СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ ДЛЯ ПРОСТРАНСТВЕННО РАСПОЛОЖЕННЫХ СТЕРЖНЕВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ (ВАРИАНТЫ)
CONNECTING NODE FOR SPATIALLY LOCATED ROD ELEMENTS (OPTIONS)

Изобретение относится к области строительства, а именно соединительным узлам для пространственно расположенных стержневых элементов для несущих пространственно-стержневых структурных конструкций. Из достигнутого уровня техники известно техническое решение соединительного узла пространственной структурной конструкции «ДюШато» (интернет-журнал «НАУКОВЕДЕНИЕ» в. 2, март-апрель 2014 г. рис. 2г) с установкой стержневых трубчатых пространственно расположенных элементов в цилиндрические пазы узлового элемента со сваркой по периметру примыкания к узловому элементу. К недостаткам данного технического решения следует отнести ограниченную несущую способность присоединения раскосных стержневых элементов к узловому элементу. Известно техническое решение соединительного узла для металлического пространственно-стержневого структурного несущего каркаса включающего центральный узловой элемент и соединяемые в пространственную структурную конструкцию стержневые элементы сетевой решетки поясов и межпоясных раскосов горячекатанного прокатного либо холодногнутого профиля, при этом центральный узловой элемент выполнен в виде прямой призмы квадратного либо многоугольного сечения, при этом для фиксации и крепления раскосных стержневых элементов к центральному узловому элементу при помощи угловых фасонок по боковым вертикальным граням а также по горизонтальным плоскостям центрального узлового элемента предусмотрены пазы прямоугольного сечения ответно повторяющие плоскости устанавливаемых в них угловых вертикальных фасонок, а для фиксации и крепления поясных стержневых элементов из труб круглого либо квадратного либо прямоугольного сечения по боковым вертикальным граням центрального узлового элемента предусмотрены выступы ответно повторяющие конфигурацию внутреннего контура поперечного сечения поясных стержневых элементов, при этом соединение центрального узлового элемента с примыкающими стержневыми и фасонными элементами выполняется при помощи сварки по контуру примыкания смежных элементов, (патент РФ N 2629268, Автор Сушенцев Б.Н., публикация 28.08.2017 г.). Данное техническое решение принято за прототип. К недостаткам данного технического решения узла можно отнести сборку соединительного узла при помощи только сварочных соединений элементов. Целью настоящего изобретения является повышение технологичности выполнения узлового соединения пространственно расположенных стержневых элементов. Данная цель достигается для соединительного узла металлической пространственно-стержневой структурной несущей конструкции включающего центральный узловой элемент и соединяемые в пространственную структурную конструкцию стержневые элементы сетевой решетки поясов и межпоясных раскосов горячекатанного прокатного либо холодногнутого профиля, при этом центральный узловой элемент выполнен в виде прямой призмы квадратного либо многоугольного сечения, при этом для фиксации и крепления раскосных стержневых элементов к центральному узловому элементу при помощи угловых фасонок по боковым вертикальным граням а также по горизонтальным плоскостям центрального узлового элемента предусмотрены пазы прямоугольного сечения ответно повторяющие плоскости устанавливаемых в них угловых вертикальных фасонок, а для фиксации и крепления поясных стержневых элементов из труб квадратного либо прямоугольного сечения по боковым вертикальным граням центрального узлового элемента предусмотрены консольные выступы ответно повторяющие конфигурацию внутреннего контура поперечного сечения поясных стержневых элементов, при этом в консольных выступах центрального узлового элемента предусмотрены одно либо более отверстий соосно совпадающих с отверстиями в стенках примыкающих стержневых поясных элементов для пропуска соединительных болтов. Второй вариант. Соединительный узел для металлического пространственно-стержневого структурного несущего каркаса включающий центральный