УЗЕЛ АРОЧНЫХ КАРКАСНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
ASSEMBLY OF ARCHED FRAME STRUCTURES

Изобретение относится к строительству, а именно к соединительным деталям пространственных арочных каркасных конструкций [Е04В 1/32].
Из уровня техники известна НЕСУЩАЯ КОНСТРУКЦИЯ ИЛИ АНАЛОГИЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ДЛЯ НИХ, В ЧАСТНОСТИ, ДЛЯ КУПОЛООБРАЗНЫХ КОНСТРУКЦИЙ [DE 3137202 (А1), опубл. 19.05.1983], состоящая из многоугольников, составленных из отдельных одинаковых компонентов, причем многоугольники соединены вдоль своих продольных краев и/или своими углами, отличающаяся тем, что компоненты представляют собой систему стержней или представляют собой рамы, а также соединительные части, которые собраны в различных комбинациях для образования геометрических структур, основанных на образовании треугольников или включении треугольных структур таким образом, что несущие части, стержни или рамы вдоль их сторон кромки и/или на углах соединяются радиально, образуя узлы.
Недостатком данного аналога является сложность конструкции крепежных конструктивных элементов, что отрицательно сказывается на надежности реализуемых соединений.
Также из уровня техники известен СОЕДИНИТЕЛЬ ДЛЯ БАЛОК [RU 2727996 (С1), опубл. 28.07.2020], который в виде цельной плоской детали, содержащей два несущих элемента, расположенных под углом друг к другу, с выполненными в них с одной стороны плоской детали прямоугольными пазами, ограниченными несущими опорными участками, расположенными в зоне наибольших нагрузок.
Недостатком данного аналога является отсутствие в рамках данного соединения торцевого контакта подготовленных поверхностей сложной формы соединяемых элементов, что негативно сказывается на надежности соединения данного соединения.
Наиболее близким по технической сущности является УЗЕЛ УГЛОВОГО СОЕДИНЕНИЯ [RU 165765 U1, опубл. 10.11.2016], содержащий деревянные элементы с вырезанными торцевыми частями с образованием смещенных торцевых граней, на каждой из которых выполнен выступ, и нагель, скрепляющий указанные элементы, отличающийся тем, что деревянные элементы соединены под углом больше 90°, но меньше 180°, причем торцы элементов имеют выступы и впадины, ответные впадинам и выступам, выполненным по кривой линии на смещенных торцевых гранях, а нагель расположен в центральной зоне соединения.
Основной технической проблемой прототипа является крепление соединения одним продолговатым в поперечном сечении нагелем, что снижает надежность и усложняет процесс сборки соединения.
Задачей изобретения является устранение недостатков прототипа.
Техническим результатом изобретения является повышение надежности и упрощение сборки узла арочных каркасных конструкций.
Указанный технический результат достигается за счет того, узел арочных каркасных конструкций, выполнен в виде пазошипового соединения стоек, причем соединение выполнено в форме трапеции, с расположением по бокам монтажных накладок и наличием соосных монтажных отверстий в стойках и монтажных накладках для крепежных элементов.
В частности, крепеж выполнен в виде болтового соединения.
В частности, в монтажных накладках одно отверстие выполнено в средней части, а другие парами у торцов с одной и другой стороны.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показан общий вид замка для каркаса сферической конструкции.
На фиг. 2 показан вид сбоку монтажной накладки узла для каркаса сферической конструкции.
На фиг. 3 показан разрез А-А монтажной накладки узла для каркаса сферической конструкции.
На фиг. 4 показан сегмент каркаса сферической конструкции, образованного двумя замками.
На фиг. 5 показан вид сверху каркасной сферической конструкции.
На фиг. 6 показан разрез А-А каркасной сферической конструкции.
На фигурах обозначено: 1 - стойки нижнего яруса, 2 - трапецеидальные пазы, 3 - монтажные отверстия, 4 - стойки верхнего яруса, 5 - трапецеидальные шипы, 6 - пазошиповое соединение стоек, 7 - торцевые продольные шипы, 8 - болты, 9 - монтажные накладки, 10 - поперечные пазы, 11 - распорки, 12 - площадка.
