КЛИНОВЫЙ КРЕПЕЖНЫЙ УЗЕЛ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Полезная модель относится к строительному оборудованию и предназначена для использования в системах клиновых лесов, объемных стойках опалубки перекрытий, конструкциях быстровозводимых трибун, сцен, консолей под осветительное оборудование и прочих системах, где необходимо обеспечить жесткое взаимоперпендикулярное соединение линейных элементов между собой.
Предлагаемый узел обеспечивает:
- передачу высоких нагрузок,
- взаимное перпендикулярное центрирование стоек и ригелей,
- надежность конструкции.
Известна стержневая система [1], используемая как средство подмащивания при производстве различного вида строительных работ в качестве строительных лесов, подмостей, а также несущих элементов при устройстве опалубок, временных сооружений типа трибун, павильонов и т.д. В такой системе вилка узла крепления горизонтальных связей с несущими вертикальными стойками выполнена с отбортовкои и снабжена скобой, являющейся ребром жесткости, направляющей для клина и элементом для передачи вертикальных усилий.
Известна также трубчатая стержневая система [2], в которой крышка хомутового соединения снабжена опорной пластиной, опирающейся на боковую поверхность зажимаемого элемента, а фиксирующее устройство выполнено в виде пластины с прямоугольным пазом, в котором расположен клин, взаимодействующий с крышкой.
Недостатком известных стержневых систем [1, 2] является недостаточная надежность соединительных креплений.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является клиновой узел фирмы PERI [3], состоящий из клина и его корпуса, и опорного фланца, а также ригеля. Ригель опирается непосредственно на фланец. При расклинивании происходит точечное распирание - с одной стороны клин упирается во
фланец, с другой - в выступ на корпусе клина. Клин имеет подпружинивание, что делает возможным сборку узла без ударных инструментов.
Недостатком известного технического решения является то, что корпус клина является сложной фасонной деталью, имеет значительную толщину и может быть изготовлен только метом горячей штамповки, или литьем, что ограничивает область его применения.
Технический результат, заключающийся в устранении отмеченных недостатков, достигается в предлагаемом клиновом крепежном узле для строительных конструкций, смонтированном на вертикальной стойке и состоящем из опорного фланца с отверстиями, закрепленного на стойке, горизонтального ригеля, клина и корпуса клина, закрепленного на ригеле, тем, что фланец выполнен в виде плоской фасонной детали с осевым отверстием для крепления к стойке, а также с пазами под корпус клина и клин, ригель выполнен с прямоугольным сечением и щелевидными пазами на концах, корпус клина выполнен с П-образным сечением с двумя боковыми стенками трапециевидной формы и средней стенкой, превышающей высоту боковых стенок на толщину ригеля по вертикальной оси, при этом средняя стенка корпуса обращена к вертикальной стойке, клин выполнен с высотой, превышающей высоту корпуса и с фиксирующим элементом, обращенным в противоположную сторону от вертикальной стойки, причем при установке ригеля корпус с клином вставлен в соответствующий паз опорного фланца.
Технический результат, заключающийся в повышении надежности соединения, достигается также тем, что пазы во фланце выполнены прямоугольной формы и расположены симметрично.
Кроме того, технический результат, заключающийся в расширении эксплуатационных возможностей, достигается тем, что число пазов во фланце равно четырем.
Повышение точности сборки узла достигается тем, что ригель выполнен из трубы прямоугольного сечения.
Предотвращение выпадания клина из корпуса обеспечивается тем, что фиксирующий элемент клина расположен во внутренней полости ригеля для.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
- на фиг.1 показан корпус клина;
- на фиг.2 представлен клин с фиксирующим элементом;
- на фиг.3 показан ригель;
- на фиг.4 изображены ригель, клин и корпус клина в собранном состоянии;
- на фиг.5 показан фланец;
- на фиг.6 изображен фланец, закрепленный на стойке;
- на фиг.7 представлен клиновой узел в собранном состоянии;
- фиг.8 иллюстрирует механизм взаимодействия деталей узла под нагрузкой.
Предлагаемый клиновой крепежный узел для строительных конструкций содержит корпус 1 клина (фиг.1), клин 2 с фиксирующим элементом 3 (фиг.2), ригель 4 (фиг.3).
Кроме того, узел содержит опорный фланец 5, выполненный в виде плоской фасонной детали (фиг.5) с осевым отверстием 6 для крепления к стойке 7 (фиг.6).
Стойка 7 представляет собой трубу с сечением, соответствующим расчетным нагрузкам на конструкцию.
Корпус 1 клина представляет собой штампованную фасонную деталь из листовой стали, конфигурация которой обеспечивает плоское сопряжение с трубой стойки, фиксацию клина 2 внутри полости образованной корпусом 1 и ригелем 4, прочное сварочное соединение корпуса 1 и самого ригеля 4 (фиг.4). Корпус клина 1 выполнен с П-образным сечением с двумя боковыми стенками трапециевидной формы и средней стенкой, превышающей высоту боковых стенок на толщину ригеля по вертикальной оси, при этом при сборке средняя стенка корпуса обращена к вертикальной стойке.