узловой элемент и соединяемые в пространственную структурную конструкцию стержневые элементы сетевой решетки поясов и межпоясных раскосов горячекатанного прокатного либо холодногнутого профиля, при этом центральный узловой элемент выполнен в виде прямой призмы квадратного либо многоугольного, сечения, при этом для фиксации и крепления раскосных стержневых элементов к центральному узловому элементу при помощи угловых фасонок по боковым вертикальным граням а также по горизонтальным плоскостям центрального узлового элемента предусмотрены пазы прямоугольного сечения ответно повторяющие плоскости устанавливаемых в них угловых вертикальных фасонок, а для фиксации и крепления поясных стержневых элементов из труб круглого сечения по боковым вертикальным граням центрального узлового элемента предусмотрены консольные выступы ответно повторяющие конфигурацию внутреннего контура поперечного сечения поясных стержневых элементов, при этом, в консольных выступах центрального узлового элемента предусмотрены одно либо более отверстий соосно совпадающих с отверстиями в стенках примыкающих стержневых поясных элементов для пропуска соединительных болтов, при этом между опорной поверхностью головки болтов и опорной поверхностью соединительных гаек и стенками поясных стержневых элементов из труб круглого сечения установлены шайбовые элементы одна из плоскостей которых имеет плоскость совпадающую с опорной плоскостью головки соединительных болтов и с опорной плоскостью соединительных гаек, при этом противоположная плоскость шайбовых элементов имеет плоскость ответно совпадающую с профилем наружной поверхности поясного стержневого элемента. При этом соединения поясных элементов из труб круглого, квадратного либо прямоугольного сечения с центральным узловым элементом могут быть усилены сваркой по контуру примыкания смежных узловых элементов. На иллюстрационных примерах применения данного изобретения показаны варианты исполнения соединительного узла для металлической пространственно-стержневой структурной несущей конструкции.
На чертежах изображено:
на фиг. 1 - вид сверху центрального узлового элемента для несущего пространственно-стержневого структурного каркаса состоящего из объемных стержневых структурных элементов в виде стержневых пирамид с основанием из квадратов выполненного в виде прямой призмы квадратного сечения со скошенными углами в которой предусмотрены по вертикальным граням и по горизонтальным плоскостям пазы прямоугольного сечения ответно повторяющие плоскости устанавливаемых в них угловых вертикальных фасонок для крепления раскосных стержневых элементов, при этом для фиксации и крепления поясных стержневых элементов из труб квадратного сечения по боковым вертикальным граням центрального узлового элемента предусмотрены консольные выступы ответно повторяющие конфигурацию внутреннего контура поперечного сечения поясных стержневых элементов, при этом в консольных выступах центрального узлового элемента предусмотрено шесть отверстий соосно совпадающих с отверстиями в стенках примыкающих стержневых поясных элементов для пропуска соединительных болтов;
на фиг. 2 - аксонометрия схемы сборки узлового соединения с центральным узловым элементом в виде квадратной прямой призмы (для фиг. 1) с поясными стержневыми элементами из труб квадратного сечения;
на фиг. 3 - аксонометрия узлового соединения в сборе с центральным узловым элементом в виде прямой призмы квадратного сечения (для фиг. 1) с поясными стержневыми элементами из труб квадратного сечения;
на фиг. 4 - аксонометрия узлового соединения в сборе с центральным узловым элементом в виде прямой призмы квадратного сечения (для фиг. 1) с поясными стержневыми элементами из труб квадратного сечения и с угловыми фасонками для крепления раскосных стержневых элементов, с присоединенным раскосным стержневым элементом двутаврового профиля, при этом соединение поясных стержневых элементов с центральным узловым элементом выполнено как при помощи болтового соединения так и при помощи обварки швов по контуру примыкания смежных элементов;
