RU2340734C1 - Bars joint in straight beam - Google Patents
Bars joint in straight beam Download PDFInfo
- Publication number
- RU2340734C1 RU2340734C1 RU2007112182/03A RU2007112182A RU2340734C1 RU 2340734 C1 RU2340734 C1 RU 2340734C1 RU 2007112182/03 A RU2007112182/03 A RU 2007112182/03A RU 2007112182 A RU2007112182 A RU 2007112182A RU 2340734 C1 RU2340734 C1 RU 2340734C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rods
- bars
- type
- plates
- gap
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Rod-Shaped Construction Members (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при сооружении малоэтажных зданий и сооружений с деревянным каркасом.The invention relates to the construction and can be used in the construction of low-rise buildings and structures with a wooden frame.
Известен узел соединения стержней, включающий сердечник в форме гексаэдра с отверстиями в гранях и объединенные с ними болтами концы стержней. Сердечник выполнен полым и в нем отсутствует хотя бы одна грань, а часть оставшихся боковых граней снабжены прорезями. Концы стержней выполнены с резьбовыми отверстиями и установленными в них болтами (см. патент SU, 1753953, кл. Е04В 1/58, 1992).Known node connection rods, including a core in the form of a hexahedron with holes in the faces and the ends of the rods connected with them by bolts. The core is made hollow and at least one face is missing in it, and part of the remaining lateral faces are provided with slots. The ends of the rods are made with threaded holes and bolts installed in them (see patent SU, 1753953, class EB04 1/58, 1992).
Недостатком этой конструкции узла является конструктивная сложность узла (предназначенного для использования в качестве пространственного узла), кроме того, сформированную с его помощью конструкцию невозможно использовать в качестве горизонтальной несущей балки.The disadvantage of this node design is the structural complexity of the node (intended for use as a spatial node), in addition, the structure formed with its help cannot be used as a horizontal supporting beam.
Наиболее близким аналогом, принимаемым за прототип предлагаемого изобретения, является узел соединения стержней в прямолинейную балку, содержащий последовательно размещенные стержни, состыкованные торцами, и стяжные элементы (см. RU 2109113, Е04В 1/58, Е04В 1/26, 1998).The closest analogue to be taken as a prototype of the present invention is the node connecting the rods into a straight beam containing sequentially placed rods joined together by ends, and coupling elements (see RU 2109113, ЕВВ 1/58, Е04В 1/26, 1998).
Недостатком прототипа является низкая прочность стыка стержней при формировании из них безопорной горизонтальной несущей балки.The disadvantage of the prototype is the low strength of the junction of the rods when forming from them an unsupported horizontal supporting beam.
Решаемая техническая задача - повышение несущей способности стыка стержней при формировании из них безопорной горизонтальной несущей балки.The technical problem to be solved is an increase in the bearing capacity of the joint of the rods when forming an unsupported horizontal supporting beam from them.
Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в обеспечении возможности эффективного использования конструкции при формировании каркаса (с получением высокой прочности на изгиб стыкового узла). Кроме того, обеспечивается максимально эффективное использование материала конструкции, т.е. сочетание минимизации ее материалоемкости при повышенной несущей способности.The technical result obtained when solving the problem is expressed in ensuring the possibility of efficient use of the structure during the formation of the frame (with high bending strength of the butt assembly). In addition, the most efficient use of the material of construction, i.e. a combination of minimizing its material consumption with increased bearing capacity.
