RU100110U1

RU100110U1 - METAL GEAR BRACKET OF WOODEN BEAM

Info

Publication number: RU100110U1
Application number: RU2010134505/03U
Authority: RU
Inventors: Олег Валентинович Еремеев; Владимир Борисович Ковалев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ТехКом"
Priority date: 2010-08-19
Filing date: 2010-08-19
Publication date: 2010-12-10

Abstract

1. Металлический зубчатый кронштейн металлодеревянной балки, выполненный штамповкой из оцинкованной стали, состоящий из двух концевых участков с группой выштампованных попарно зубьев для закрепления на деревянных частях балки, и соединительного участка, расположенного под углом к концевым участкам с зубьями, при этом оба края соединительного участка и концевые участки с внутренней стороны имеют ребра жесткости, выполненные в виде отбортовки в ту же сторону, что и зубья, отличающийся тем, что в соединительном участке по всей его длине выполнен рифт, а зубья выполнены винтового типа с расположением плоскости их концевой части вдоль продольной оси концевого участка. ! 2. Кронштейн по п.1, отличающийся тем, что плоскость корневой части зубьев перпендикулярна продольной оси соединительного участка. 1. A metal toothed bracket of a metal-wooden beam made by stamping from galvanized steel, consisting of two end sections with a group of teeth stamped in pairs for fixing on the wooden parts of the beam, and a connecting section located at an angle to the terminal sections with teeth, both edges of the connecting section and the end sections on the inner side have stiffening ribs made in the form of a flange in the same direction as the teeth, characterized in that in the connecting section along its entire length olnen rift, and teeth are formed with a screw-type arrangement of the plane of their end portions along the longitudinal axis of the end portion. ! 2. The bracket according to claim 1, characterized in that the plane of the root of the teeth is perpendicular to the longitudinal axis of the connecting section.

Description

Предлагаемое решение относится к конструкциям длинномерных несущих строительных элементов, таких как балки, прогоны, фермы и т.п., выполненных из различных материалов, в частности из дерева и металла.The proposed solution relates to the construction of lengthy load-bearing building elements, such as beams, girders, trusses, etc., made of various materials, in particular wood and metal.

Известна, например, конструкция металлического зубчатого кронштейна металлодеревянной балки - патент США №4,475,328. Данный кронштейн, выполненный штамповкой из оцинкованной стали, состоит из двух концевых участков с группой выштампованных попарно зубьев для закрепления на деревянных частях балки и соединительного участка, расположенного под углом к концевым участкам с зубьями, при этом оба края соединительного участка и концевые участки с внутренней стороны имеют ребра жесткости, выполненные в виде отбортовки в ту же сторону, что и зубья, при этом участки попарной выштамповки зубьев расположены вдоль концевых участков, а сами зубья выполнены углового типа с расположением поперек волокон деревянных частей балки.Known, for example, the design of the metal gear bracket metal-wooden beams - US patent No. 4,475,328. This bracket, made by stamping from galvanized steel, consists of two end sections with a group of stamped teeth in pairs for fixing on the wooden parts of the beam and the connecting section, located at an angle to the end sections with teeth, with both edges of the connecting section and the end sections on the inside have stiffening ribs made in the form of a flanging in the same direction as the teeth, while the sections of pairwise stamping of the teeth are located along the end sections, and the teeth themselves are angled o type with arrangement across the fibers of the wooden parts of the beam.

Общими существенными признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками предлагаемого технического решения являются следующие - штамповкой из оцинкованной стали, состоящий из двух концевых участков с группой выштампованных попарно зубьев для закрепления на деревянных частях балки, и соединительного участка, расположенного под углом к концевым участкам с зубьями, при этом оба края соединительного участка и концевые участки с внутренней стороны имеют ребра жесткости, выполненные в виде отбортовки в ту же сторону, что и зубья.The common essential features of the prototype that coincide with the essential features of the proposed technical solution are as follows - stamping of galvanized steel, consisting of two end sections with a group of stamped teeth in pairs for fixing on wooden parts of the beam, and a connecting section located at an angle to the end sections with teeth, while both edges of the connecting section and the end sections on the inner side have stiffeners made in the form of flanging in the same direction as the teeth .

