EA025139B1 - Hinged joint for wooden elements coupling in a truss - Google Patents
Hinged joint for wooden elements coupling in a truss Download PDFInfo
- Publication number
- EA025139B1 EA025139B1 EA201200656A EA201200656A EA025139B1 EA 025139 B1 EA025139 B1 EA 025139B1 EA 201200656 A EA201200656 A EA 201200656A EA 201200656 A EA201200656 A EA 201200656A EA 025139 B1 EA025139 B1 EA 025139B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- elements
- wooden
- wooden elements
- steel
- truss
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к строительству и предназначено для соединения элементов большепролетных деревянных ферм.The invention relates to the construction and is intended for connecting elements of large-span wooden trusses.
Известен узел сопряжения элементов верхнего пояса в четверти пролета фермы, включающий клееные деревянные элементы, стальной узловой вкладыш и деревянные накладки на болтах (Шмидт А.Б. Дмитриев П.А. Атлас строительных конструкций из клееной древесины и водостойкой фанеры, 2001 г., с. 169).A well-known node pairing elements of the upper belt in the quarter span of the farm, including glued wooden elements, a steel nodular liner and wooden lining on bolts (Schmidt A.B.Dmitriev P.A. Atlas of building structures from glued wood and waterproof plywood, 2001, with . 169).
Недостатками известного аналога является то, что он не имеет достаточной степени подвижности для обеспечения шарнирной работы узла.The disadvantages of the known analogue is that it does not have a sufficient degree of mobility to provide articulated operation of the node.
Известен шарнирный узел сопряжения деревянных элементов, принятый в качестве прототипа, включающий сопрягаемые деревянные элементы и закрепленные на них упрочняющие упорные металлические элементы, объединенные между собой металлическим цилиндрическим валиком, являющимся осью шарнира, упрочняющие элементы выполнены в виде вклеенных металлических стержней и установлены по направлению действия нагружающих сил, а опорные их части выполнены в виде цилиндрических цапф, опертых в цилиндрический валик, и объединены между собой шайбами, размещенными на концах цапф (свидетельство на полезную модель № 17551, дата приоритета 29.12.2000, дата публикации 10.04.2001, авторы Погорельцев А.А и др., КИ, прототип).Known articulated node pairing of wooden elements, adopted as a prototype, including mating wooden elements and mounted on them reinforcing resistant metal elements, interconnected by a metal cylindrical roller, which is the axis of the hinge, reinforcing elements are made in the form of glued metal rods and installed in the direction of action of the loading forces, and their supporting parts are made in the form of cylindrical trunnions supported in a cylindrical roller, and are interconnected by washers, ra displacements at the ends of the trunnions (Certificate for useful model № 17551, priority date 29.12.2000, publication date 10.04.2001, the authors Pogoreltsev AA et al., KI, prototype).
Недостатком прототипа является ограниченная область применения шарнирного узла, преимущественно в коньковом узле. Это обусловлено тем, что при установке раскоса в промежуточном узле возникают значительные сдвигающие усилия, которые не способны воспринимать вклеенные металлические стержни, снабженные упорными элементами, так как они установлены по направлению действия нагружающих сил и воспринимают преимущественно силы сжатия.The disadvantage of the prototype is the limited scope of the articulated node, mainly in the ridge node. This is due to the fact that when the brace is installed in the intermediate unit, significant shear forces arise, which are not able to perceive glued metal rods equipped with thrust elements, since they are installed in the direction of loading forces and perceive mainly compression forces.
Задачей изобретения является расширение области использования применительно к тяжелонагруженным большепролетным конструкциям, повышение несущей способности конструкции узла, оптимизация работы узла с раскосом, обеспечение технологичности сборки узла, прочности сопрягаемых элементов и исключение концентраторов напряжений.The objective of the invention is to expand the field of application with respect to heavily loaded large-span structures, increase the bearing capacity of the node structure, optimize the operation of the node with a brace, ensure the manufacturability of the assembly of the node, the strength of the mating elements and the exclusion of stress concentrators.