на фиг. 5 - вид сверху центрального узлового элемента для несущего пространственно-стержневого структурного каркаса состоящего из объемных стержневых структурных элементов в виде стержневых пирамид с основанием из равносторонних треугольников выполненного в виде шестигранной прямой призмы, в которой предусмотрены по вертикальным граням и по горизонтальным плоскостям пазы прямоугольного сечения ответно повторяющие плоскости устанавливаемых в них угловых вертикальных фасонок для крепления раскосных стержневых элементов, при этом для фиксации и крепления поясных стержневых элементов из труб квадратного сечения по боковым вертикальным граням центрального узлового элемента предусмотрены консольные выступы ответно повторяющие конфигурацию внутреннего контура поперечного сечения поясных стержневых элементов, при этом в консольных выступах центрального узлового элемента предусмотрено шесть отверстий соосно совпадающих с отверстиями в стенках примыкающих стержневых поясных элементов для пропуска соединительных болтов;
на фиг. 6 - аксонометрия схемы сборки узлового соединения с центральным узловым элементом в виде шестигранной прямой призмы (для фиг. 5) с поясными стержневыми элементами из труб квадратного сечения;
на фиг. 7 - аксонометрия узлового соединения в сборе с центральным узловым элементом в виде прямой призмы квадратного сечения (для фиг. 5) с поясными стержневыми элементами из труб квадратного сечения;
на фиг. 8 - аксонометрия узлового соединения в сборе с центральным узловым элементом в виде шестигранной прямой призмы (для фиг. 5) с поясными стержневыми элементами из труб квадратного сечения и с угловыми фасонками для крепления раскосных стержневых элементов, с присоединенным раскосным стержневым элементом двутаврового профиля, при этом соединение поясных стержневых элементов с центральным узловым элементом выполнено при помощи болтового соединения;
на фиг. 9 - вид сверху центрального узлового элемента для несущего пространственно-стержневого структурного каркаса состоящего из объемных стержневых структурных элементов в виде стержневых пирамид с основанием из квадратов выполненного в виде прямой призмы квадратного сечения со скошенными углами, в которой предусмотрены по вертикальным граням и по горизонтальным плоскостям пазы прямоугольного сечения ответно повторяющие плоскости устанавливаемых в них угловых вертикальных фасонок для крепления раскосных стержневых элементов, при этом для фиксации и крепления поясных стержневых элементов из труб круглого сечения по боковым вертикальным граням центрального узлового элемента предусмотрены консольные выступы ответно повторяющие конфигурацию внутреннего контура поперечного сечения поясных стержневых элементов, при этом в консольных выступах центрального узлового элемента предусмотренопо четыре отверстия соосно совпадающих с отверстиями в стенках примыкающих стержневых поясных элементов для пропуска соединительных болтов;
на фиг. 10 - аксонометрия схемы сборки узлового соединения с центральным узловым элементом в виде прямой призмы квадратного сечения (для фиг. 9) с поясными стержневыми элементами из труб круглого сечения;
на фиг. 11 - аксонометрия узлового соединения в сборе с центральным узловым элементом в виде прямой призмы квадратного сечения (для фиг .9) с поясными стержневыми элементами из труб круглого сечения;
на фиг. 12 - аксонометрия узлового соединения в сборе с центральным узловым элементом в виде прямой призмы квадратного сечения (для фиг. 9) с поясными стержневыми элементами из труб круглого сечения и с угловыми фасонками для крепления раскосных стержневых элементов;
на фиг. 13 - аксонометрия узлового соединения в сборе с центральным узловым элементом в виде шестигранной прямой призмы (для фиг. 9) с поясными стержневыми элементами из труб круглого сечения и с угловыми фасонками для крепления раскосных стержневых элементов, с присоединенным раскосным стержневым элементом двутаврового профиля, при этом соединение поясных стержневых элементов с центральным узловым элементом, а также раскосного стержневого элемента с угловой фасонкой, выполнено при помощи болтового соединения;
на фиг. 14 - вид сверху центрального узлового элемента для несущего пространственно-стержневого структурного каркаса состоящего из объемных стержневых структурных элементов в виде стержневых пирамид с основанием из равносторонних треугольников выполненного в виде шестигранной прямой призмы, в которой предусмотрены по вертикальным граням и по горизонтальным плоскостям пазы прямоугольного сечения ответно повторяющие плоскости устанавливаемых в них угловых вертикальных фасонок для крепления раскосных стержневых элементов, при этом для фиксации и крепления поясных стержневых элементов из труб круглого сечения по боковым вертикальным граням центрального узлового элемента предусмотрены консольные выступы ответно повторяющие конфигурацию внутреннего контура поперечного сечения поясных стержневых элементов, при этом в консольных выступах центрального узлового элемента предусмотренопо четыре отверстия соосно совпадающих с отверстиями в стенках примыкающих стержневых поясных элементов для пропуска соединительных болтов;
на фиг. 15 - аксонометрия схемы сборки узлового соединения с центральным узловым элементом в виде шестигранной прямой призмы (для фиг. 14) с поясными стержневыми элементами из труб круглого сечения;
на фиг. 16 - аксонометрия узлового соединения в сборе с центральным узловым элементом в виде шестигранной прямой призмы (для фиг. 9) с поясными стержневыми элементами из труб круглого сечения;
на фиг. 17 - аксонометрия узлового соединения в сборе с центральным узловым элементом в виде шестигранной прямой призмы (для фиг. 14) с поясными стержневыми элементами из труб круглого сечения и с угловыми фасонками для крепления раскосных стержневых элементов, с присоединенным раскосным стержневым элементом двутаврового профиля, при этом соединение поясных стержневых элементов с центральным узловым элементом, а также раскосного стержневого элемента с угловой фасонкой, выполнено при помощи болтового соединения. На чертежах позициями обозначены:
поз. 1 - центральный узловой элемент в виде квадратной прямой призмы с поясными стержневыми элементами из труб квадратного сечения;
поз. 2 - центральный узловой элемент в виде шестигранной прямой призмы с поясными стержневыми элементами из труб квадратного сечения;
поз. 3 - центральный узловой элемент в виде квадратной прямой призмы с поясными стержневыми элементами из труб круглого сечения;
поз. 4 - центральный узловой элемент в виде шестигранной прямой призмы с поясными стержневыми элементами из труб круглого сечения;
поз. 5 - консольные выступы центрального узлового элемента поз. 1, 2 ответно повторяющие конфигурацию внутреннего контура поперечного сечения поясных стержневых элементов из труб квадратного сечения;
поз. 6 - консольные выступы центрального узлового элемента поз. 3, 4 ответно повторяющие конфигурацию внутреннего контура поперечного сечения поясных стержневых элементов из труб круглого сечения;
поз. 7 - пазы прямоугольного сечения ответно повторяющие плоскости устанавливаемых в них угловых вертикальных фасонок для крепления раскосных стержневых элементов;
поз. 8 - поясные стержневые элементы из труб квадратного сечения;
поз. 9 - поясные стержневые элементы из труб круглого сечения;
поз. 10 - отверстия в консольных выступах центрального узлового элемента соосно совпадающие с отверстиями в стенках примыкающих стержневых поясных элементов для пропуска соединительных болтов;
поз. 11 - отверстия в стенках стержневых поясных элементов для пропуска соединительных болтов;
поз. 12 - угловая фасонка для крепления раскосных стержневых элементов;
поз. 13 - раскосный стержневой элемент двутаврового сечения;
поз. 14 - соединительная косынка для соединения раскосного стержневого элемента двутаврового сечения с угловой фасонкой;
поз. 15 - соединительный болт;
поз. 16 - шайбовый элемент одна из плоскостей которых имеет плоскость совпадающую с опорной плоскостью головки соединительных болтов либо с опорной плоскостью соединительных гаек, при этом противоположная плоскость шайбовых элементов имеет плоскость ответно совпадающую с профилем наружной поверхности поясного стержневого элемента из труб круглого сечения.