УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ КОЛОННЫ И ПОПЕРЕЧНОГО ЭЛЕМЕНТА

Полезная модель относится к строительству, в частности касается конструкции стержневых систем, используемых как средство подмащивания при производстве различного вида строительных работ в качестве строительных лесов, подмостей, а также несущих элементов при устройстве опалубки, временных сооружений и т.д.
Известны стержневые системы, содержащие вертикальные несущие стойки, продольные и поперечные горизонтальные связи, узлы крепления горизонтальных связей с несущими стойками, состоящие из диска с прорезями, закрепленного на стойке, вилки, закрепленной на горизонтальном элементе, и клина, опорные башмаки с винтовыми регулировочными устройствами, ограждениями и настилами (см. патент ФРГ 3634570, 28.04.88).
Недостатком данной стержневой системы является недостаточная надежность узлов крепления и высокая материалоемкость элементов настила.
Это объясняется тем, что вилки из-за неизбежных погрешностей при изготовлении деталей и сборки самой стержневой системы устанавливаются с некоторым перекосом и при расклинивании одна из ветвей вилки или сминается сама, или сминает стойку. Кроме того, от эксплуатационных нагрузок горизонтальные элементы нагружаются изгибающим моментом, реактивные усилия от которого возникают в месте контакта вилки и стойки, что также способствует смятию или стойки, или вилки.
В результате, через несколько циклов сборки-разборки, узлы крепления деформируются до неработоспособного состояния.
Кроме того, конструкция вилки не позволяет использовать продольные горизонтальные связи для размещения настила, так как при действии вертикальной нагрузки продольные элементы могут перемещаться в вертикальной плоскости за счет зазоров между диском и вилкой, а вилка не обладает достаточной жесткостью. В результате настил, закрепленный за поперечные горизонтальные связи, излишне материалоемок.
Несущая способность лесов определяется надежностью соединения вертикально располагаемых стержневых элементов (стоек, колонн) с
поперечными стержневыми элементами, на которых, как правило и монтируются мостки. Но при этом на узлы соединения колонн и поперечных элементов налагается условие не только простого и быстрого соединения с надежной фиксацией связи без самопроизвольного разъединения, но и условие легкого и быстрого разъединения при демонтаже конструкции лесов.
Известен узел соединения колонны и поперечного элемента, включающий соединенный с колонной кронштейн с отверстием, ось которого параллельна продольной оси колонны, охватывающую кронштейн сверху и снизу вилку, закрепленную на конце поперечного элемента и выполненную с отверстиями в верхнем и нижнем плечах, оси которых сосны и параллельны оси отверстия кронштейна, а так же клин, выполненный с возможностью ввода чрез отверстие в верхнем плече вилки в отверстие кронштейна и нижнего плеча вилки (полезная модель RU №10199, E04G 7/22, опубл. 1999.06.16).
Недостатком данного решения является то, что надежность соединения обусловлена исключительно защемлением клина в отверстиях кронштейна и вилки. Под действием нагрузки от веса мостков или человека клиновое защемление усиливается, что приводит к необходимости выбивания клина при демонтаже. Так как кронштейн является одновременно и единственным несущим опорным элементов для поперечных элементов, то при нагрузке он часто деформируется, прогибаясь вниз, что приводит к осложнениям при производстве работ как при вводе клина, так и при его извлечении.
Настоящая полезная модель направлена на решение технической задачи по формированию опорных элементов на колонне для вилки поперечного элемента, что позволит исключить нежелательное защемление клина за счет механических деформаций кронштейна или самой вилки под действием чрезмерной весовой нагрузки.
Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении надежности соединения при сохранении простоты монтажа и демонтажа связей колон с поперечными элементами.
Указанный технический результат достигается тем, что в узле соединения колонны и поперечного элемента, включающем соединенный с колонной кронштейн с отверстием, ось которого параллельна продольной оси колонны, охватывающую кронштейн сверху и снизу вилку, закрепленную на
конце поперечного элемента и выполненную с отверстиями в верхнем и нижнем плечах, оси которых сосны и параллельны оси отверстия кронштейна, а так же клин, выполненный с возможностью ввода чрез отверстие в верхнем плече вилки в отверстие кронштейна и нижнего плеча вилки, отверстия в плечах вилки выполнены прямоугольной формы, повторяющей форму клина в сечении, длина отверстия в кронштейне в направлении от колонны выполнена больше ширины клина, длина отверстия в верхнем плече вилки в направлении вдоль поперечного элемента выполнена меньше максимальной ширины клина, а длина отверстия в нижнем плече вилки в направлении вдоль поперечного элемента выполнена меньше длины отверстия в верхнем плече вилки, при этом стенки отверстий в вилке со стороны прикрепления вилки к поперечному элементу распложены в общей вертикальной плоскости, а на колоне под кронштейном выполнена опорная площадка для опирания нижнего плеча вилки при расположении верхнего плеча вилки на кронштейне, причем расстояние между плечами вилки выполнено больше высоты кронштейна в зоне отверстия.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения указанного технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения приведенной совокупностью признаков требуемого технического результата.