Для решения поставленной задачи шарнирный узел сопряжения деревянных элементов в ферме включает сопрягаемые клееные деревянные элементы верхнего пояса конструкции с установленными в них упрочняющими стержнями и закрепленные на торцах металлические опорные элементы, упертые в расположенный между ними стальной валик. Согласно изобретению новым является то, что торцы сопрягаемых элементов выполнены под прямым углом к их нижним граням перпендикулярно направлению волокон, на торцах закреплены металлические опорные элементы переменной изгибной жесткости, образованные по меньшей мере из двух пластин разной высоты, соединенных между собой ступенчато, причем большая из пластин расположена примыкающей к торцу и смещена по его высоте в сторону нижней грани, средние части опорных элементов, имеющие большую толщину сечения, уперты посередине, с эксцентриситетом относительно осей верхнего пояса конструкции, в стальной валик, который скреплен листовой фасонкой с дополнительно установленной со стороны решетки жесткой накладкой, закрепленной на нижних гранях деревянных элементов с помощью упрочняющих стержней, вклеенных или ввинченных перпендикулярно нижним граням деревянных элементов и снабженных резьбовыми концами с гайками, при этом жесткая накладка выполнена в виде двухскатного опорного столика, к которому закреплены элементы решетки с возможностью обеспечения посредством стального регулируемого болта центрации действующих в элементах решетки знакопеременных усилий на центр тяжести среднего сечения накладки.To solve this problem, the hinged unit for pairing wooden elements in the truss includes mating glued wooden elements of the upper construction belt with reinforcing rods installed in them and metal supporting elements fixed at the ends, abutted in the steel roller located between them. According to the invention, it is new that the ends of the mating elements are made at right angles to their lower faces perpendicular to the direction of the fibers, metal supporting elements of variable bending stiffness are fixed on the ends, formed from at least two plates of different heights connected in steps, the larger of plates is adjacent to the end and is shifted along its height towards the lower face, the middle parts of the supporting elements having a large section thickness are abutted in the middle, with eccentricity the volume relative to the axes of the upper structural belt, in a steel roller, which is fastened by a sheet gusset with a rigid plate additionally mounted on the side of the grating, mounted on the lower faces of the wooden elements with reinforcing rods glued or screwed perpendicular to the lower faces of the wooden elements and provided with threaded ends with nuts, while the rigid plate is made in the form of a gable supporting table, to which lattice elements are fixed with the possibility of providing through steel adjustable centering bolt of alternating forces acting in the lattice elements on the center of gravity of the middle section of the lining.
Согласно изобретению, шарнирный узел дополнительно содержит деревянные накладки, установленные на боковых гранях сопрягаемых деревянных элементов с помощью болтовых соединений.According to the invention, the hinge assembly further comprises wooden linings mounted on the side faces of the mating wooden elements using bolted joints.
Приведенные конструктивные признаки способствуют получению технического результата, так как обеспечивают прочность сопрягаемых деревянных элементов фермы, оптимальную работу узла с раскосом, технологичность сборки узла, способствуют исключению концентраторов напряжений и повышению несущей способности конструкции.The above structural features contribute to obtaining a technical result, as they ensure the strength of the mating wooden elements of the truss, the optimal operation of the assembly with a brace, the manufacturability of the assembly of the assembly, and contribute to the exclusion of stress concentrators and an increase in the bearing capacity of the structure.
Наличие прямоугольных торцов сопрягаемых деревянных элементов, перпендикулярных к их нижним граням, способствует передаче продольных усилий вдоль волокон и, тем самым, обеспечивает прочность сопрягаемых деревянных элементов фермы в местах расположения металлических опорных элементов.The presence of the rectangular ends of the mating wooden elements perpendicular to their lower faces facilitates the transmission of longitudinal forces along the fibers and, thus, ensures the strength of the mating wooden elements of the truss at the locations of the metal supporting elements.
Металлические опорные элементы, образованные ступенчатым соединением пластин разной высоты, также обеспечивают прочность узла, так как ступени влияют на равномерное распределение напряжений от действия продольных и поперечных сил, исключая возникновение концентраторов напряжений.The metal support elements formed by the stepped connection of plates of different heights also provide strength of the assembly, since the steps affect the uniform distribution of stresses from the action of longitudinal and transverse forces, eliminating the occurrence of stress concentrators.
Использование упрочняющих стержней, расположенных перпендикулярно направлению волокон, снижает вероятность образования продольных трещин.The use of reinforcing rods perpendicular to the direction of the fibers reduces the likelihood of longitudinal cracks.
Установка со стороны решетки дополнительной жесткой накладки, имеющей достаточную изгибную жесткость для восприятия сдвигающих усилий от действия поперечных сил и являющейся опорным столиком для опирания нижних граней деревянных элементов и закрепления элементов решетки, способствует равномерному перераспределению возникающих усилий в элементах узла за счет обеспечения центрации действующих в элементах решетки знакопеременных усилий на центр тяжести среднего сечения накладки.The installation of an additional rigid lining on the side of the lattice, which has sufficient bending stiffness to absorb shear forces from the action of transverse forces and is a supporting table for supporting the lower faces of the wooden elements and securing the lattice elements, contributes to a uniform redistribution of the forces arising in the elements of the assembly by ensuring the centering of the acting in the elements lattices of alternating forces on the center of gravity of the middle section of the lining.