Клин 2 представляет собой плоскую (штампованную, литую) деталь клиновидной формы. Геометрические параметры клина задаются в соответствии с габаритами корпуса 1 клина, сечением трубы ригеля 4, пазами во фланце. Клин 2 выполнен с высотой, превышающей высоту корпуса 1 и с фиксирующим элементом 3, обращенным в противоположную сторону от вертикальной стойки. Фиксирующий элемент 3, предотвращающий выпадение клина из собранного ригеля 4, расположен на внутреннем торце клина 2. При сборке фиксирующий элемент 3 клина расположен во внутренней полости ригеля 4 для предотвращения выпадания клина 2 из корпуса 1.
Ригель 4 представляет собой горизонтальный несущий элемент конструкции для восприятия вертикальных (на изгиб) и горизонтальных (на сжатие-растяжение) нагрузок. Представляет собой прямоугольную (квадратную) трубу со щелевидными пазами 8 на концах под клин 2.
Фланец 5 представляет собой круглую плоскую деталь, диаметр которой обусловлен диаметром стойки 7 и габаритами корпуса 1 клина. Во фланце 5 имеется осевое круглое отверстие 6 под диаметр трубу стойки и 4 прямоугольных паза 9, симметрично расположенных под углом 90° друг к другу и предназначенных для вставки в них корпусов 1 клина. Пазы 9 могут иметь и другую форму (например, для исполнения поворотного крепления ригелей 4 относительно оси стойки 7). На свободной поверхности детали выполнены технологические отверстия 10 под крепление талрепов (на чертежах не показаны).
Клиновой узел собирается и работает следующим образом.
Вначале на стойке 7 на определенной высоте закрепляется фланец 5 (приваривается). Затем клин 2 вставляется в паз 8 в ригеле 4 и к его торцу приваривается корпус 1 клина перпендикулярно горизонтальной оси ригеля. При этом клин 2 оказывается зафиксированным с помощью фиксирующего элемента 3 от выпадения из ригеля 4, и свободно перемещается на ход, соответствующий внутреннему размеру ригеля.
Для сборки клинового узла корпус 1 клина вставляется в соответствующий паз 9 фланца 5, затем, с помощью ударного инструмента производится расклинивание (фиг.7).
При расклинивании клин 2 внутренним торцом упирается во фланец (точка А на фиг.8), а наружным торцом по всей площади поверхности средней стенки корпуса 1 клина 2, (что является отличительной особенностью от других известных технических решений), стремится прижать корпус 1 клина к трубе стойки 7. Т.к. корпус 1 клина и ригель 4 взаимоперпендикулярны между собой, то при расклинивании ригель 4 так же становится перпендикулярным стойке 7.
При воздействии на ригель 4 нагрузки Р относительно точки расклинивания А возникает момент М (фиг.8). При этом моменту М противодействует корпус 1 клина и при больших значениях М в силовую схему включается клин 2, работающий как ребро жесткости. При этом обеспечивается необходимы запас прочности.
Даже при саморасклинивании ригель 4 останется в соединенном состоянии с фланцем 5 через корпус 1 клина, что повышает эксплуатационную надежность узла, и безопасность при его применении.
Все детали узла изготавливаются из стали.
Корпус клина изготавливается штамповкой из листовой стали 1,5-4 мм. Габариты корпуса клина определяются: габаритами сечении трубы ригеля (от 30 до 100 мм.), габаритами фланца и габаритами сечения трубы стойки (до 114 мм).
Общие габариты корпуса клина могут составлять:
- высота - от 80 до 300 мм;
- ширина - от 10 до 100 мм;
- длина - от 10 до 50 мм.
Клин изготавливается штамповкой с габаритами:
- высота - от 80 до 300 мм;
- ширина - от 10 до 100 мм;
- длина - от 10 до 50 мм.
Ригель изготавливается из квадратную трубу с сечением от 10 до 100 мм и со штампованными или фрезерованными пазами под клин.
Фланец представляет собой круглую литую или штампованную, деталь с диаметром до 300 мм. и толщиной до 20 мм. Во фланце имеется осевое круглое отверстие, под диаметр трубу стойки, и 4 прямоугольных паза под 90 градусов под корпуса клина. При этом диаметр описанной вокруг этих пазов окружности должен обеспечить надежное расклинивание клином. На свободной поверхности детали допускаются различные технологические пазы и отверстия, не нарушающие силовой схемы узла.
Источники информации:
1. Патент РФ №2131008, М. Кл. E 04 G 1/00, 7/00, опублик. 27.05.1999.
2. Патент РФ №2147657, М. Кл. E 04 G 1/00, 7/00, опублик. 27.05.1999.
3. Официальный сайт фирмы PERI:
http://www.peri.de/ww/en/pub/products.cfm/fuseaction/showproduct/product_ID/41/productcategory_ID/27.cfm