RU1775537C

RU1775537C - Joint of building members

Info

Publication number: RU1775537C
Application number: SU904829111A
Authority: RU
Inventors: Ярослав Сильвестрович Барык; Элан Кузьмич Федорец
Original assignee: Государственный Проектный И Научно-Исследовательский Институт "Укрниипроектстальконструкция"
Priority date: 1990-05-29
Filing date: 1990-05-29
Publication date: 1992-11-15

Abstract

Использование: при соединении трубчатых по сов секционных решетчатых высотных сооружений, элементов других сечений в здани х и сооружени х различного назначени : ферм к колоннам, колонн к фундаментам и т.п. Сущность изобретени ; к торцу одного из соедин емых элементов жестко прикреплена опорна плита с закрепленным в ней соединительным стерж&deg; Изобретение относитс к строительству , а более конкретно к узлам автоматического соединени строительных элементов. Оно предназначено дл использовани при соединении трубчатых по сов секционных решетчатых высоких сооружений (выт жные башни, башни и мачты св зи и др.), но может быть применено также и при соединении элементов трубчатого двутаврового и других сечений в здани х и сооружени х различного назначени : стропильных и подстропильных ферм к колоннам, колонн и фундаментам и т.п. нем, имеющим конический наконечник. Другой соедин емый элемент снабжен торцевым фланцем с центральным отверстием, диаметром, несколько большим наконечника . На боковой поверхности стержн у конического наконечника и в стенке отверсти выполнены, соответственно, кольцевые канавки , заполненные пакетом разрезных пружинных колец Кольца - регулировочные , тонкие, толщина - пор дка допустимого зазора между фланцем и опорной плитой. Кольца имеют большую толщину Дл гарантированного заполнени кольцами канавки толщина пакета больше ширины канавки. Канавка и внутренние кромки колец снабжены встречными фасками Дл возможности установки соединительного стержн при монтаже в проектное положение глубина канавки заведомо больше ширины колец Деформированию колец из плоскости при воздействии на них движущимс в процессе монтажа стержнем может преп тствовать дополнительное кольцо, которое расположено в канавке, но смещено вверх относительно канавки. 3 з.п.ф-лы, 5 ил Известно узловое соединение трубчатых элементов по сов секционных высотных сооружений на болтах через фланцы В этих узлах к торцам соедин емых труб приварены фланцы, а монтажное соединение выполн етс болтами, установленными в совмещенные отверсти фланцев. Недостатком этого соединени вл етс повышенна опасность ведени монтажных работ на высоте, а также большие трудозатраты при установке болтов. Известно также узловое соединение трубчатых элементов, осуществл емое на (Л С VI VI ел СП со XJ Use: when connecting tubular sectional lattice high-rise structures, elements of other sections in buildings and structures for various purposes: trusses to columns, columns to foundations, etc. SUMMARY OF THE INVENTION; a base plate with a connecting rod &deg; The invention relates to construction, and more particularly to nodes for automatically connecting building elements. It is intended for use when connecting tubular sections of sectional lattice high structures (exhaust towers, communication towers and masts, etc.), but can also be used for connecting elements of a tubular I-beam and other sections in buildings and structures for various purposes : trusses and trusses to columns, columns and foundations, etc. it having a conical tip. Another connecting element is provided with an end flange with a central hole, a diameter slightly larger than the tip. On the lateral surface of the rod at the conical tip and in the wall of the hole, respectively, annular grooves are made, filled with a package of split spring rings. Rings are adjusting, thin, thickness is about the allowable gap between the flange and the base plate. The rings are thicker. For guaranteed filling of the grooves with the rings, the thickness of the bag is greater than the width of the groove. The groove and the inner edges of the rings are provided with counter chamfers. For the possibility of installing the connecting rod during installation to the design position, the depth of the groove is obviously greater than the width of the rings. The deformation of the rings from the plane when exposed to the rod moving during installation can prevent the additional ring, which is located in the groove, but is displaced up relative to the groove. 3 zpp-files, 5 il. Nodal connection of tubular elements of sectional high-rise structures on bolts through flanges is known. Flanges are welded to the ends of the pipes to be connected, and the mounting connection is made by bolts installed in the combined holes of the flanges. The disadvantage of this connection is the increased risk of installation work at height, as well as the high labor costs when installing bolts. Also known is the nodal connection of tubular elements carried out on (L C VI VI ate SP with XJ