- 1 025139- 1 025139
Наличие регулируемого болта, центрирующего элементы решетки, упрощает сборку и делает возможным натяжку раскосов.The presence of an adjustable bolt, centering the lattice elements, simplifies assembly and makes it possible to stretch the braces.
Установка металлических опорных элементов на торцах сопрягаемых деревянных элементов с эксцентриситетом относительно осей верхнего пояса конструкции оказывает влияние на образование разгружающего момента в элементах верхнего пояса конструкции, что позволяет уменьшить размеры сечения деревянных элементов при сохранении несущей способности.The installation of metal support elements at the ends of mating wooden elements with an eccentricity relative to the axes of the upper structural belt has an effect on the formation of the unloading moment in the elements of the upper structural belt, which makes it possible to reduce the cross-sectional dimensions of wooden elements while maintaining the bearing capacity.
Варьируемое количество пластин в составе металлических опорных элементов обеспечивает возможность варьирования несущей способности конструкции.The variable number of plates in the metal support elements provides the possibility of varying the bearing capacity of the structure.
На фиг. 1 схематично изображен шарнирный узел сопряжения деревянных элементов в ферме; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.In FIG. 1 schematically depicts a hinge assembly of wooden elements in a truss; in FIG. 2, section AA in FIG. one.
Шарнирный узел сопряжения деревянных элементов в ферме включает клееные деревянные элементы 1 верхнего пояса большепролетной фермы, выполненные с прямоугольными торцами 2. На торцах 2 закреплены конструктивно поставленными связями, например винтами, металлические опорные элементы 3 переменной изгибной жесткости, образованные из двух пластин разной высоты, соединенных между собой, например, контактной сваркой с образованием ступеней. Большая из пластин каждого металлического опорного элемента расположена примыкающей к торцу 2 и смещена по высоте торца в сторону нижней грани. Металлические опорные элементы 3 уперты посередине в стальной валик 4 с эксцентриситетом относительно осей верхнего пояса конструкции. При этом стальной валик 4 скреплен листовой фасонкой 5 с жесткой накладкой 6, установленной со стороны решетки фермы и имеющей достаточную изгибную жесткость. Жесткая накладка 6 выполнена в виде двухскатного опорного столика и закреплена на нижних гранях деревянных элементов 1 с помощью упрочняющих стержней 7, вклеенных или ввинченных перпендикулярно нижним граням деревянных элементов 1 и снабженных резьбовыми концами с гайками.The hinged unit for pairing wooden elements in the truss includes glued wooden elements 1 of the upper belt of the long-span truss, made with rectangular ends 2. At the ends 2 are secured by structurally attached bonds, for example screws, metal supporting elements 3 of variable bending stiffness, formed from two plates of different heights connected among themselves, for example, by contact welding with the formation of steps. The largest of the plates of each metal support element is located adjacent to the end 2 and is shifted along the height of the end towards the lower face. The metal supporting elements 3 are abutted in the middle in a steel roller 4 with an eccentricity relative to the axes of the upper structure belt. In this case, the steel roller 4 is fastened by sheet gusset 5 with a rigid plate 6 mounted on the side of the grating of the truss and having sufficient bending stiffness. The rigid plate 6 is made in the form of a gable supporting table and is mounted on the lower faces of the wooden elements 1 with the help of reinforcing rods 7 glued or screwed perpendicular to the lower faces of the wooden elements 1 and provided with threaded ends with nuts.
Двухскатный опорный столик выполнен из швеллера, на котором закреплена фасонка 8 крепления элементов решетки с использованием стального регулируемого болта 9, соединенного с деревянным раскосом 10. На боковых гранях сопрягаемых деревянных элементов 1 установлены деревянные накладки 11, скрепляющие элементы 1 с помощью болтовых соединений 12. Установка деревянных накладок 11 необязательна при наличии на верхнем поясе фермы жесткого диска, например покрытия.The double-pitch supporting table is made of a channel on which the gusset 8 for fixing the lattice elements is fixed using a steel adjustable bolt 9 connected to a wooden brace 10. On the side faces of the mating wooden elements 1 there are wooden plates 11 fastening the elements 1 with bolted connections 12. Installation wooden lining 11 is optional if there is a hard disk, for example a cover, on the top belt of the truss truss.
Монтаж шарнирного узла осуществляется следующим образом.Installation of the hinge assembly is as follows.
