УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ
CONNECTION JOINT

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в узлах соединения балок балочных клеток покрытий и перекрытий, а также в связевых каркасах в узлах соединения балок с колоннами.
Известен узел соединения балок балочной клетки, где конец балки устанавливается непосредственно на несущую балку (Металлические конструкции: Учеб. пособие для вузов./ Файбишенко В.К. - М.: Стройиздат, 1984. Стр.75, рис.52.а).
Недостаток этого узла состоит в большой строительной высоте балочной клетки.
Известен узел соединения балок балочной клетки, в котором на несущей балке укреплен листовой опорный столик, а конец балки снабжен опорным ребром («ножевое» опирание) (Металлические конструкции. В 3 т. Т.1. Элементы стальных конструкций: Учеб. пособие для строит. вузов/ В.В.Горев, Б.Ю.Уваров, В.В.Филиппов и др. Под ред. В.В.Горева. - М.: Высш. шк., 1997. Стр.460, рис.8.3.б).
Недостатками этой конструкции узла являются сложность и значительная трудоемкость изготовления, необходимость в точном монтаже несущей балки и точном изготовлении опирающейся балки по длине.
Наиболее близким по техническому решению является сварной узел соединения балок балочной клетки, где на несущую балку опирается конец балки посредством листовых накладок (Металлические конструкции: Учеб. пособие для вузов./ Файбишенко В.К. - М.: Стройиздат, 1984. Стр.75, рис.52.в).
Недостатками этого узла являются нежелательное кручение несущей балки и непредсказуемая упругопластическая работа материала листовых накладок. Последнее приводит к отсутствию «полного» шарнира в узле, что отрицательно сказывается на работе сварных швов.
Изобретение направлено на увеличение несущей способности сварных швов и снижение кручения несущей конструкции за счет обеспечения наиболее «полного» шарнира в узле ее соединения с концом балки без привлечения дополнительных деталей и устройств.
Это достигается тем, что в узле соединения, включающем несущую конструкцию и конец балки, соединенные при помощи листовых накладок, прикрепленных вертикальными сварными швами к несущей конструкции и стенке конца балки, согласно изобретению вертикальные сварные швы по стенке конца балки выполнены на участке (0,5÷0,65)h, где h - высота листовой накладки, а центральная зона листовой накладки на участке (0,7÷0,85)h имеет расположенные в шахматном порядке прорези.
На фиг.1 и фиг.2 изображен узел соединения. На фиг.3 - листовая накладка с прорезями.
Узел соединения состоит из несущей конструкции 1 с присоединенными к ней при помощи вертикальных сварных швов 2 листовыми накладками 3 высотой h, к которым вертикальными сварными швами 4 длиной (0,5÷0,65)h присоединена стенка конца балки 5. При длине вертикальных сварных швов 4 менее 0,5h ее может быть недостаточно для восприятия перерезывающей силы, а при длине более 0,65h - не обеспечивается более «полный» шарнир в узле. Сварные швы 4 расположены в середине листовой накладки 3, которая в центральной части на участке (0,7÷0,85)h имеет расположенные в шахматном порядке прорези 6. При размере участка менее 0,7h не обеспечивается более «полный» шарнир в узле, а при размере участка более 0,85h не обеспечивается прочность сплошных зон по горизонтальным краям листовых накладок 3.
Размеры прорезей и их шаг в обоих направлениях определяется прочностным расчетом листовых накладок при условии упругой работы их материала.
Работа узла происходит следующим образом. При приложении поперечной нагрузки конец балки 5 поворачивается вместе со сварными швами 4, при этом листовые накладки 3 не препятствуют повороту, так как имеющиеся в них прорези 6, расположенные в растянутой зоне конца балки 5, расширяются, а в сжатой - сужаются, что обеспечивает более «полный» шарнир в соединении несущей конструкции и конца балки. Этим достигается благоприятная работа сварных швов и узла в целом.