УЗЛОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ДЕРЕВЯННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРОСТРАНСТВЕННОГО КАРКАСА

Предлагаемое узловое соединение деревянных элементов пространственного каркаса относится к строительству и может быть использовано в пространственных конструкциях зданий и сооружений.
Известен опорный узел деревянной фермы, который состоит из верхнего и нижнего пояса с металлическими вкладышами, стальных наконечников, установленных в торцы верхнего пояса, соединительных деталей, стальных лент, огибающих металлические вкладыши и установленных в пропилы в нижнем поясе, и прикрепленные к нижнему поясу нагелями, натяжных болтов, пропущенные через вкладыши в соединительные детали. [А.С. №1291680 А1, МКИ Е 04 В 1/38, Е 04 С 3/11 П.А. Дмитриев, С.Г. Комиссаров, Ю.Д. Стрижаков и Т.В. Новикова, 23.02.87. Бюл. №7]
Недостатком указанного соединения является его преимущественное применение в плоских конструкциях, т.к. его конструкция предполагает надежную работу только в одной плоскости, что является не приемлемым в пространственной конструкции.
Наиболее близким является узловое соединение деревянных элементов пространственного каркаса, включающее деревянные элементы круглого сечения с коническими или пирамидальными участками на концах, соединительные элементы снабженные гофрами, которые размещены в кольцевых проточках у стержней и закреплены там скрутками, контактирующими с пластинами по внешней поверхности гофр. Соединительные элементы дополнительно прикреплены к деревянным элементам круглого сечения нагелями, изогнуты по профилю концов деревянных элементов круглого сечения и объединены друг с другом упорными элементами, к которым они присоединены винтами [А.С. №1654482 А1, МКИ Е 04 В 1/38, Е 04 С 3/11 П.А. Дмитриев, С.Г. Комиссаров, Ю.Д. Стрижаков и С.Ю. Кабаков, 07.06.91. Бюл. №21 - прототип ]
Недостатком соединения прототипа являются: сложность в изготовлении конических или пирамидальных участков; недостаточная жесткость конструкции, особенно в месте соединения упорного кольца с пластинами вследствие винтового соединения пластин с упорным кольцом; высокая трудоемкость сборки за счет большого числа отдельных элементов и соединений требующихся для сборки данного узла.
Техническая задача, решаемая полезной моделью - увеличение жесткости, упрощение сборки соединения.
Техническая задача решается следующим образом. В узловом соединении деревянных элементов пространственного каркаса, включающем соединительные элементы, каждый из которых снабжен упорным элементом и в которых закреплены нагелями концевые участки деревянных элементов, и проволочные скрутки, каждый соединительный элемент выполнен в виде металлической трубы, вставленной в цилиндрический пропил в торце деревянного элемента, на примыкающей к деревянному элементу части которой расположен упорный элемент, при этом в качестве нагелей используют гвозди-дюбели, равномерно распределенные по периметру деревянного элемента, а проволочные скрутки расположены на концах деревянного элемента.
Для соединения деревянных элементов круглого сечения в узловом соединении применяется узловая призма. В данном узловом соединении возможно применение деревянных элементов круглого, квадратного, прямоугольного сечения. Место расположения проволочной скрутки и расположение гвоздей - дюбелей согласно СНиП II-25-80.
Применение в качестве соединительного элемента металлической трубы способствует равномерному распределению внутренних усилий, повышению жесткости конструкции и снижению деформативности, это достигается в силу геометрических параметров круглого элемента -металлической трубы (одинаковый радиус инерции независимо от расположения главных осей инерции поперечного сечения элемента, отсутствие концентраторов напряжений и т.д.) В свою очередь применение
гвоздей-дюбелей, равномерно распределенных по периметру деревянного элемента, способствует надежной фиксации металлической трубы в деревянном элементе и способствует восприятию значительных усилий. Концы деревянного элемента снабжены проволочными скрутками, которые препятствуют их растрескиванию.
Полезная модель иллюстрируется рисунками: на фиг.1 изображен общий вид узлового соединения деревянных элементов пространственного каркаса; на фиг.2 изображен разрез А-А на фиг.1.
Узловое соединение деревянных элементов пространственного каркаса включает: деревянный элемент, например, круглого сечения 1, металлическую трубу 2, с упорной шайбой 3, узловую призму 4, гвозди-дюбели 5 и проволочные скрутки 6.
Порядок сборки: металлическая труба, расплющенная и обрезанная по шаблону с одной стороны и имеющей упорную шайбу вставляется в цилиндрический пропил сделанный в торце деревянного элемента круглого сечения и фиксируется с помощью гвоздей-дюбелей равномерно распределенных по периметру деревянного элемента. Проволочные скрутки накладываются после закрепления металлической трубы в деревянном элементе круглого сечения. Описанная процедура характеризуется простотой сборки.
Узловое соединение работает следующим образом.
Растягивающие продольные усилия в деревянном элементе 1 передаются через гвозди-дюбели 4 на металлическую трубу 2. Далее через металлическую трубу 2 усилие передается на узловую призму 4, и перераспределяется на другие элементы пространственного каркаса. Скрутки 6 обжимают деревянный элемент 1 и препятствуют его растрескиванию.
Сжимающие усилия с деревянного стержня 1 через его торец передаются на упорную шайбу 3 жестко соединенную с металлической трубой 2, с которой далее усилие передается на узловую призму.
Предлагаемое узловое соединение деревянных элементов пространственного каркаса позволяет увеличить жесткость соединения и упростить его сборку.