УЗЕЛ СОПРЯЖЕНИЯ РАМЫ
UNIT OF FRAME COUPLING

Изобретение относится к строительству и касается однопролетных рам зданий, а именно их узловых сопряжении ригеля рамы с колоннами.
Известны рамы однопролетных зданий, в которых фермы из прокатных профилей изготовляются на листовых фасонках и имеют жесткое сопряжение ригеля с колоннами и соединены на болтах или на сварке (см. Металлические конструкции. В 3 томах. Том 2. Конструкции зданий; учебник для строительных вузов (В.В.Горев и др.) М.: Высшая школа, 1999 г., рис.1,32 и 1,33, стр.47).
В такой раме фермы и колонны сопрягаются на листовых косынках, что требует повышенного контроля качества изготовления узлов колонны и фермы и ведет к трудоемкости изготовления элементов рамы.
Прототипом изобретения является рама, содержащая решетчатый ригель с поясами из двух швеллеров или С-образных профилей, между стенками которых расположены и внахлест прикреплены листовые фасонки, к которым на болтах прикреплены стержни решетчатого ригеля и колонн (см. прикладываемое к заявке приложение 1, 2009 г.).
Такое конструктивное решение рамы трудоемко в изготовлении, а наличие в узле рамы листовой шарнирности снижает несущую способность рамы из ее плоскости.
Цель изобретения - упрощение изготовления рамы и ее узлов сопряжения ригеля рамы с колоннами.
Результат достигается тем, что в узле сопряжения рамы, включающем решетчатый ригель с поясами из швеллеров или С-образных профилей, между стенками которых расположены и внахлест прикреплены на болтах или на сварке полки спаренных стенками швеллеров или С-образных профилей V-образной колонны, при этом узлы пересечения поясов ригеля с поясами колонны соединены диагоналями, согласно изобретению диагонали выполнены из двух стальных полос шириной не менее полутора высоты профиля пояса ригеля и толщиной не менее толщины профиля ригеля или колонны и расположены в узлах их пересечения между поясами ригеля и колонны, при этом диагональные связи одинаковых направлений стянуты между собой болтами.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена схема однопролетной рамы; на фиг.2 - узел сопряжения решетчатого ригеля с решетчатой V-образной колонной в аксонометрии с условно опущенным поясным профилем.
Рама здания состоит из решетчатого ригеля 1 и V-образной колонны (фиг.1). Пояса ригеля рамы 1 содержат решетку 3, состоящую из швеллера или С-образного профиля 4, которые своими полками профилей соединяются внахлест на болтах или на сварке со стенками поясных профилей рамы (фиг.1).
V-образная колонна рамы состоит из внутренней ветви 5 колонны, выполненной из швеллера или С-образного профиля 4, и наружной ветви 6 колонны 2, выполненной из одного или двух профилей 4, соединенных стенками профилей. Обе ветви 5 и 6 колонны 2 расположены между ветвями поясов ригеля 1 и внахлест соединены с ними (фиг.1). Узел сопряжения решетчатого ригеля рамы с колонной (фиг.2) состоит из узлов 7, 8, 9 и 10, которые между собой соединены диагоналями 11 и 12, выполненными в форме двух широких стальных полос, которые своими концами 13 расположены между поясами ригеля 1 и поясами 5 и 6 колнны 2, при этом полосы одинакового направления стянуты болтами 14 (фиг.2). Сечения полос 11 и 12 приняты шириной не менее полутора высоты профиля поясов ригеля 1 и толщиной не менее толщины профиля ригеля 1 или колонны 2.
Конструктивное решение узла стыка ригеля 1 с колонной 2 рамы позволяет выполнить узлы рамы бескосыночными на болтах или на сварке.
Рама на воздействие ветровых нагрузок работает следующим образом. При действии на раму ветровых нагрузок слева (стрелка А) работают на растяжние левая диагональ 11 и правая угловая диагональ 12 узлов рамы (фиг.1), а при действии ветровых нагрузок на раму справа (стрелка В) - включаются в работу на растяжение левая диагональ 12 (на фиг.1 слева) и правая диагональ 11 узлов рамы (фиг.1). При действии на раму снеговых нагрузок работают на растяжение только угловые диагонали 12 узлов рамы (фиг.1).
Благодаря выполнению диагоналей в виде двух стальных полос шириной не менее полутора высоты профиля ригеля и толщиной не менее толщины профилей ригеля или ветвей колонны удается решить все узлы рамы бесфасоночными, что сильно упрощает изготовление рамы в целом. Кроме того, несущая способность рамы из ее плоскости повышается, так как исчезает шарнирность листовых фасонок.
Наиболее эффективно конструкция рамы может быть использована как при изготовлении рам из оцинкованных профилей, так и в сварных рамах пролетами до 36 и более метров.