На фиг.1 - узел соединения колонны с поперечным элементом;
фиг.2 - поперечное сечение колонны в зоне кронштейна;
фиг.3 - поперечный элемент с вилкой и клином;
фиг.4 - вид сверху на вилку и клин по фиг.3.
Согласно полезной модели рассматривается узел соединения колонны и поперечного элемента, посредством набора которых можно построить стержневую пространственно развитую систему с высокой нагрузочной способностью.
Узел (фиг.1) включает в себя соединенный с колонной 1 кронштейн 2 с отверстием, ось которого параллельна продольной оси колонны. Данный кронштейн может быть выполнен в виде приваренной к колоне изогнутой
скобы, как это показано на фиг.2. Так как колонна является несущим элементом стержневой системы, то таких кронштейнов в одном ее сечении может быть два, противоположно расположенных в одном направлении, и несколько по высоте колонны.
На конце поперечного элемента 3 закреплена вилка 4, предназначенная для охвата кронштейна 2 сверху и снизу. Вилка выполнена с отверстиями в верхнем 5 и нижнем 6 плечах, оси которых сосны и параллельны оси отверстия кронштейна.
В узел входит клин 7, выполненный с возможностью его ввода чрез отверстие в верхнем плече 5 вилки в отверстие кронштейна 2 и нижнего плеча 6 вилки.
Отверстия в плечах вилки выполнены прямоугольной формы, повторяющей форму клина в сечении, длина отверстия в кронштейне в направлении от колонны выполнена больше ширины клина, длина отверстия в верхнем плече вилки в направлении вдоль поперечного элемента выполнена меньше максимальной ширины клина, а длина отверстия в нижнем плече вилки в направлении вдоль поперечного элемента выполнена меньше длины отверстия в верхнем плече вилки. Стенки отверстий в вилке со стороны прикрепления вилки к поперечному элементу распложены в общей вертикальной плоскости. При таком исполнении клин имеет возможность смещения только в направлении вдоль продольной оси поперечного элемента и вдоль осей отверстий для формирования клинового эффекта, при котором происходит фиксация вилки относительно кронштейна.
На колонне под кронштейном выполнена опорная площадка для опирания нижнего плеча вилки при расположении верхнего плеча вилки на кронштейне, причем расстояние между плечами вилки выполнено больше высоты кронштейна в зоне отверстия. При таком исполнении вилка всегда опирается на две опорные поверхности, что исключает перекосы поперечного элемента относительно колонны, разгружает вилку, перераспределяя усилия нагрузки на плечи и от последних на кронштейн и опорную площадку.
Клин выполнен с длиной, существенно превышающей расстояние между вилками настолько, что узкий его конец выступает из отверстия в нижнем плече вилки. Этот выступающий конец выполнен с выемкой в теле,
образующей крюк. При непроизвольном разъединении соединения, если по каким-то причинам крюк вышел из отверстия в нижнем плече вилки, то крюком клин зацепляется за нижнее плечо или за кронштейн, что исключает дальнейшее разъединение соединения.
При вводе клина в отверстия вилки и кронштейна происходит смещение поперечного элемента в направлении от колонны, при этом плечи вилки перемещаются по опорной площадке и кронштейну, сохраняя при этом опирание на эти элементы. Так как размеры отверстий в вилке отличаются по длине. То происходит защемление клина в вилке относительно кронштейна.
Для демонтажа соединения достаточно немного приподнять поперечный элемент над кронштейном, что приводит к высвобождению клина.
Настоящая полезная модель промышленно применима. Использование полезной модели позволяет получить более надежную и менее материалоемкую стержневую систему, которую можно использовать в качестве строительных лесов, подмостей, опорных элементов при устройстве опалубки, различного типа временных сооружений и т.д.