Пространственная решетчатая конструкция покрытия "элемент ячейки структурного покрытия"

Полезная модель относится к области строительства, в частности, к строительным металлическим конструкциям покрытий зданий и сооружений, может быть использована при создании пространственных решетчатых конструкций покрытий - однопоясных сетчатых оболочек, а также может быть использована при устройстве фахверковых конструкций стен и фасадов здания.
Известно устройство соединения стержневых элементов в структурных покрытиях «Oktaplatte» (Металлические конструкции. В 3 т. Т. 2. Стальные конструкции зданий и сооружений. (Справочник проектировщика) / Под общ. ред. заслуж. строителя РФ, лауреата госуд. премии СССР В.В. Кузнецова (ЦНИИпроекстальконструкция им. Н.П. Мельникова) - М.: изд-во АСВ, 1998. - 512 стр. с илл.), содержащее коннектор, к которому присоединяются стержневые элементы при помощи сварки по периметру.
Однако данное устройство соединения трубчатых стержней обладает повышенной трудоемкостью сборки конструкций за счет большого количества отправочных элементов, а также выполнением сварки на монтаже.
Наиболее близким по технической сущности заявляемой полезной модели, является устройство «Mero» (Металлические конструкции. В 3 т. Т. 2. Конструкции зданий: Учеб. для строит. вузов / В.В. Горев, Б.Ю. Уваров, В.В. Филиппов, Б.И. Белый и др.; Под ред. В.В. Горева. - 3-е идз., стер. - М.; Высш. шк., 2004. - 528 с: ил.), содержащее металлические стержни с конусообразными концами, приваренными к трубе, через осевое отверстия которых пропущен высокопрочный болт, коннектор с резьбовыми отверстиями для высокопрочных болтов, образуя шарнирное соединение элементов.
Однако данное устройство соединения обладает большим количеством стержней и узловых элементов, что увеличивает время сборки конструкции, а так же обладает меньшей жесткостью в сравнении со сварными узлами.
Задачей заявляемой полезной модели является уменьшение количества отправочных элементов, уменьшение трудоемкости сборки конструкции, увеличение жесткости конструкции путем использования стержневого элемента заводского изготовления, состоящего из двух стержней жестко соединенных с коннектором на сварке и имеющего по концам высокопрочные болты.
Поставленная задача решается тем, что пространственная решетчатая конструкция покрытия «элемент ячейки структурного покрытия», содержащая металлические стержни трубчатого сечения, имеющие конусообразные концы, приваренные к трубе, через осевое отверстие которых пропущен высокопрочный болт, коннектор с отверстиями для крепления стержневого элемента на высокопрочных болтах, согласно полезной модели, два металлических стержня трубчатого сечения соединяются жестко друг с другом под углом через коннектор на сварке, образуя элемент ячейки.
Образованный элемент ячейки позволяет уменьшить количество отправочных элементов за счет того, что элемент ячейки содержит два прямолинейных стержня, сваренных между собой через коннектор на заводе, представляя собой один монтажный элемент, отсутствуют отдельные монтажные элементы в виде коннекторов, что позволяет уменьшить время монтажа. В связи с наличием жесткого соединения при помощи приварки стержней к коннектору в ячейке уменьшается деформативность узлов структурного покрытия.
Данное решение ведет к более высокой жесткости за счет сварного соединения стержней с коннектором в отличие от системы «Mero», в которой элементы присоединяются к коннектору на высокопрочных болтах, а так же позволяет снизить трудоемкость сборки пространственных структурных конструкций, за счет уменьшения количества монтируемых элементов.
На фиг. 1 представлен общий вид устройства элемент ячейки структурного покрытия, на фиг. 2 - элемент ячейки структурного покрытия, на фиг. 3 - узел А, где 1 - стержневой элемент, 2 - конусообразный конец элемента, 3 - коннектор, 4 - сварной шов, 5 - просверленные отверстия, 6 - высокопрочные болты с муфтой вращения по типу соединения системы «Mero».
Устройство работает следующим образом.
Элементы ячейки, соединяясь между собой, образуют сетчатое однопоясное покрытие, в котором отсутствуют отдельные монтажные элементы узлов за счет соединения двух стержней в один заводской элемент ячейки, уменьшая общее количество монтажных элементов структурного покрытия. Сварка осуществляется в заводских условиях. В сетчатой оболочке стержневые элементы 1 крепятся к коннектору 3 на сварном шве 4 и на высокопрочных болтах с муфтой вращения 6. Таким образом, имеются крепления элементов как на сварке 4, так и на болтах 6.
Стержни 1, крепящиеся с помощью высокопрочных болтов с муфтой вращения 6, передают усилия аналогично системе «Mero». То есть усилия растяжения вдоль продольных осей болтов передаются через конусообразный конец элемента 2, приваренного к стержневому элементу 1, соединенного с коннектором 3, изготовленным с просверленными отверстиями 5 для приема высокопрочных болтов с муфтой вращения 6. Усилия сжатия передаются через плотный контакт торцов элементов стержня 1 и коннектора 3.
В сварном сопряжении стержня 1 с коннектором 3 передача моментов, продольных и поперечных сил осуществляется через сварной шов 4, прикрепляющий конусообразный конец 2 стержневого элемента 1 к коннектору 3.
Использование заявляемой полезной модели позволяет уменьшить трудоемкость сборки пространственных однопоясных решетчатых конструкций, за счет уменьшения количества монтируемых элементов, увеличить жесткость узлов за счет крепления двух стержней в узлах на сварке по сравнению с аналогичными узлами, соединение стержней которых осуществляется только на болтах.