположенные в стальных закладных деталях 3, пазы 7 для стальных пластин 2, расположенные в стальных закладных деталях 3.
Порядок сборки: Стальные пластины 2 заводят в пазы 7 закладных деталей 3 и приваривают к ним, сваренную конструкцию вставляют в профрезерованные продольные пазы 5 деревянного элемента 1, зазоры пазов для жесткой фиксации, например, заливают эпоксидной клеевой композицией. Подготовленные деревянные элементы выставляют и стягивают специальными болтами с разноименной резьбой на разных концах одного болта 4. После сборки стыка выемки 6 в закладных деталях 3 замоноличиваются, например полимербетоном.
Узловое сборно-разборное соединение деревянных стержней работает следующим образом.
При растяжении. Растягивающие продольные усилия в деревянном элементе 1 передаются через клеевую прослойку на стальные пластины 2. Далее через стальные пластины 2 усилие передается на стальные закладные детали 3. Через стальные закладные детали 3 усилие распределяется и передается на вкрученные в стальные закладные детали 3 специальные болты с разноименной резьбой на разных концах одного болта 4.
При сжатии. Сжимающие усилия с деревянного элемента 1 через его торец передаются на стальные закладные детали 3. В итоге усилия сжатия передаются частично через контактные поверхности стальных закладных деталей 3, частично через деревянную часть торца деревянного элемента 1.
При изгибе. В случае изгиба один из поясов деревянного элемента 1 будет воспринимать усилия растяжения, а другой усилия сжатия, схема восприятия которых описана выше.
Предложенная конструкция соединения может быть использована при конструировании стыков и обеспечивает работоспособность конструкции при сложных видах напряженно-деформированного состояния.
Таким образом, по сравнению с прототипом, заявляемое узловое сборно-разборное соединение деревянных стержней при упрощении конструкции узла и его монтажа обеспечивает равнопрочность соединения основному сечению с сохранением габаритов основного сечения, повышает жесткость соединения, упрощает монтаж.