Осуществление изобретения
Узел для сферических каркасных конструкций (фиг. 1) содержит стойки нижнего яруса 1 с трапецеидальными пазами 2 и набором монтажных отверстий 3 - одно в средней части трапецеидального паза 2 и два возле основания трапецеидального паза 2.
В стойках верхнего яруса 4 расположены ответные трапецеидальные шипы 5, образующие пазошиповое соединение стоек 6.
Также на стойках верхнего яруса 4 расположены монтажные отверстия 3 - одно в средней части трапецеидального шипа 5 соосное монтажному отверстию 3, расположенному в средней части трапецеидального паза 2 стоек нижнего яруса 1 и два непосредственно над трапецеидальным шипом 5. На внешних торцах стоек нижнего яруса 1 и стоек верхнего яруса 4 расположены торцевые продольные шипы 7.
Также узел содержит расположенные слева и справа от пазошипового соединения стоек 6 монтажные накладки 9 (фиг. 2 и 3), выполненные в виде продолговатых плоских деталей с изломами у одной из сторон, вдоль которых выполнены поперечные пазы 10. Пазошиповое соединение стоек 6 нижнего яруса 1 и стоек верхнего яруса 4 скреплено монтажными накладками 9 и болтами 8. Вдоль изломов в монтажных накладках 9 выполнены поперечные пазы 10, в которых выполнены монтажные отверстия 3. Важно отметить, что угол излома монтажной накладки 9 соответствует углу пазошипового соединения стоек 6.
В поперечных пазах 10 расположены торцы распорок 11, на внешнем торце которых расположены торцевые продольные шипы 7. Монтажные отверстия 3 в поперечных пазах 10 монтажных накладок 9 соответствуют монтажным отверстиям 3 в торцах распорок 11.
При возведении арочных каркасных конструкций рассматриваемые узлы реализуются представленным ниже образом. К торцам распорки 11 поперечным пазом 10 посредством болтов 8 прикрепляются две монтажные накладки 9. Далее к монтажным накладкам 9 с двух сторон (с плоской стороны, где поперечные пазы 10 отсутствуют) болтами 8 прикрепляются стойки нижнего яруса 1.
Далее к стойкам нижнего яруса 1 со свободной стороны зеркально уже закрепленным монтажным накладкам 9 прикрепляются на болты 8 две новые монтажные накладки 9. Таким образом, собран единичный сегмент каркаса нижнего яруса (фиг. 4) и повторяя данную операцию строится нижний ярус требуемой длинны и формы.
Далее в трапецеидальные пазы 2 стоек нижнего яруса 1 трапецеидальными шипами 5 устанавливаются стойки верхнего яруса 4, образуя пазошиповое соединение стоек 6 и начиная строить верхний ярус.
После возведения нужного каркаса болты 8 протягиваются требуемым моментом.
Примерная конструкция, установленная на площадке 12, представлена на фигурах 5-6.
Преимуществом представленного узла арочных каркасных конструкций является повышение надежности соединения, обусловленное применением достаточного количества болтов 8 для скрепления входящих в узел деталей. Упрощение сборки узла достигается, в том числе продуманной конструкцией узла, что подтверждается практическим применением. В 2020 году Заявителем были изготовлены представленные в настоящей заявке детали узла арочной каркасной конструкции, сборка и эксплуатация которых подтвердила заявленный технический результат.
Технический результат изобретения - повышение надежности и упрощение сборки узла арочных каркасных конструкций, достигается путем выполнения узла арочных каркасных конструкций в виде пазошипового соединения стоек 6 трапецеидальной формы, с расположением по бокам монтажных накладок 9 и наличием соосных монтажных отверстий 3 в пазошиповом соединении стоек 6 и монтажных накладках 9.
Расположение одного монтажного отверстия 3 в средней части монтажных накладок 9 и четырех монтажных отверстий 3 парами у торцов монтажных накладок 9 в совокупности с трапецеидальным пазом 2, стоек нижнего яруса 1 и стоек верхнего яруса 4 позволяет получать надежное, прочное и простой узел арочной конструкции, в котором болтовое соединение средних монтажных отверстий 3 фиксирует монтажные накладки 9 и трапецеидальный паз 2, болтовые соединения пар монтажных отверстий 3 у торцов с одной и другой стороны монтажных накладок 9 надежно фиксируют монтажные накладки 9, а также стойки нижнего яруса 1 и стойки верхнего яруса 1.