В известной конструкции соединительный участок имеет П-образное поперечное сечение, что накладывает определенные ограничения на воспринимаемую нагрузку, кроме того зубья концевых участков расположены поперек волокон деревянной части балки (бруса), что приводит к нарушению целостности волокон дерева и, соответственно, как показывают расчеты, снижению прочности на величину до 30%.In the known design, the connecting section has a U-shaped cross section, which imposes certain restrictions on the perceived load, in addition, the teeth of the end sections are located across the fibers of the wooden part of the beam (beam), which leads to a violation of the integrity of the fibers of the tree and, accordingly, as shown by the calculations, strength reduction by up to 30%.

Предлагаемой конструкцией решается техническая задача увеличение диапазона воспринимаемых нагрузок кронштейном, а также выполнение зубьев с одной стороны не подрезающих волокна древесины, а с другой стороны прочно в ней закрепленных, а соответственно повышение прочности деревянных частей балки, и, следовательно, всей конструкции.The proposed design solves the technical problem of increasing the range of perceived loads by the bracket, as well as making the teeth on one side not cutting the wood fibers, and on the other hand firmly fixed in it, and, accordingly, increasing the strength of the wooden parts of the beam, and therefore the whole structure.

Для достижения названного технического результата в металлическом зубчатом кронштейне металлодеревянной балки, выполненном штамповкой из оцинкованной стали, состоящем из двух концевых участков с группой выштампованных попарно зубьев для закрепления на деревянных частях балки, и соединительного участка, расположенного под углом к концевым участкам с зубьями, при этом оба края соединительного участка и концевые участки с внутренней стороны имеют ребра жесткости, выполненные в виде отбортовки в ту же сторону, что и зубья, в отличие от прототипа в соединительном участке по всей его длине выполнен рифт, а зубья выполнены винтового типа с расположением плоскости их концевой части вдоль продольной оси концевого участка. При этом наилучшим с точки зрения предотвращения нарушения целостности волокон и обеспечения максимальной прочности балки является вариант, когда плоскость корневой части зубьев перпендикулярна продольной оси соединительного участка, т.е. развернута относительно плоскости их концевой части на 50° (при этом естественно, что участки выштамповки пар зубьев расположены вдоль оси соединительного участка, а не вдоль концевого участка, как в прототипе).To achieve the named technical result in a metal gear bracket of a metal-wooden beam made by stamping from galvanized steel, consisting of two end sections with a group of stamped teeth in pairs for fixing on the wooden parts of the beam, and a connecting section located at an angle to the end sections with teeth, while both edges of the connecting section and the end sections on the inner side have stiffeners made in the form of flanging in the same direction as the teeth, in contrast to of the otype in the connecting section, a rift is made along its entire length, and the teeth are made of a helical type with the location of the plane of their end part along the longitudinal axis of the end section. In this case, the best option from the point of view of preventing the integrity of the fibers and ensuring the maximum strength of the beam is when the plane of the root part of the teeth is perpendicular to the longitudinal axis of the connecting section, i.e. rotated relative to the plane of their end part by 50 ° (it is natural that the stamping sections of the pairs of teeth are located along the axis of the connecting section, and not along the end section, as in the prototype).

Отличительными признаками предложенного металлического зубчатого кронштейна являются следующие - в соединительном участке по всей его длине выполнен рифт, а зубья выполнены винтового типа с расположением плоскости их концевой части вдоль продольной оси концевого участка, дополнительно, плоскость корневой части зубьев перпендикулярна продольной оси соединительного участка.The distinctive features of the proposed metal gear bracket are the following: a rift is made in the connecting section along its entire length, and the teeth are made of a screw type with the plane of their end part located along the longitudinal axis of the end section, in addition, the plane of the root part of the teeth is perpendicular to the longitudinal axis of the connecting section.

Благодаря наличию данных отличительных признаков в совокупности с известными из прототипа, достигается следующий технический результат - за счет выполнения на соединительном участке рифта повышается несущая способность кронштейна. За счет выполнения зубьев винтового типа с расположением плоскости их концевой части вдоль продольной оси концевого участка (особенно в случае, когда плоскость корневой части зубьев перпендикулярна продольной оси соединительного участка) зуб начинающий заглубление в древесину, располагается вдоль ее волокон, проникает между ними и корневой частью зубьев лишь раздвигает их не нарушая целостности древесины. Кроме того, выполнение зубьев винтового типа предотвращает их самовыдергивание из древесины. Все это существенно повышает прочность металлодеревянной балки.Due to the presence of these distinctive features in conjunction with those known from the prototype, the following technical result is achieved - due to the execution of the connecting portion of the rift increases the bearing capacity of the bracket. Due to the implementation of helical type teeth with the location of the plane of their end part along the longitudinal axis of the end section (especially in the case when the plane of the root part of the teeth is perpendicular to the longitudinal axis of the connecting section), the tooth begins to penetrate into the wood, is located along its fibers, penetrates between them and the root part teeth only spreads them without violating the integrity of the wood. In addition, the implementation of the teeth of the screw type prevents their self-pulling out of wood. All this significantly increases the strength of metal-wooden beams.

