УЗЛОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ СТЕРЖНЕЙ ПРОСТРАНСТВЕННОГО КАРКАСА ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Полезная модель относится к области строительства и может быть использована в пространственных каркасах зданий в качестве узла соединения элементов несущих конструкций покрытий, перекрытий и стен зданий и сооружений.
Известно узловое соединение стержней пространственного каркаса сооружений, содержащее узловой элемент, имеющий отверстия с резьбой, в каждом из которых размещен болт, соединенный крепежной деталью - штифтом с поводковой втулкой, другой конец которого прикреплен к стержню посредством соединительного элемента, установленного внутри стержня. При этом узловой элемент выполнен в виде цельного шара, соединительный элемент выполнен в виде крышки, меньший диаметр которой равен внутреннему диаметру стержня, а больший равен внешнему диаметру стержня, на втулке выполнено одно отверстие с резьбой под штифт, а на поверхности болта в области втулки выполнен паз под штифт. В соединительном элементе переход от меньшего диаметра к большему имеет коническую форму. [Патент №72708, E04B 1/58, 03.12.2007 г.]
Описанная полезная модель обладает рядом существенных недостатков. Существенными недостатками известной модели являются трудоемкость изготовления поводковой втулки с отверстием и резьбой под штифт, а также низкое удобство применения, обусловленные сложностью установки и контроля затяжки штифта, и отсутствием визуального контроля затяжки болта, потому как головка болта находится внутри стержня.
Известно также узловое соединение стержней пространственного каркаса сооружений, содержащее узловой элемент, имеющий отверстия с резьбой, в каждом из которых размещен болт, соединенный крепежной деталью - штифтом с поводковой втулкой, другой конец которого прикреплен к стержню посредством соединительного элемента, установленного внутри стержня, отличающееся тем, что между поводковой втулкой и соединительным элементом установлена шайба пружинная. [Патент №106635, E04B 1/58, 18.02.2011 г.].
Описанная полезная модель обладает рядом существенных недостатков. Первым существенным недостатком описанного узловое соединение стержней пространственного каркаса сооружений является низкая надежность, обусловленная тем, что при запрессовке штифта в болт возможно раскалывание болта пополам. Другим его недостатком является трудоемкость изготовления поводковой втулки с пазом под штифт. Кроме того известной полезной модели присущи сложность установки и контроля запрессовки штифта, которые могут повлечь его сгибание и зажатие поводковой втулки, либо утратой штифта, а утрата штифта влечет к потерям поводковой втулки и болта и как следствие задержки монтажа каркаса. При этом в описанном узловом соединении стержней пространственного каркаса сооружений не обеспечивается возможность визуального контроля затяжки болта, потому как головка болта находится внутри стержня, а пружинная шайба может сжаться при сжимаемых нагрузках самого стержня в конструкции, что ведет к снижению удобства применения известного устройства.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является узловое соединение стержней пространственного каркаса зданий и сооружений, содержащее узловой элемент, выполненный преимущественно в виде цельнометаллического сферического элемента с отверстиями с резьбой, в каждое из которых помещен болт, соединенный посредством соединительного элемента со стержнем, и установленные на болте шайбу пружинную и втулку, при этом соединительный элемент выполнен в виде заглушки, образованной двумя преимущественно цилиндрическими пластинами преимущественно разного диаметра соединенных между собой полками, расположенными с двух противоположных сторон пластин. Пластина большего диаметра соединена со стержнем, а пластина меньшего диаметра снабжена отверстием для установки болта. Шайба пружинная установлена на болте во внутренней области заглушки, а втулка установлена между заглушкой и узловым элементом. [Патент №132098, E04B 1/58, 25.03.2013 г.].
Описанное узловое соединение стержней пространственного каркаса зданий и сооружений соединение обладает рядом существенных недостатков. Первым существенным недостатком описанного узлового соединения является низкая надежность, обусловленная недостаточно высокими прочностными характеристиками, связанными с использованием втулки как отдельного элемента. Другим существенным недостатком известного узлового соединения является низкое удобство применения, обусловленное сложностью установки втулки и контроля совмещения ее отверстия с отверстием для установки болта на пластине меньшего диаметра соединительного элемента в процессе сборки конструкции.