Description

ращиванием секций высотного сооружени с помощью вертолета, признаваемым в насто щее врем одним из наиболее прогрессивных . Это объ сн етс тем, что простой вертолета во врем установки болтов стоит больших Ц1инансовых затрат. Кроме тою, затраты времени увеличиваюгсп за счет того , что во врем установки вертолетом очередной секции, монтажники, по технике безопасности, не должны находитьс на монтируемом сооружении.by expanding sections of a tall structure by helicopter, which is currently recognized as one of the most progressive. This is because a simple helicopter during installation of bolts costs a large financial cost. In addition, the time required is increased due to the fact that during the installation of the next section by helicopter, the installers, for safety reasons, should not be on the mounted structure.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату вл етс узловое соединение строительных элементов , в котором один из соедин емых элементов содержит опорную плиту с жестко закрепленным в ней соединительным стержнем с коническим наконечником, а другой из соедин емых элементов содержит на конце фланец, в котором имеетс центральное отверстие дл пропуска соединительного стержн и с внутренней стороны которого установлены контактирующие с ним подвижные упоры Центральное отверстие во фланце одною из соединительных элементов окаймлено жестко закрепленными к фланцу радиально расположенными упорами, которые чередуютс с подвижными упорами. Подвижные упоры могуг выполн тьс в виде подпружиненных поворотных кулачков, либо в виде клино видных секторов кольца, занимающих замыкающее положение под действием собственного веса, либо в виде клиньев, которые расположены в П-образных обоймах и подпружинены.The closest in technical essence and the achieved result is a nodal connection of building elements, in which one of the connected elements contains a base plate with a connecting rod with a conical tip rigidly fixed in it, and the other of the connected elements contains a flange at the end, in which a Central hole for passing the connecting rod and on the inside of which are mounted contacting movable stops; Central hole in the flange of one of the connectors elements are bordered by radially arranged stops rigidly fixed to the flange, which alternate with movable stops. The movable stops of the mogugs are made in the form of spring-loaded rotary cams, either in the form of wedge-shaped sectors of the ring, occupying a closing position under the action of their own weight, or in the form of wedges that are located in U-shaped clips and spring-loaded.

Недостатком описанного решени вл етс значительна трудоемкость изготовлени узловых элементов соединени . Эго особенно относитс к вариантам с П-образ- ными и поворотными кулачками, имеющими довольно сложный профиль. Кроме того, не исключаетс возможность заедани при повороте этих кулачков и клиновидных секторов , перемещающихс в неподвижных упорах как в направл ющих, Это МОЖРТ иметь место при недостаточном соотношении длин этих секторов к их толщине, вл ющемс следствием ограниченных размеров внутреннего сечени трубчатого элемента, где размещаетс механизм соединени .A disadvantage of the described solution is the considerable laboriousness of manufacturing the nodal elements of the joint. The ego is especially relevant to variants with U-shaped and rotary cams having a rather complicated profile. In addition, the possibility of jamming during rotation of these cams and wedge-shaped sectors moving in fixed stops as in the guides is not excluded. coupling mechanism.

Целью изобретени вл етс уменьшение трудоемкости изготовлени и повышени надежности соединени .The aim of the invention is to reduce the complexity of manufacturing and increase the reliability of the connection.

На фиг. 1 изображено узловое соединение дл по сов башни или мачты (распорки и раскосы условно не показаны), на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1, на фиг. 3 -соединение на фиг. 1, в разьеме; на фиг. 4 - узел I на фиг 1, на фиг. 5 - вариант узла IIn FIG. 1 shows a nodal connection for towers of a tower or mast (spacers and braces are not shown conventionally), FIG. 2 is a section AA in FIG. 1, in FIG. 3 - connection in FIG. 1, in the plug; in FIG. 4 - node I in FIG. 1, in FIG. 5 - option node I

Узловое соединение состоит из трубы 1 части нижней секции сооружени и трубы 2 части по са верхней части по са верхней секции. К стыкуемым трубам 1 и 2 приварены соответственно торцевые фланцы 3 и 4. По оси трубы 1 к фланцу 3 жестко закреплен (приварен) соединительный стержень 5 с коническим наконечником 6, непосредственно к которому примыкает кольцева канавкаA nodal connection consists of a pipe 1 part of the lower section of the structure and a pipe 2 part of the upper part by the upper section. End flanges 3 and 4 are welded to the joined pipes 1 and 2, respectively. Along the axis of the pipe 1, a connecting rod 5 with a conical tip 6 is rigidly fixed (welded) to the annular groove adjacent to it

7 по боковой поверхности стержн 5.7 along the lateral surface of the rod 5.

Во фланце 4 имеет центральное отверстие 8 диаметром несколько (на 0,6+1 мм) больше диаметра основани конического наконечника 6. На цилиндрической поверхмости отверсти 8 устроена кольцева ка- иавка 9, по ширине превосход ща канавку 7 и заполненна разрезными пружинными кольцами 10, 11 и 12.In the flange 4, it has a central hole 8 with a diameter somewhat (0.6 + 1 mm) larger than the diameter of the base of the conical tip 6. An annular caulk 9 is arranged on the cylindrical surface of the hole 8, exceeding the width of the groove 7 and is filled with split spring rings 10. 11 and 12.