Данная конструкция может быть использована в различных длинномерных строительных конструкциях, таких, как балки перекрытия, стойки, фермы, прогоны и т.п.This design can be used in various lengthy building structures, such as floor beams, racks, trusses, girders, etc.

Предлагаемая конструкция поясняется рисунком. Изображенный на рисунке металлический зубчатый кронштейн (МЗК) металлодеревянной балки, состоит из двух концевых участков 1 (по сути металлических зубчатых пластин) с группой выштампованных попарно зубьев 2 (участки выштамповки 8 расположенных вдоль продольной оси соединительного участка 4) для закрепления на деревянных частях 3 (брусьях) балки и соединительного участка 4, расположенного под углом к участкам 1 с зубьями 2, при этом оба края соединительного участка 4 и концевые участки 1 с внутренней стороны (обращенной внутрь металлодеревянной балки) имеют ребра жесткости (борта) 5, выполненные в виде отбортовки в ту же сторону, что и зубья 2, на соединительном участке 4 по всей его длине выполнен рифт 6, а с краев участка 4 выполнены отверстия 7 для закрепления на штампе, зубья 2 выполнены винтового типа с расположением плоскости их концевой части вдоль продольной оси концевого участка (с возможностью раздвижения волокон деревянных частей 3 балки, в прототипе же зубья 2 расположены под углом близким к 90 градусам к продольной оси концевого участка, т.е. поперек волокон деревянной балки, и при сборке нарушают их целостность). На ребрах жесткости 4 концевых участков 1 имеются монтажные выступы 8, позволяющие предварительно до запрессовки в дерево выставить кронштейн на деревянных частях 3 балки.The proposed design is illustrated in the figure. The metal toothed bracket (MZK) of a metal-wooden beam shown in the figure consists of two end sections 1 (essentially metal gear plates) with a group of teeth stamped in pairs 2 (stamping sections 8 located along the longitudinal axis of the connecting section 4) for fixing on wooden parts 3 ( the beams) of the beam and the connecting section 4, located at an angle to the sections 1 with the teeth 2, while both edges of the connecting section 4 and the end sections 1 on the inside (facing in the first beam) have stiffeners (sides) 5, made in the form of a flange in the same direction as the teeth 2, a rift 6 is made on the connecting section 4 along its entire length, and holes 7 are made from the edges of the section 4 for fixing on a stamp, the teeth 2 are made of a screw type with the location of the plane of their end part along the longitudinal axis of the end section (with the possibility of extending the fibers of the wooden parts 3 of the beam, in the prototype, the teeth 2 are located at an angle close to 90 degrees to the longitudinal axis of the end section, i.e. across the fibers of a wooden beam, and during assembly violate their integrity). On the stiffening ribs 4 of the end sections 1 there are mounting protrusions 8, which make it possible to set the bracket on the wooden parts of 3 beams before pressing them into the wood.

Данный металлический зубчатый кронштейн изготавливается следующим образом. Из листов вырубаются полосы, из которых затем вырубаются заготовки разверток МЗК, с технологическими отверстиями 7. Далее производится гибка с базой на два отверстия 7 односторонних внутренних ребер жесткости 5 концевых участков 1 и двухсторонних внутренних ребер жесткости 5 соединительного участка 4 (для получения зеркально отображенного кронштейна заготовка переворачивается на 180 градусов). Затем на концевых участках 1 производится насечка пар зубьев 2. При этом происходит разрыв листового материала, начиная с вершины пар зубьев 2 и при дальнейшем ходе пуансонов осуществляется просечка боковых сторон зубьев 2 с одновременным закручиванием плоскости зубьев 2 за счет специально выполненной заточки пуансонов по трех их поверхностям. Далее осуществляют вытяжку рифта 6 на соединительном участке 4 кронштейна.This metal gear bracket is made as follows. Stripes are cut out of sheets, from which blanks of MZK reamers are then cut out with technological holes 7. Next, bending is performed with a base on two holes 7 of one-sided internal stiffening ribs 5 end sections 1 and two-sided internal stiffening ribs 5 of connecting section 4 (to obtain a mirror-mounted bracket the workpiece is flipped 180 degrees). Then, at the end sections 1, a pair of teeth 2 is incised. In this case, the sheet material is torn, starting from the top of the pairs of teeth 2 and during the further course of the punches, the sides of the teeth 2 are cut through while the plane of the teeth 2 is twisted due to the specially made sharpening of the punches in three surfaces. Next, the hood of the rift 6 is carried out at the connecting portion 4 of the bracket.

