ЖЕСТКИЙ РАМНЫЙ УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ ПРОФИЛЕЙ

Полезная модель относится к области строительства, в частности к жестким узлам соединения рамных профилей, и может быть использована при возведении зданий для формирования каркасов, лесов, коробок с металлическим каркасом рамного типа, несущими конструкциями которого являются элементы замкнутого сечения, в том числе из тонколистовой холодногнутой стали.
Известен узел соединения трубчатых профилей, содержащий закладные и соединительные элементы, снабженные отверстиями под крепежные элементы, согласно изобретению образован несущими элементами рамных конструкций, объединенных между собой фасонками с использованием сборной закладной вставки, обеспечивающей закрепление фасонок на стенках соединяемых профилей с помощью болтовых соединений без доступа к их гайкам, которые зафиксированы в сборной закладной вставке и установлены в ней с возможностью прижатия к внутренним стенкам профиля с использованием установленных в упомянутой вставке шайб и фрикционной накладки, при этом сборная закладная вставка установлена в каждом из соединяемых профилей и снабжена деревянным брусом со сквозными поперечными отверстиями и уширенными отверстиями с противоположных сторон бруса, в которых соосно зафиксированы упомянутые гайки и установлены шайбы, закрытые на брусе фрикционными накладками, в которых соосно отверстиям в брусе выполнены отверстия под болты (патент РФ № 2423582, опубл. 10.07.11, МПК Е04В 1/58).
Недостатками аналога являются высокие трудозатраты при изготовлении и монтаже, обусловленные сложностью изготовления и установки вставки в профиле замкнутого сечения и ее стыковки с отверстиями профиля для установки болтовых соединений, а также большим количеством сборочных элементов; низкая долговечность соединения за счет применения древесины при непосредственном контакте с металлом; значительная концентрация напряжений в фасонке, что приводит к увеличению ее материалоемкости.
В качестве прототипа принят узел соединения ригеля со стойками, выполненный с помощью фасонок (фасонных элементов) из оцинкованной стали на болтовых соединениях (РЕКОМЕНДАЦИИ по проектированию, изготовлению и монтажу конструкций каркаса малоэтажных зданий и мансард из холодногнутых стальных оцинкованных профилей производства конструкций ООО «Ласар» - Липецк, 2005. - 46 с. (п. 5. 6. Узловые соединения; рис. 28, с. 29), прототип).
Недостатком прототипа являются высокие трудозатраты при изготовлении и монтаже, обусловленные необходимостью сверления отверстий, большим количеством болтов, низкой устойчивостью фасонного элемента в виде одиночной пластины, ограниченная несущая способность элемента, низкая надежность соединения в связи с податливостью соединений.
Полезная модель направлена на снижение трудозатрат при изготовлении и монтаже рамных каркасов и повышение надежности углового соединения.
Технический результат, соответствующий задаче, реализуемой полезной моделью, заключается в повышении стабильности каркаса за счет исключения возможности крутильной деформации соединения.
Указанный технический результат достигается за счет того, что жесткий рамный узел углового соединения профилей, выполненных в виде металлических профилей коробчатого сечения, содержит две гофрированные металлические накладки, гофры которых выполнены с плоскими основаниями, при этом накладки прикреплены с двух сторон углового соединения так, что плоские основания наложены на противолежащие плоские грани профилей вблизи места углового соединения и прикреплены к ним самонарезающими винтами, а гофры накладок проходят перпендикулярно к биссектрисе угла соединения профилей.
При этом, в частном случае реализации полезной модели, вершины гофров также выполнены плоскими. В другом частном случае реализации полезной модели, накладки обрезаны таким образом, что они не выступают за плоскости граней соединяемых профилей, перпендикулярных к плоскостям оснований. В другом частном случае реализации полезной модели, основания накладок, за исключением оснований, ближайших к вершине угла соединения профилей, прикреплены к каждой из граней соединяемых профилей, по крайней мере, двумя самонарезающими винтами. В частном случае реализации полезной модели, жесткий рамный узел углового соединения профилей содержит накладку из листового металла, закрепленную поверх внешних сопряженных граней соединяемых профилей, толщина металла которой меньше либо равна толщине металла соединяемых профилей. Еще в одном частном случае реализации полезной модели, жесткий рамный узел углового соединения профилей содержит подкос из листового швеллера, толщина металла которого меньше либо равна толщине металла соединяемых профилей.
Использование объемных накладок при соединении несущих элементов повышает жесткость и устойчивость узлового соединения, что обеспечивает повышение несущей способности узла соединения профилей. Также в результате пространственной работы фасонного элемента снижается расход металла.
Использование дополнительной накладки из тонколистового металла по верхнему и подкоса из тонколистового швеллера по нижнему поясу, стягивающих все сечение элемента по контуру, обеспечивает более полную совместную работу соединяемых профилей, что способствует повышению жесткости, устойчивости и несущей способности узлового соединения.
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 изображен жесткий рамный узел соединения профилей, общий вид; на фиг. 2 - жесткий рамный узел соединения профилей с использованием дополнительной накладки из тонколистового металла по верхнему и подкоса из тонколистового швеллера по нижнему поясу; на фиг. 3 - поперечный разрез узла соединения.
Жесткий рамный узел соединения профилей образован несущими элементами 1 в виде соединяемых профилей, объединенными между собой гофрированными накладками 2, закрепленными на соединяемых профилях с помощью самонарезающих винтов 3 с двух сторон (фиг. 1-2).
Накладка 2 имеет контактные поверхности или основания гофров, контактирующие с гранями или сторонами несущих элементов (профилей) 1. Накладка может быть выполнена из одного листа, изогнута с образованием гофров, либо может быть выполнена сваркой или пайкой из отдельных полос металла, образующих боковые, соединительные и опорные пластины, соответствующие стенкам, вершинам и основаниям гофров, соответственно. Опорные пластины или основания гофров имеют отверстия для самонарезающих винтов 3. Размеры опорных пластин могут быть различными, в зависимости от требуемого количества винтов для соединения элементов профиля и местоположения узла. При необходимости установки различного количества самонарезающих винтов 3, размеры или форма опорных пластин может быть изменено. Сосредоточенные нагрузки от прогонов на элементы профилей строительной конструкции передаются через соединительную пластину накладки фасонного элемента. Жесткий рамный узел соединения профилей может быть усилен дополнительной накладкой 4 из тонколистового металла по верхнему и подкоса 5 из тонколистового швеллера по нижнему поясу (фиг. 2, фиг. 3), стягивающих все сечение элемента по контуру, и обеспечивая тем самым более полную совместную работу соединяемых профилей 1 и единого объемного Накладки 2. Дополнительные накладки имеют отверстия под болты, с помощью которых путем завинчивания на них гаек обеспечена плотность соединения всех элементов и монолитность всего узла.
Таким образом, заявляемое изобретение повышает несущую способность и надежность узла соединения, а также снижает расход металла и трудоемкость при устройстве узловых соединений элементов замкнутого типа сечения.