У нижнего из них, кольца 10, толщинаAt the bottom of them, rings 10, thickness

несколько меньше ширины кольцевой канавки 9. К кольцу 10 примыкают регулировочные тонкие кольца 11, толщина каждого из которых намного меньше, чем кольца 10 и не превышает величины допускаемогоslightly smaller than the width of the annular groove 9. Adjusting thin rings 11 are adjacent to the ring 10, the thickness of each of which is much smaller than the ring 10 and does not exceed the allowable

люфта в соединении. Дл высотного сооружени типа мачты или башни; например, эта величина составл ет 0,2 Ю,7 мм. Дл обеспечени пропуска соединительного стержн 5 при монтаже ширина колец 10 и 11backlash in connection. For a tall structure such as a mast or tower; for example, this value is 0.2 10.7 mm. To ensure the passage of the connecting rod 5 during installation, the width of the rings 10 and 11

меньше глубины кольцевой канавки 9,less depth of the annular groove 9,

Вслед за кольцами 11. выше кольцевой канавки 7 в соединительном стержне 5, в кольцевой канавке 9 установлено дополнительное разрезное кольцо 12, поперечныеFollowing the rings 11. Above the annular groove 7 in the connecting rod 5, an additional split ring 12 is installed in the annular groove 9, transverse

размеры которого такие же или меньше как у колец пакета, а толщина больше, чем толщина регулировочных колец 11,the dimensions of which are the same or smaller than the rings of the bag, and the thickness is greater than the thickness of the adjusting rings 11,

Назначение кольца 10 - заполнить ка- павку 9 с некоторым гарантированным зазором , ширина которого обусловлена розгостыо толщины кольца и ширина канавки 9, и воспринимать в процессе монтажа и работы конструкции осевые услови в соединении . По технологическим соображепи м может быть не одно, а два или три кольца 10. Тогда указание с зазора относитс к их суммарной толщине.The purpose of the ring 10 is to fill the groove 9 with a certain guaranteed clearance, the width of which is determined by the ring thickness and the width of the groove 9, and to perceive the axial conditions in the joint during installation and operation of the structure. For technological reasons, there may be not one, but two or three rings 10. Then the indication from the gap refers to their total thickness.

Регулировочные тонкие кольца 11 слу- жат дл того, чтобы выбрать этот зазор и преп тствовать раскрытию соединени при раст гивающих нагрузках, приложенных в противоположных направлени х к трубам i и 2. Этих колец может быть одно (тогда об зательно наличие хот бы одного кольца 10), два и более. В любом случае толщина пакета колец 10 и 11 или только колец 11, если кольца 10 отсутствуют, дл обеспечени гарантированного заполнени канавки 7, как при монтаже, так и в процессе работы,Thin adjusting rings 11 are used to select this gap and to prevent the connection from opening under tensile loads applied in opposite directions to pipes i and 2. There can be one of these rings (then at least one ring 10 is required ), two or more. In any case, the thickness of the package of rings 10 and 11, or only rings 11, if there are no rings 10, to ensure guaranteed filling of the groove 7, both during installation and during operation,

должна быть больше, чем ширина этой канавки .must be greater than the width of this groove.

Дополнительное кольцо 12, размещенное выше канааки 7, не вл етс об зательным . Оно служит дл предотвращени крутильных деформаций колец 11 при воздействии на них движущимс в процессе монтажа соединительным стержнем 5. Необходимость его установки определ етс расчетом, а в работе соединени кольца 12 не участвует.An additional ring 12 located above kanaaki 7 is not required. It serves to prevent torsional deformations of the rings 11 when exposed to the connecting rod 5 moving during installation. The need for its installation is determined by calculation, but is not involved in the operation of the ring 12.

Дл облегчени захождени колец 11 в канавку 7, в ней и на внутренних кромках колец 11. по крайней мере верхней части этих колец, выполнены фаски, соответственно , 13 и 14.To facilitate the engagement of the rings 11 in the groove 7, in it and on the inner edges of the rings 11. At least the upper part of these rings, bevels 13 and 14 are respectively made.

Соединение элементов осуществл ют следующим образом.The connection of the elements is as follows.

