RU226430U1 - Шарнирный узел соединения балок с колонной из гнутосварного профиля - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области строительства, а именно к узлам шарнирного соединения двутавровых балок с колоннами, преимущественно при строительстве малоэтажных связевых стальных каркасов зданий для соединения балок перекрытия с колоннами, выполненными из гнутосварного стального профиля квадратного или прямоугольного сечения. Шарнирный узел соединения металлической колонны с из гнутосварного профиля квадратного сечения (1) с балкой (2) содержит соединительный элемент, выполненный из горизонтальных опорных пластин (3), (4), приваренных в сечение колонны (1), и приваренной в зазор между ними по их диагоналям металлической вставки крестового сечения (5), при этом грани вставки ориентированы на углы колонны (1). Вставка имеет отверстия 6 для пропуска крепежных болтов (7). Балка (2) оснащена приваренной к ней опорной планкой (8). Соединение балки (2) с колонной (1) выполнено с помощью болтов нормальной прочности. Повышается надежность шарнирного узла соединения колонны из гнутосварного квадратного профиля с двутавровой балкой. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Полезная модель относится к области строительства, а именно к узлам шарнирного соединения двутавровых балок с колоннами, преимущественно при строительстве малоэтажных связевых стальных каркасов зданий для соединения балок перекрытия с колоннами, выполненными из гнутосварного стального профиля квадратного или прямоугольного сечения.

Известно шарнирное соединение колонны двутаврового сечения с балкой на болтах согласно типовой серии 2.440-2 выпуск 1 «Шарнирные узлы балочных клеток и рамные узлы примыкания ригелей к колоннам», в котором крепление осуществляется с помощью опорной планки, приваренной к полке двутавра в месте присоединения к стенке. При замене двутавра на гнутосварной профиль квадратного или прямоугольного сечения планку необходимо приваривать к стенке продольным швом, что резко уменьшает надежность данного соединения, в связи с недостаточной толщиной стенки гнутосварного профиля и возможности его среза.

Наиболее близкое решение по технической сущности и достигаемому эффекту приведено в патенте RU №2052615, МПК Е04Н 1/00, опубл. 20.01.1996, фиг. 19 и фиг. 20. В указанном варианте шарнирное соединение балки и колонны из гнутосварного профиля осуществляется с помощью соединительного элемента, выполненного в виде уголка, приваренного к боковой поверхности колонны.

При таком варианте соединения значимые нагрузки в балке перекрытия могут привести к разрушению стенки колонны путем ее среза. Необходимо будет проводить или местное усиление сечения, или утолщение стенки всей колонны.

Технической задачей заявляемой полезной модели является повышение надежности шарнирного узла соединения колонны из гнутосварного квадратного профиля с двутавровой балкой.

Поставленная задача решается за счет того, что шарнирный узел соединения балок с металлической колонной, выполненной из гнутосварного профиля, включающий колонну и соединительный элемент, выполненный из приваренных в сечение колонны верхней и нижней опорных пластин, и приваренной в зазор между ними по их диагоналям металлической вставки крестового сечения, при этом торцевые грани вставки ориентированы на углы колонны. Вставка крестового сечения имеет отверстия для пропуска крепежных болтов. Балка оснащена приваренной к ней опорной планкой. Соединение балки с колонной выполнено с помощью болтов нормальной прочности.

Сущность технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведен узел соединения колонны с балкой в сборе, на фиг. 2 представлен разрез А-А, на фиг. 3 приведено трехмерное изображение узла соединения.

Шарнирный узел соединения металлической колонны из гнутосварного профиля квадратного сечения 1 с балкой 2 содержит соединительный элемент, выполненный из горизонтальных верхней и нижней опорных пластин 3, 4, приваренных в сечение колонны 1, и приваренной в зазор между ними по их диагоналям металлической вставки крестового сечения 5, при этом грани вставки ориентированы на углы колонны 1. Вставка имеют отверстия 6 для пропуска крепежных болтов 7. Балка 2 оснащена приваренной к ней опорной планкой 8 с отверстиями под крепежные болты. Соединение балки с колонной выполнено с помощью болтов нормальной прочности. Узел позволяет одновременно присоединить к колонне от 1 до 4 балок.

Монтаж устройства осуществляется в следующем порядке. На строительной площадке в месте опирания двутавровые балки 2 с опорной планкой 8 соединяются болтами 7 диаметром 16 или 20 мм с вставкой 5 крестового сечения.

Использование шарнирного узла соединения для общественного здания с полезной нормативной нагрузкой 2 кПа и шагом колонн 6 м, в зависимости от постоянной нагрузки от собственного веса перекрытия и пола, толщина металла вставки 5 (в соответствии с требованиями СП 16.13330.2017 Стальные конструкции) должна быть 8-12 мм, количество болтов 7 диаметром 16 или 20 мм в зависимости от класса болтов по прочности, толщину опорных пластин 3, 4 рекомендуется применять 14-20 мм.

Предлагаемый узел шарнирного соединения балок с колонной из гнутосварного профиля позволяет получить надежный узел соединения за счет того, что опирание вставки крестового сечения через опорную пластину осуществляется на угол основного сечения колонны. Преимуществом данного соединения является то, что в случае разных значений поперечных сил в балке, момент в колонне будет минимальным, так как соединение происходит близко к центру тяжести сечения колонны. В связи с тем, что центр основного сечения колонны и центр тяжести крестового сечения вставки находятся в одной точке и не создают дополнительные моменты. Кроме того данное соединение облегчает сборку узла и снижает трудоемкость в процессе монтажа.

Claims (4)

1. Шарнирный узел соединения балок с металлической колонной, выполненной из гнутосварного профиля, включающий колонну и соединительный элемент, отличающийся тем, что соединительный элемент выполнен из приваренных в сечение колонны верхней и нижней опорных пластин и приваренной в зазор между ними по их диагоналям металлической вставки крестового сечения, при этом торцевые грани вставки ориентированы на углы колонны.

2. Шарнирный узел по п. 1, отличающийся тем, что вставка крестового сечения имеет отверстия для пропуска крепежного болта.

3. Шарнирный узел по п. 1, отличающийся тем, что балка оснащена приваренной к ней опорной планкой с отверстиями под крепежные болты.

4. Шарнирный узел по п. 1, отличающийся тем, что соединение балки с колонной выполнено с помощью болтов нормальной прочности.

Images