Клееные деревянные элементы 1 поступают заводской готовности с конструктивно закрепленными на прямоугольных торцах 2 металлическими опорными элементами 3 переменной изгибной жесткости и упрочняющими стержнями 7. Количество пластин в составе металлических опорных элементов 3 может быть более двух и варьируется в зависимости от несущей способности конструкции. Крепление металлических опорных элементов 3, осуществляемое конструктивно поставленными связями, в частности винтами, упрощающее заводскую сборку, обусловлено тем, что пластины металлических опорных элементов не испытывают усилий, сдвигающих их по плоскости торца. Монтажная сборка может производиться как в горизонтальном положении фермы на бойке, так и в вертикальном положении фермы. При вертикальной сборке клееные деревянные элементы 1 устанавливают на штапеле. Между металлическими опорными элементами 3 вставляют стальной валик 4, скрепленный листовой фасонкой 5 с жесткой накладкой 6, которую фиксируют на упрочняющих стержнях 7, после чего на концы упрочняющих стержней навинчивают гайки и закрепляют жесткую накладку 6 на нижних гранях деревянных элементов 1. Затем на боковых гранях сопрягаемых деревянных элементов 1 устанавливают деревянные накладки 11 и скрепляют их с помощью болтовых соединений 12. Далее при помощи фасонки 8 и стального регулируемого болта 9 крепят деревянный раскос 10 к жесткой накладке 6, обеспечивая необходимое натяжение раскоса 10. При этом обеспечиваются простота и технологичность сборки и монтажа.Glued wooden elements 1 come prefabricated with metal supporting elements 3 of variable bending stiffness and reinforcing rods 7 structurally fixed on rectangular ends 2. The number of plates in the composition of metal supporting elements 3 can be more than two and varies depending on the load-bearing capacity of the structure. The fastening of the metal supporting elements 3, carried out by structurally delivered connections, in particular screws, simplifying the factory assembly, is due to the fact that the plates of the metal supporting elements do not experience the forces moving them along the plane of the end face. Assembly assembly can be carried out both in the horizontal position of the truss on the striker and in the vertical position of the truss. In a vertical assembly, glued wood elements 1 are mounted on a staple. Between the metal support elements 3, a steel roller 4 is inserted, fastened by a sheet gusset 5 with a rigid plate 6, which is fixed on the reinforcing rods 7, after which nuts are screwed onto the ends of the reinforcing rods and the rigid plate 6 is fixed on the lower faces of the wooden elements 1. Then on the side faces of the mating wooden elements 1 install wooden plates 11 and fasten them with bolted joints 12. Next, using a gusset 8 and a steel adjustable bolt 9, attach the wooden brace 10 to the rigid LadKom 6, providing the necessary tension brace 10. This ensures easy assembly and manufacturability and assembly.
Особенность конструкции шарнирного узла заключается в том, что он имеет опорные столики, которые воспринимают сдвигающие усилия от действия поперечных сил, и металлические опорные элементы переменной изгибной жесткости, установленные с эксцентриситетом на торцы сопрягаемых клееных деревянных элементов, выполненные под прямым углом к их нижним граням перпендикулярно направлению волокон. За счет разной изгибной жесткости металлических опорных элементов повышается прочность древесины поперек волокон. Равномерное распределение напряжений исключает появление концентраторов, что в противном случае может привести к расслоению и появлению продольных трещин. Кроме того, варьируя число пластин в составе металлических опорных элементов, можно варьировать несущую способность конструкции. Крепление элементов решетки стальным регулируемым болтом обеспечивает центрацию действующих в них знакопеременных усилий.The design feature of the hinge assembly is that it has supporting tables that absorb shear forces from the action of transverse forces, and metal supporting elements of variable bending stiffness, mounted with eccentricity at the ends of the mating glued wooden elements, made at right angles to their lower faces perpendicularly the direction of the fibers. Due to the different bending stiffness of the metal support elements, the strength of the wood across the fibers increases. A uniform stress distribution excludes the appearance of concentrators, which otherwise could lead to delamination and the appearance of longitudinal cracks. In addition, by varying the number of plates in the composition of the metal supporting elements, it is possible to vary the bearing capacity of the structure. The fastening of the lattice elements with a steel adjustable bolt ensures the centering of the alternating forces acting in them.