Полезная модель направлена на решение задачи повышения надежности узлового соединения стержней пространственного каркаса сооружений, при одновременном повышении простоты конструкции, удобства ее сборки и расширении арсенала технических средств, предназначенных для узлового соединения стержней пространственного каркаса сооружений.
Сущность полезной модели заключается в том, что в узловом соединении стержней пространственного каркаса зданий и сооружений, содержащем узловой элемент, выполненный преимущественно в виде цельнометаллического сферического элемента с отверстиями с резьбой, в каждое из которых помещен болт, соединенный посредством соединительного элемента со стержнем, предлагается соединительный элемент выполнять образованным втулкой и преимущественно полым цилиндрическим элементом с буртиком для контурной сварки, соединенными между собой полками, расположенными с двух противоположных сторон втулки и цилиндрического элемента, при этом цилиндрический элемент соединять со стержнем, а втулку устанавливать на узловом элементе, при этом отверстие втулки совмещать с резьбовыми отверстиями на узловом элементе.
Узловое соединение стержней пространственного каркаса зданий и сооружений может дополнительно содержать шайбу пружинную, установленную на болте во внутренней области соединительного элемента.
Соединительный элемент может быть выполнен содержащим заглушку в виде пластины.
Выполнение соединительного элемента образованным втулкой и преимущественно полым цилиндрическим элементом с буртиком для контурной сварки, соединенными между собой полками, расположенными с двух противоположных сторон втулки и цилиндрического элемента, при соединении цилиндрического элемента со стержнем и установлении втулки на узловом элементе с совмещением отверстия втулки с резьбовыми отверстиями на узловом элементе, способствует повышению надежности узлового соединение стержней пространственного каркаса сооружений за счет целостности конструкции соединительного элемента и отсутствия дополнительных конструктивных элементов, а также точности и удобства его сборки. Кроме того, предлагаемое конструктивное выполнение элементов способствует повышению простоты конструкции и расширению арсенала технических средств, предназначенных для узлового соединение стержней пространственного каркаса сооружений.
На фиг. 1 представлен общий вид узлового соединения стержней пространственного каркаса зданий и сооружений с местными вырезами, на фиг. 2 представлен общий вид соединительного элемента, на фиг. 3 представлен вид в разрезе соединительного элемента.
Узловое соединение стержней пространственного каркаса зданий и сооружений содержит узловой элемент 1, выполненный преимущественно в виде цельнометаллического сферического элемента 2 с отверстиями 3 с резьбой (на фигурах не показана), в каждое из которых помещен болт 4, соединенный посредством соединительного элемента 5 со стержнем 6. Соединительный элемент 5 образован втулкой 7 и преимущественно полым цилиндрическим элементом 8 с буртиком 9 для контурной сварки, соединенными между собой полками 10, расположенными с двух противоположных сторон втулки 7 и цилиндрического элемента 8. Цилиндрический элемент 8 соединен со стержнем 6, а втулка 7 установлена на узловом элементе 1, при этом отверстие 11 втулки 7 совмещено с резьбовыми отверстиями 3 на узловом элементе 1. Узловое соединение стержней пространственного каркаса зданий и сооружений может дополнительно содержать шайбу 12 пружинную, установленную на болте 4 во внутренней области соединительного элемента 5. Соединительный элемент 5 может быть выполнен содержащим заглушку 13 в виде пластины.
Монтаж узлового соединения стержней пространственного каркаса зданий и сооружений может быть осуществлен следующим образом.
Предварительно соединительный элемент 5 соединяют со стержнем 6 путем соединения буртика 9 со стержнем 6 посредством сварки. Во внутреннюю область соединительного элемента 5 вводят болт 4 с установленной на него шайбой 12 пружинной, пропускают болт 4 через отверстие 11 втулки 7 и подводят его конец к узловому элементу 1. Болт 4 вкручивают в отверстие 3 с помощью гаечного ключа соответствующего размера. После того, как втулка 7 будет плотно прижата к узловому элементу 1, соединение получает необходимую прочность.
Таким образом, предлагаемое узловое соединение стержней пространственного каркаса зданий и сооружений просто и надежно в эксплуатации. При этом предлагаемая конфигурация узлового соединения стержней пространственного каркаса зданий и сооружений способствует простоты конструкции и расширению арсенала технических средств, предназначенных для узлового соединение стержней пространственного каркаса сооружений.