При сборке металлодеревянной балки сначала собирается деревянный каркас, состоящий из верхнего и нижнего поясов - деревянных частей 3, соединенных между собой вертикальными проставками посредством саморезов либо металлических зубчатых пластин (на фигуре не изображены).When assembling a metal-wooden beam, a wooden frame is first assembled, consisting of upper and lower zones - wooden parts 3, interconnected by vertical spacers using self-tapping screws or metal gear plates (not shown in the figure).

Дальнейшая сборка балки осуществляется на специальном прессовом оборудовании следующим образом: по предварительно рассчитанной схеме в определенной последовательности укладываются на одной из боковых сторон деревянного каркаса первая партия металлических зубчатых кронштейнов, концевые участки 1 которых с выштампованными зубьями 2 последовательно запрессовываются в верхний и нижний пояса, затем каркас переворачивается вдоль своей продольной оси на 180 градусов и начинается процесс укладки второй партии металлических зубчатых кронштейнов, которые являются зеркальным отображением по отношению к кронштейнам первой партии. Последующая запрессовка второй партии кронштейнов завершает сборку металлодеревянной балки.Further assembly of the beam is carried out on special press equipment as follows: according to a previously calculated scheme, the first batch of metal toothed brackets are placed in one sequence on one of the sides of the wooden frame, the end sections 1 of which with stamped teeth 2 are sequentially pressed into the upper and lower chords, then the frame 180 degrees flips along its longitudinal axis and the process of laying the second batch of metal gear shafts begins eynov, which are mirror images with respect to the arms of the first batch. The subsequent mounting of the second batch of brackets completes the assembly of the metal-wooden beam.

Следует отметить, что на начальном этапе запрессовки зубья 2 внедряются в древесину вдоль ее волокон, что предотвращает перерезание волокон. При последующей запрессовке зубья 2 незначительно раздвигают волокна, но также не перерезают их. Такой процесс «ввинчивания» зуба 2 при запрессовке обеспечивает повышенные несущих характеристик концевых участков 1 кронштейна за счет неразрушения структуры древесины и увеличения усилия выдергивания зубьев 2.It should be noted that at the initial stage of pressing the teeth 2 are embedded in the wood along its fibers, which prevents the cutting of the fibers. During subsequent pressing-in, the teeth 2 slightly spread the fibers, but also do not cut them. This process of "screwing" the tooth 2 during pressing provides increased load-bearing characteristics of the end sections 1 of the bracket due to the non-destruction of the structure of the wood and increase the pulling force of the teeth 2.

Данная металлодеревянная балка по сравнению с аналогами обладает повышенными прочностными характеристиками за счет особой ориентации зубьев 2 и выполнения зубьев 2 винтового типа, а также наличия рифта 6 на соединительном участке 4 кронштейна.This metal-wooden beam, in comparison with analogues, has increased strength characteristics due to the special orientation of the teeth 2 and the execution of the teeth 2 screw type, as well as the presence of a rift 6 on the connecting section 4 of the bracket.

Claims

1. A metal toothed bracket of a metal-wooden beam made by stamping from galvanized steel, consisting of two end sections with a group of teeth stamped in pairs for fixing on the wooden parts of the beam, and a connecting section located at an angle to the terminal sections with teeth, both edges of the connecting section and the end sections on the inner side have stiffening ribs made in the form of a flange in the same direction as the teeth, characterized in that in the connecting section along its entire length olnen rift, and teeth are formed with a screw-type arrangement of the plane of their end portions along the longitudinal axis of the end portion.

2. The bracket according to claim 1, characterized in that the plane of the root part of the teeth is perpendicular to the longitudinal axis of the connecting section.