Указанные особенности свидетельствуют о преимуществе по сравнению с прототипом заявленной конструкции шарнирного узла сопряжения деревянных элементов в ферме, обеспечивающей прочность сопрягаемых деревянных элементов фермы, оптимальную работу узла с раскосом, технологичность сборки узла, способствующей исключению концентраторов напряжений и в целом - повышению несущей способности конструкции узла сопряжения, что позволяет применять его в тяжелонагруженных большепролетных конструкциях.These features indicate an advantage over the prototype of the claimed design of the hinged assembly of wooden elements in the truss, ensuring the strength of the mating wooden elements of the truss, optimal operation of the assembly with a brace, manufacturability of the assembly of the assembly, which eliminates stress concentrators and, in general, increases the bearing capacity of the design of the coupling assembly , which allows it to be used in heavily loaded large-span structures.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012100829/03A RU2484211C1 (en) | 2012-01-11 | 2012-01-11 | Hinged joint of wood elements coupling in truss |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA201200656A1 EA201200656A1 (en) | 2013-07-30 |
EA025139B1 true EA025139B1 (en) | 2016-11-30 |
Family
ID=48785674
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA201200656A EA025139B1 (en) | 2012-01-11 | 2012-05-28 | Hinged joint for wooden elements coupling in a truss |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA025139B1 (en) |
RU (1) | RU2484211C1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113585278B (en) * | 2021-07-08 | 2022-07-05 | 中建三局绿色产业投资有限公司 | Variable-rigidity high-adaptability combined inner support |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU887743A1 (en) * | 1980-04-09 | 1981-12-07 | Брестский инженерно-строительный институт | Tip assembly of wooden beam |
US5819492A (en) * | 1995-07-17 | 1998-10-13 | Konicek; Richard R. | Collapsible roof truss utilizing an opposed flange roof hinge |
RU17551U1 (en) * | 2000-12-29 | 2001-04-10 | Погорельцев Александр Алексеевич | SWIVEL ASSEMBLY FOR WOODEN COMPONENTS |
-
2012
- 2012-01-11 RU RU2012100829/03A patent/RU2484211C1/en not_active IP Right Cessation
- 2012-05-28 EA EA201200656A patent/EA025139B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU887743A1 (en) * | 1980-04-09 | 1981-12-07 | Брестский инженерно-строительный институт | Tip assembly of wooden beam |
US5819492A (en) * | 1995-07-17 | 1998-10-13 | Konicek; Richard R. | Collapsible roof truss utilizing an opposed flange roof hinge |
RU17551U1 (en) * | 2000-12-29 | 2001-04-10 | Погорельцев Александр Алексеевич | SWIVEL ASSEMBLY FOR WOODEN COMPONENTS |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2484211C1 (en) | 2013-06-10 |
EA201200656A1 (en) | 2013-07-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113062197B (en) | Assembly type stiffening large cantilever corrugated steel web PC combined box girder and construction method thereof | |
RU2012148174A (en) | BOLT CONNECTIONS OF STEEL STRUCTURES USING THREE-DIMENSIONAL COVERS OF A COVERING TYPE AND TENSION RODS | |
RU2546703C1 (en) | Dome | |
KR101834843B1 (en) | A steel frame structure | |
RU2496951C1 (en) | Nodal joint of spacial frame rods | |
KR101088700B1 (en) | A prefabricated wooddeck | |
CN103485483A (en) | Assembly type honeycombed web composite beam | |
RU2484211C1 (en) | Hinged joint of wood elements coupling in truss | |
RU2701043C1 (en) | Span with multi-shroud trusses from structural glass composites with orthotropic slab of roadway | |
US2687193A (en) | Metal falsework carrier for reinforced brickwork and reinforced concrete structures | |
CN114293488A (en) | Reinforced corrugated plate box culvert structure | |
EP3019675B1 (en) | Structural frame | |
RU2609504C1 (en) | Steel and concrete bridge span | |
RU2657562C1 (en) | Method of the bridge span structure reinforced concrete beam strengthening | |
RU2228991C2 (en) | Reinforced beam of bridge span | |
RU2488666C2 (en) | Frame of building carcass | |
RU2324039C2 (en) | Devise for strengthening girders of braced framework | |
RU223580U1 (en) | Cable-stayed building structure | |
RU2414559C1 (en) | Bridge span | |
RU2728076C1 (en) | Lattice structure | |
CN213805803U (en) | Large-span steel member supporting structure capable of releasing axial force | |
RU153644U1 (en) | STEEL AND CONCRETE NODE OF OPERATION OF BEAMS TO THE MIDDLE COLUMN IN THE STEEL FRAME OF A MULTI-STOREY BUILDING | |
CN210177684U (en) | Primary and secondary beam connecting joint of steel-concrete composite structure | |
RU155725U1 (en) | SWIVEL ASSEMBLY OF THE LATCH WITH THE EXTREME COLUMN IN THE STEEL FRAME OF A HEIGHTED MULTI-STOREY BUILDING | |
CN209323821U (en) | A kind of spandrel girder |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU |