СИСТЕМА СБОРКИ ПОСРЕДСТВОМ ЖЕСТКОГО СВИНЧИВАНИЯ, ПРЕДНАЗНАЧЕННАЯ ДЛЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ
SYSTEM OF ASSEMBLY BY MEANS OF RIGID SCREWING

Область техники
Изобретение относится к металлическим конструкциям, используемым в строительстве, в особенности, к системе сборки секций, состоящих из стоек и балок в таких металлических конструкциях, посредством которой получают сборочные узлы со сборочной прочностью, как у обычных сварных узлов и с преимуществом компоновки при монтаже посредством винтов, как в обычных соединяемых узлах.
Известно использование при строительстве зданий металлических конструкций в качестве опорной рамы путем применения прочных Н-образных секций или подобных конфигураций для формирования таких конструкций, так чтобы сборочные узлы между секциями были выполнены с гарантиями в отношении прочности и безопасности, требуемыми в каждом случае при проведении конкретного монтажа.
Система, используемая для выполнения сборочных узлов из секций в упомянутых конструкциях, представляет собой жесткую сборочную систему, выполняемую посредством сварки, поэтому узлы будут весьма прочными, однако они имеют недостаток, заключающийся в том, что выполнение сварочных швов требует весьма больших затрат, причем это даже более существенно в случае сварочных швов, которые обязательно должны быть выполнены на месте возведения конструкции.
Сборочные узлы, соединяемые посредством свинчивания, используют в тех случаях, когда для сборочных узлов требуется меньшая прочность, причем такие узлы легко создать и монтировать на месте, поэтому их используют всякий раз, когда это позволяют требуемые условия прочности, тем не менее, их ограниченная прочность во многих случаях не позволяет заменять ими жесткие сварные сборочные узлы.
Согласно предлагаемому изобретению предложена система, которая позволяет создать сборочные узлы с преимуществами прочности, присущими жестким сварным сборочным узлам, и с преимуществами легкости монтажа, присущими свинчиваемым узлам, что позволяет устранить недостатки различных обычных решений, так что эта система обеспечивает весьма значительные преимущества.
Система, являющаяся объектом изобретения, основана на введении в применяемые конструкции вспомогательных деталей, смонтированных между боковыми фланцами и перемычкой секций, которые должны принимать сборочный узел из других, вторичных секций, при этом сборочный узел из таких вторичных секций образуют посредством винтов, которые проходят через соответствующую часть вторичных секций сборочного узла, и через часть приемных секций, на которых выполняют узел, и соответствующую часть, по меньшей мере, одной вспомогательной детали.
Таким образом, между секциями, являющимися компонентами конструкций, получают сборочные узлы, которые обладают прочностью жестких сварных узлов благодаря дополнительной толщине, образуемой в зоне закрепления посредством вспомогательных деталей, и устойчивому распределению напряжения, которое вспомогательные детали обеспечивают на всей занимаемой ими поверхности. Толщина вспомогательных деталей может изменяться там, где это приемлемо, в соответствии с прочностью, которая требуется для узла в каждом случае.
Упомянутые узлы, выполняемые посредством системы согласно изобретению, с другой стороны, обладают преимуществом свинчиваемых сборочных узлов в отношении монтажа, поскольку крепление между элементами сборочного узла осуществляют посредством резьбового закрепления, которое может быть выполнено относительно легко при монтаже по месту, как только детали, подлежащие сборке, соответствующим образом подготовлены в цеху, так что подготовленные элементы доставляют к месту монтажа, где должно быть выполнено лишь закрепление посредством свинчивания.
Вспомогательные детали, вводимые в сборочные узлы согласно предложенной системе, представляют собой жесткие элементы с базовой U-образной конфигурацией, которые могут быть установлены между фланцами и перемычкой приемной секции узла, однако такие вспомогательные детали могут иметь разное исполнение согласно особенностям сборочных узлов, которые должны быть выполнены в каждом случае.
В этом отношении вспомогательные детали, например, могут представлять собой U-образные детали, по меньшей мере, с одним из боковых фланцев, имеющим большую длину, чем фланцы приемной секции узла, так что могут быть выполнены жесткие сборочные узлы, которые обладают высокой прочностью в совпадающих частях вспомогательных деталей и приемной секции, хотя в то же время можно выполнить сборочные узлы с меньшей прочностью посредством закрепления вторичных секций непосредственно на выступающей части вспомогательных деталей.
Когда для сборочных узлов требуется определенная прочность, вспомогательные детали также могут быть обеспечены элементами жесткости, например, поперечными перегородками между их фланцами, перпендикулярными центральной перемычке, или посредством призматической трубчатой конфигурации, то есть базовой U-образной формы, закрытой посредством поперечного сборочного узла между концами для боковых фланцев.
Упомянутая система, составляющая цель изобретения, несомненно, обладает значительными преимуществами, касающимися увеличения срока службы и предпочтительной возможности выполнения функции, для которой она предназначена.
Описание чертежей
На фигуре 1 представлен разнесенный вид в перспективе соответствующих вспомогательных деталей на приемной секции сборочного узла согласно предложенной системе.
На фигуре 2 представлен разнесенный вид в перспективе совокупности в виде сборочного узла из двух вторичных секций на приемной секции, выполненного в соответствии с упомянутой системой согласно изобретению.
На фигуре 3 представлен вид в перспективе сборочного узла из четырех вторичных секций на приемной секции в соответствии с компоновкой, показанной на предыдущей фигуре.
На фигуре 4 представлен вид сверху в плане сборочного узла согласно предыдущей фигуре.
На фигуре 5 представлен вид в перспективе практического варианта осуществления, включающего в себя другой вариант крепления вторичных секций на приемной секции в сборочном узле, который также составляет часть объема изобретения.
На фигуре 6 представлен еще один практический вариант осуществления группы сборок, выполненных посредством системы согласно изобретению.
На фигуре 7 представлен вид сверху группы согласно предыдущей фигуре.
На фигуре 8 представлен вид в перспективе практического варианта, включающего в себя сборочный узел с упрочненной вспомогательной деталью между его фланцами.
На фигуре 9 представлен вид в перспективе еще одного практического варианта, включающего в себя сборочный узел с трубчатой вспомогательной деталью.
На фигуре 10 представлен увеличенный вид в перспективе варианта осуществления усиленной вспомогательной детали, например такой, крепление которой показано на фигуре 8.
На фигуре 11 представлен увеличенный вид в перспективе варианта осуществления трубчатой вспомогательной детали, например такой, крепление которой показано на фигуре 9.
На фигуре 12 представлен вид в перспективе частичной металлической конструкции, выполненной из совокупности сборочных узлов в соответствии с системой согласно изобретению.
Подробное описание изобретения
Цель изобретения заключается в создании сборочной системы для формирования металлических строительных рамных конструкций и тому подобного, позволяющей выполнить сборочный узел из компонентов конструкций с характеристиками в отношении прочности, таким как у жестких сварных узлов, но с обеспечением простоты монтажа, как в случае монтажа сборочных узлов, соединяемых посредством свинчивания. Эта система полезна для выполнения сборочных узлов из балочных секций на секциях в виде стоек и наоборот в соответствующих конструкциях, и, кроме того, она может быть применена для любого типа обычных секций, используемых в таких конструкциях, например, таких как Н-образная секция, I-образная секция, U-образная секция и так далее.
Система основана на введении вспомогательных деталей (1) в зоны сборочных узлов, так чтобы обеспечить закрепление соответствующих собираемых элементов (2 или 3) в каждом случае посредством винтов (4), которые устанавливают таким образом, чтобы они проходили через обе соответствующие части элементов (2 или 3), которые собирают, и, по меньшей мере, через одну вспомогательную деталь (1), что придает креплению прочность, делающую его эквивалентным обычным жестким сварным узлам.
Вспомогательные детали (1), используемые в системе, в большинстве случаев их выполнения имеют U-образную форму, при этом их размеры по ширине и глубине соответствуют размерам между боковыми фланцами и перемычкой приемных секций (2), в которые заходят выполняемые сборочные узлы, так чтобы осуществить крепление вспомогательных деталей (1), причем их устанавливают между фланцами и перемычкой соответствующей сборочной приемной секции (2) так, как показано на фигурах 1 и 2.
Секции (3), которые должны быть закреплены в сборочных узлах, обычно оснащают передней плитой (5), жестко закрепленной на их конце для формирования соединения на сборочной приемной секции (2), при этом крепление осуществляют посредством винтов (4), которые вставляют через упомянутую плиту (5), в то же время пропуская их через соответствующую приемную секцию (2) и вспомогательную деталь или вспомогательные детали (1), что можно видеть на фигурах 2, 3 и 4.
Таким образом, получают сборочные узлы, в которых крепление упрочнено посредством соответствующих вспомогательных деталей (1), которые обеспечивают дополнительную толщину, придающую жесткость, и распределение напряжения для придания прочности по всей площади, занимаемой такими вспомогательными деталями (1), поэтому прочность не должна быть обеспечена приемной секцией (2) только в каком-то месте тех зон, где используют винты (4), и, следовательно, сборочные узлы будут весьма прочными, являясь эквивалентными обычным жестким сборочным узлам, выполняемым посредством сварки, при этом стенки приемной секции (2) также могут иметь относительно меньшую толщину.
Сборочные узлы из вторичных секций (3) могут быть выполнены как на боковых сторонах, так и на передних частях приемной секции (2), но только с тем условием, что крепежная плита (5) для вторичных секций (3) будет в каждом случае иметь соответствующую ширину, поскольку в передних сборочных узлах плита (5) должна проходить между боковыми фланцами соответствующей приемной секции (2) для подсоединения к зоне перемычки секции (2), что можно видеть на фигуре 4.
Сборочные узлы для крепления вторичных секций (3.1) непосредственно на совокупность приемной секции (2) и соответствующей вспомогательной детали (1) без соединительной плиты (5) могут быть образованы, как показано на фигуре 5, без изменения зоны охвата и с тем же самым результатом в отношении прочности крепления.
В одном из вариантов осуществления конструкции вспомогательные детали (1) могут иметь один или оба из своих боковых фланцев с увеличенным размером по длине, так что в соединении с приемной секцией (2) сборочных узлов часть этих фланцев будет выступать от вспомогательных деталей (1) по отношению к боковым фланцам секции (2), при этом непосредственно на выступающей части фланцев вспомогательных деталей, имеющих увеличенный размер, что показано на фигурах 6 и 7, может быть обеспечена пониженная прочность крепления.
Прочность сборочных узлов изменяется в соответствии с толщиной вспомогательных деталей (1), так что посредством введения вспомогательных деталей (1) с разной толщиной могут быть получены в большей или в меньшей степени прочные сборочные узлы. Однако жесткость и прочность вспомогательных деталей (1) также может изменяться в соответствии с другими особенностями, например, посредством введения поперечных элементов жесткости (6) между боковыми фланцами перпендикулярно перемычке, как показано на фигуре 10, но в случае вспомогательных деталей (1) такого типа сборочные узлы могут быть выполнены таким же образом, как и в случае простых U-образных вспомогательных деталей (1), что показано на фигуре 8.
Как показано на фигуре 11, в пределах объема изобретения в сборочных узлах таким же образом могут быть использованы трубчатые вспомогательные детали (1.1.), причем также с возможностью выполнения совместно с ними вторичных секций (3) на приемной секции (2), как показано на фигуре 9. В случае трубчатых вспомогательных деталей (1.1.) в них обеспечивают отверстия (7) для доступа к внутренней части, чтобы облегчить манипулирование крепежными винтами (4) при монтаже.
В любом случае любой тип сборочных узлов, требуемых для формирования соответствующих металлических конструкций, может быть выполнен посредством системы согласно изобретению на основе введения вспомогательных деталей (1 или 1.1.) в крепежные сборочные узлы между вторичными секциями (3) и приемной секцией (2), происходит ли соединение на боковой стороне или на передней стороне приемных секций (2), или с перпендикулярной компоновкой, либо с наклонной компоновкой вторичных секций (3) по отношению к приемным секциям (2), как показано на фигуре 12.