При монтаже трубу 2 верхней секции насаживают отверстием 8 во фланце 4 на конический наконечник 6 соединительного стержн 5. Соосность соединени достигаетс скольжением кромки отверсти 8 и внутренней поверхности колец 10, 11 и 12 о боковую поверхность стержн 5. При контактировании конического наконечника с кольцами 10 и 11 последние под действием радиальных составл ющих и сил давлени от веса конструкции разжимаютс . Кольцо 12 при опускании верхней части конструкции предотвращает изгиб колец 11. При дальнейшем опускании верхней части конструкции кольцо 10, а затем и регулировочные кольца 11 под действием сил собственной упругости вход т в канавку 7 на стержне 5. В случае взаимного перекоса фланцев 3 и 4 последнее из вход щих в зазор колец 11 зайдет в зазор несимметрично , настолько, сколько позволит зазор. При по влении в процессе работы раст гивающих усилий зазор может возрасти. Тогда это кольцо 11 войдет в него полностью и частично - следующее за ним. Поскольку толщина пакета колец больше чем ширина канавки 7, регулировочные кольца 11 всегда в некотором избытке и заполнение канавки 7 гарантировано .During installation, the pipe 2 of the upper section is mounted with a hole 8 in the flange 4 on the conical tip 6 of the connecting rod 5. The alignment of the connection is achieved by sliding the edge of the hole 8 and the inner surface of the rings 10, 11 and 12 on the side surface of the rod 5. When the conical tip is in contact with the rings 10 and 11, the latter are expanded by the action of radial components and pressure forces from the weight of the structure. Ring 12 when lowering the upper part of the structure prevents bending of the rings 11. With further lowering of the upper part of the structure, ring 10, and then the adjusting rings 11 under the action of the forces of their own elasticity enter the groove 7 on the rod 5. In case of mutual misalignment of the flanges 3 and 4, the last Of the rings entering the gap, 11 will enter the gap asymmetrically, as much as the gap allows. If tensile forces appear during operation, the gap may increase. Then this ring 11 will enter into it fully and partially - following it. Since the thickness of the ring pack is greater than the width of the groove 7, the adjusting rings 11 are always in some excess and the filling of the groove 7 is guaranteed.

Из сказанного выше сно, что в описанной конструкции пон ти верх и низ вл ютс условными, в том смысле, что фланец 3 с прикрепленным к нему стержнем 5 может принадлежать верхнему из соедин емых элементов, а не нижнему, как изображено на чертеже. Тогда разрезные пружинные кольца будут располагатьс не под, а над коническим наконечником стержн и т.д.From the foregoing, it is clear that in the described construction the concepts of top and bottom are conditional, in the sense that the flange 3 with the rod 5 attached to it can belong to the top of the connected elements, and not the bottom, as shown in the drawing. Then, the split spring rings will not be located under, but over the conical tip of the shaft, etc.

Ясно также, что в качестве соедин емых элементов могут быть не только трубы, какIt is also clear that the connected elements can be not only pipes, but

в описанном примере, но и швеллеры, двутавры и т.п. Причем при креплении строительного элемента с фланцем, например, к фундаменту, последний может быть снаб5 жен не ответным фланце м, как в описанном примере, а другой опорной плитой, снабженной соединительным стержнем.in the described example, but also channels, I-beams, etc. Moreover, when attaching a building element with a flange, for example, to the foundation, the latter can be provided not with a mating flange, as in the described example, but with another base plate provided with a connecting rod.

Из сопоставлени известного и данного соединений видно, что последнее проще вA comparison of the known and given compounds shows that the latter is simpler in

10 изготовлении: все детали имеют только токарную обработку, тогда как в известном требуетс и фрезерна . Уменьшено количество сварки. Наконец, в соединении обеспечиваетс надежность при монтаже и работе,10 manufacture: all parts are only turning, while the milling is also required in the prior art. Reduced amount of welding. Finally, the connection provides reliability during installation and operation,

15 в то врем как в прототипе возможно заедание подвижных упоров.15 while in the prototype jamming of the movable stops is possible.

Claims

1. Nodal connection of construction

0 elements, including a support plate rigidly attached to one of the elements with a connecting rod having a conical tip, and a flange with a central hole, rigidly attached to another element, characterized in that, in order to reduce the complexity of manufacturing and increase reliability, it is provided with a package split spring rings, and the connecting rod at the point adjacent to the conical tip and the flange of another element are made with annular grooves, and a pack is placed in the annular groove of the flange rings whose thickness is greater than the width

5 of the annular groove of the connecting rod, and the depth of the flange groove is greater than the width of the package rings.

2. The compound according to claim 1, characterized in that the package is made integral,

0 odd. part of it is placed on the side of the conical tip of the connecting rod and is made in the form of one or more adjusting rings, the thickness of each of which corresponds to an acceptable gap between the base plate and the flange, and the other part - in the form of one or more rings, the total thickness of which is less than the width of the annular grooves in the connecting rod.

0 3, Connection according to p. 1i 2, characterized in that it is equipped with an additional ring installed in the package from the side of the conical tip of the connecting rod.

5 4. Connection PP. 1-3. characterized in that the annular groove in the connecting rod and the inner edges of the adjusting rings are chamfered.

Fie.Ј

L-a

FIG. 2

Phage 5

FIG. 4

42