Для решения поставленной задачи узел соединения стержней в прямолинейную балку, содержащий последовательно размещенные стержни, состыкованные торцами, и стяжные элементы, отличается тем, что балка сформирована из стержней чередующихся типов сечения, при этом сечению стержней придан профиль двутавра, стенка которого выполнена из по меньшей мере одной пластины фанеры, а полки выполнены в виде брусков, закрепленных вдоль продольных кромок пластины, причем стенка второго типа стержней содержит на одну пластину фанеры больше, чем стенка первого типа стержней, причем в конструкции стержней пластины размещены с зазором, равным толщине пластин, использованных в конструкции стыкуемого с ним типа стержней, кроме того, при наличии в конструкции стержня не менее двух пластин фанеры они скреплены друг с другом посредством поперечных ребер жесткости, размещенных в зазоре между пластинами и скрепленных с ними, причем конец первого типа стержней, пропущенный в зазор между пластинами фанеры второго типа стержней, лишен соответствующих участков продольных брусков, а торцы оставшихся участков брусков уперты в обращенные к ним торцы брусков второго типа стержней, кроме того, участок стыка по всей площади и на всю его толщину прошит стяжными элементами, например шурупами. Кроме того, в зазоре между пластинами, вдоль их продольных кромок, размещены дополнительные бруски, скрепленные с обеими пластинами. Кроме того, стык стержней усилен стыковой накладкой, выполненной из материала, сопротивление растяжению которого выше, чем у материала стержней, зафиксированной на внешней стороне стержней, испытывающей растягивающие нагрузки. Кроме того, торцовые кромки пластин фанеры, составляющих стенку первого типа стержней, уперты в поперечное ребро жесткости. Кроме того, стык снабжен тягой, предпочтительно вертикальной, например, выполненной из металла. Кроме того, участок стыка дополнительно скреплен клеем.To solve this problem, the node connecting the rods into a rectilinear beam, containing sequentially placed rods joined by the ends, and the coupling elements, differs in that the beam is formed from rods of alternating types of section, while the section of the rods is given an I-beam profile, the wall of which is made of at least one plywood plate, and the shelves are made in the form of bars fixed along the longitudinal edges of the plate, and the wall of the second type of rods contains one plywood plate more than the wall type of rods, moreover, in the structure of the rods, the plates are placed with a gap equal to the thickness of the plates used in the construction of the type of rods joined with it; in addition, if the structure of the rod has at least two plywood plates, they are fastened to each other by means of transverse stiffeners placed in the gap between the plates and fastened with them, and the end of the first type of rods, missed into the gap between the plates of plywood of the second type of rods, is deprived of the corresponding sections of the longitudinal bars, and the ends of the remaining chastkov bars resting on the end faces facing thereto bars rods of the second type, moreover, the joint portion over the entire area and entire thickness thereof stitched by clamping elements, for example screws. In addition, in the gap between the plates, along their longitudinal edges, additional bars are placed fastened to both plates. In addition, the joint of the rods is reinforced with a butt plate made of a material whose tensile strength is higher than that of the material of the rods fixed on the outside of the rods under tensile loads. In addition, the end edges of the plywood plates constituting the wall of the first type of rods are abutted against the transverse stiffener. In addition, the joint is provided with a thrust, preferably vertical, for example, made of metal. In addition, the joint section is additionally bonded with glue.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию "новизна".A comparative analysis of the features of the claimed solutions with the features of the prototype and analogues indicates the compliance of the claimed solutions with the criterion of "novelty."
Признаки отличительной части формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.The features of the characterizing part of the claims solve the following functional tasks.
Признаки «балка сформирована из стержней чередующихся типов сечения, при этом сечению стержней придан профиль двутавра, стенка которого выполнена из по меньшей мере одной пластины фанеры, а полки выполнены в виде брусков, закрепленных вдоль продольных кромок пластины, причем стенка второго типа стержней содержит на одну пластину фанеры больше, чем стенка первого типа стержней, причем в конструкции стержней пластины размещены с зазором, равным толщине пластин, использованных в конструкции стыкуемого с ним типа стержней», вместе с признаками «конец первого типа стержней, пропущенный в зазор между пластинами фанеры второго типа стержней, лишен соответствующих участков продольных брусков» обеспечивают возможность взаимопроникновения друг в друга стыкуемых стержней и за счет этого формирование высокопрочной и легкой строительной конструкции из двух профилированных брусьев, при этом возможно наращивание несущей способности конструкции как за счет увеличения высоты и толщины стенки (без боязни потери устойчивости стенки при нагрузках вдоль стенок профиля), так и наращивание момента сопротивления сечения балки за счет увеличения размера полки.Signs "the beam is formed of rods of alternating types of section, while the section of the rods is given an I-beam profile, the wall of which is made of at least one plywood plate, and the shelves are made in the form of bars fixed along the longitudinal edges of the plate, the wall of the second type of rods containing one the plywood plate is larger than the wall of the first type of rods, and in the structure of the rods the plates are placed with a gap equal to the thickness of the plates used in the construction of the type of rods that are joined to it ”, together with “the end of the first type of rods, passed into the gap between the plates of plywood of the second type of rods, is devoid of the corresponding sections of the longitudinal bars” provide the possibility of interpenetration of the joined rods and due to this the formation of a high-strength and lightweight building structure from two profiled bars, it is possible to build structural bearing capacity due to both increasing the height and wall thickness (without fear of loss of wall stability under loads along the profile walls), and Maintenance time the beam section modulus by increasing the size of the shelves.
Кроме того, признаки, указывающие, что пластины второго типа стержней «размещены с зазором, равным толщине пластин, использованных в конструкции первого типа стержней», обеспечивают плотное прилегание друг к другу пластин, составляющих взаимопроникающие друг в друга концы стыкуемых стержней.In addition, signs indicating that the plates of the second type of rods "are placed with a gap equal to the thickness of the plates used in the construction of the first type of rods" provide a snug fit to each other of the plates constituting the mutually penetrating ends of the joined rods.
Признаки «при наличии в конструкции стержня не менее двух пластин фанеры они скреплены друг с другом посредством поперечных ребер жесткости, размещенных в зазоре между пластинами и скрепленных с ними», обеспечивают совместность работы элементов стержня (пластин и брусков), и общее повышение прочностных характеристик профиля, из которого изготовлены стержни.The signs “if there are at least two plywood plates in the core structure, they are bonded to each other by means of transverse stiffeners placed in the gap between the plates and fastened with them”, ensure the compatibility of the core elements (plates and bars), and an overall increase in the strength characteristics of the profile from which the rods are made.
Признаки «торцы оставшихся участков брусков уперты в обращенные к ним торцы брусков второго типа стержней» обеспечивают снижение удельных сжимающих нагрузок на торцы брусьев и ограничивают возможность поворота брусьев в стыке.The signs “the ends of the remaining sections of the bars are abutted in the ends of the bars of the second type of rods facing them” reduce the specific compressive loads on the ends of the bars and limit the possibility of turning the bars in the joint.
Признаки «участок стыка по всей площади и на всю его толщину прошит стяжными элементами, например шурупами», обеспечивают возможность образования монолитной (без полостей) конструкции в зоне стыка при склейке стенок и стягивании конструкции шурупами и тем самым обеспечивают перераспределение нагрузок, воспринимаемых стыком балки, на достаточно обширном участке конструкции.The signs "the joint section along the entire area and its entire thickness is sewn with tie-in elements, for example screws", provide the possibility of the formation of a monolithic (without cavities) structure in the joint zone when gluing the walls and tightening the structure with screws and thereby provide redistribution of loads perceived by the beam joint, on a fairly large section of the structure.
Признаки второго пункта формулы изобретения повышают момент сопротивления сечения стержня.The features of the second claim increase the moment of resistance of the cross section of the rod.
Признаки третьего пункта формулы изобретения повышают сопротивление изгибу стержней.The features of the third claim increase the resistance to bending of the rods.
Признаки четвертого и шестого пунктов формулы изобретения обеспечивают повышение прочностных характеристик стыка.The signs of the fourth and sixth claims provide an increase in the strength characteristics of the joint.
Признаки пятого пункта формулы изобретения обеспечивают возможность подвески бруса к вышележащим элементам конструкции.The features of the fifth claim provide the possibility of suspension of the beam to the overlying structural elements.
На фиг.1 схематически представлен продольный разрез узла; на фиг.2 схематически представлен поперечный разрез стержня; на фиг.3 схематически представлен вид сбоку.Figure 1 schematically shows a longitudinal section of a node; figure 2 schematically shows a cross section of a rod; figure 3 is a schematic side view.
На чертежах показана балка, сформированная из стержней первого 1 и второго 2 типов сечения (им придан профиль двутавра, стенка которого выполнена из пластины 3 фанеры, а полки выполнены в виде брусков 4, закрепленных вдоль продольных кромок пластины 3). Сечения подобны и отличаются числом пластин 3 фанеры, использованных в их конструкции (в сечении второго типа стержней на единицу больше пластин 3, чем в сечении первого типа стержней). Конструктивно бруски 4, закрепленные на внешней стороне пластин 3, и дополнительные бруски 5, закрепленные в зазоре между ними, отличаются только толщиной. Пластины размещены с зазором 6, равным толщине пластин, использованных в конструкции взаимодействующего с ним типа стержней, кроме того, при наличии в конструкции стержня не менее двух пластин фанеры они скреплены друг с другом посредством поперечных ребер жесткости 7, скрепленных с пластинами, кроме того, конец первого типа стержней 1, пропущенный через зазор между пластинами фанеры второго типа стержней 2, лишен соответствующих участков продольных брусков 4 и дополнительных брусков 5. Торцы оставшихся участков брусков 4 и 5 уперты в обращенные к ним торцы брусков второго типа стержней 2. Торцовые кромки 8 пластин 3 фанеры, составляющих стенку первого типа стержней, уперты в поперечное ребро жесткости 7, ближайшее к стыку. Участок стыка по всей площади и на всю его толщину прошит стяжными элементами, например шурупами 9. Стык стержней может быть усилен стыковой накладкой 10, выполненной из материала, сопротивление растяжению которого выше, чем у материала стержней (металлической ленты), зафиксированной на внешней стороне стержней, испытывающей растягивающие нагрузки.The drawings show a beam formed from the rods of the first 1 and second 2 types of section (they are given a I-beam profile, the wall of which is made of
Кроме того, показана тяга 11, предпочтительно вертикальная и выполненная из металла, пропущенная через сквозное отверстие, выполненное в плоскости узла, и зафиксированная, например гайками, размещенными на конце тяги, снабженном резьбой, или же соединяемая с хомутом, охватывающим балку (последние элементы на чертежах не показаны).In addition, a
Стержни изготавливают склеиванием в заводских условиях на стендах известной конструкции, обеспечивающих заданную фиксацию ее элементов и их соответствующее сжатие на время отверждения клея. Для изготовления продольных 4, дополнительных 5 брусков и поперечных ребер жесткости 7 используют древесину не ниже 2-го сорта хвойных пород (за исключением лиственницы) по ГОСТ 8486-86 с размерами по ГОСТ 24454-80, с соответствующими расчетными характеристиками по СНиП П-25-80. Количественные параметры дефектов формы и обработки деталей (покоробленность, отклонение от параллельности пластей и кромок, обзол) не должны превышать допускаемых для пиломатериалов 2-го сорта. Сквозные трещины, выходящие на торец, не допускаются. Сучки, загнившие, гнилые и табачные, а также несросшиеся, расположенные на кромках, не допускаются.The rods are made by gluing in the factory on stands of known design, providing a given fixation of its elements and their corresponding compression during the curing of the glue. For the manufacture of longitudinal 4, additional 5 bars and
Бруски 4 и 5 полок стержней склеиваются по длине с помощью зубчатых соединений по ГОСТ 19414-90. Показатели предела прочности на изгиб зубчатых соединений должны быть не ниже: при нагружении кромки - порядка 33 МПа и не ниже 24 МПа; при нагружении пласти - порядка 37,5 МПа и не ниже 27 МПа.
Для изготовления пластин 3 и также при необходимости поперечных ребер жесткости 7 и брусков 5 используют фанеру марки ФСФ сорта не ниже В/ВВ по ГОСТ 3916.1-89 толщиной 8 и 10 мм.For the manufacture of
Поперечные ребра жесткости 7 размещают по длине балки (стержня) на расстоянии друг от друга «в опасных по разрушению» сечениях балки, определяемых расчетом для конкретных условий (что наиболее целесообразно) с учетом обеспечения «совместности» работы пластин, или же задают это расстояние по технологическим соображениям исходя из минимального числа ребер жесткости, обеспечивающего «совместность» работы пластин.The
Клеевые соединения в конструкциях следует выполнять на синтетических клеях, соответствующих СНиП П-25-80. При этом клеевые соединения должны удовлетворять следующим требованиям: влажность древесины деталей балок до обработки защитными составами должна быть (12±3) %; балки по качеству клеевых соединений должны отвечать требованиям ГОСТ 20850-84; толщина и ширина склеиваемых слоев в поясах балок должна отклоняться от номинальной не более ±1 мм; толщина клеевых прослоек в элементах конструкций должна быть не более 0,5 мм. Допускаются участки толщиной до 1 мм, если их длина не превышает 100 мм, а расстояние между ними - не менее десятикратной длины этих прослоек; непроклеенные участки не допускаются.Adhesive joints in structures should be performed on synthetic adhesives corresponding to SNiP P-25-80. In this case, the adhesive joints must satisfy the following requirements: the moisture content of the wood of the beam parts before processing with protective compounds should be (12 ± 3)%; beams for the quality of adhesive joints must meet the requirements of GOST 20850-84; the thickness and width of the glued layers in the girders should be deviated from the nominal not more than ± 1 mm; the thickness of the adhesive layers in the structural elements should be no more than 0.5 mm. Areas with a thickness of up to 1 mm are allowed if their length does not exceed 100 mm, and the distance between them is not less than ten times the length of these layers; non-glued areas are not allowed.
Готовые конструкции при необходимости подвергают защитной и/или декоративной обработке для предохранения их от увлажнения, биоповреждения, возгорания и химической коррозии, а также придания им необходимого эстетического вида. Эти работы выполняют на предприятии-изготовителе. Защита возможна как от одного, так и от комплекса указанных воздействий, что регламентируется условиями эксплуатации конструкций. При этом балки для зданий V степени огнестойкости должны быть защищены от биоразрушения на срок безремонтной службы 50 лет, для деталей VIII класса условий службы - по ГОСТ 20022.2-80*; древесина балок для зданий IV степени огнестойкости должна быть защищена от биоразрушения и возгорания посредством глубокой пропитки составами диаммония фосфата (аммоний фосфорнокислый) с сернокислым аммонием, буры с борной кислотой в соотношении 1:1 или другими защитными составами, обладающими аналогичными свойствами.Finished structures, if necessary, are subjected to protective and / or decorative processing to protect them from moisture, biodeterioration, fire and chemical corrosion, as well as giving them the necessary aesthetic appearance. These works are performed at the manufacturer. Protection is possible both from one and from a complex of these effects, which is regulated by the operating conditions of structures. At the same time, beams for buildings of the V degree of fire resistance must be protected from biodegradation for a period of maintenance-free service of 50 years, for parts of the VIII class of service conditions - according to GOST 20022.2-80 *; wood of beams for buildings of the IV degree of fire resistance should be protected from biodegradation and fire by deeply impregnating with diammonium phosphate (ammonium phosphate) with ammonium sulfate, borax with boric acid in a ratio of 1: 1 or other protective compounds with similar properties.
Готовые изделия упаковывают и отправляют потребителю.Finished products are packaged and sent to the consumer.
Формирование прямолинейной балки включает удаление участков брусков 4 и 5. Далее осуществляют сборку узла - укладывают стержни в длину на ровной поверхности, стыкуют друг с другом торцы брусков 4 и 5 и, желательно, торцовую кромку первого типа стержней 1 и обращенную к ней поверхность поперечного ребра жесткости 7 (предварительно на соответствующие поверхности названных деталей и/или поверхности пластин 3 наносят клей - синтетический, соответствующий требованиям СНиП П-25-80). Далее в пределах стыка обеспечивают сжимающие усилия перпендикулярно внешней поверхности пластин, после чего «пакет», включающий пластины 3 обоих стержней, «сшивают» на всю толщину стяжными элементами, например шурупами 9, которые располагают равномерно по всей площади стыка. Далее стык усиливают размещением и фиксацией шурупами дополнительной стыковой накладки 10 на внешней стороне стыка стержней, испытывающей растягивающие нагрузки.The formation of a rectilinear beam includes the removal of sections of the
Целесообразно сборку узла осуществлять в заводских условиях. После окончания сборки форменной конструкции, включающей заявленный узел, ее используют для формирования каркаса крыши здания. Причем этот процесс отличается от общепринятых технологий исключением необходимости использования мощной подъемной техники в связи с малым весом каркаса.It is advisable to assemble the unit in the factory. After completion of the assembly of the shaped structure, including the claimed node, it is used to form the skeleton of the roof of the building. Moreover, this process differs from conventional technologies with the exception of the need to use powerful lifting equipment due to the low weight of the frame.
В процессе восприятия узлом конструктивных нагрузок его элементы обеспечивают работу каркаса как единого целого.In the process of perception by the node of structural loads, its elements ensure the operation of the frame as a whole.
Кроме того, варьируя число пластин и ребер жесткости в составе конструкции, можно варьировать в широких пределах несущую способность конструкции (при сохранении неизменной ширины пластин, т.е. высоты стенки профиля).In addition, by varying the number of plates and stiffeners in the structure, it is possible to vary the bearing capacity of the structure over a wide range (while maintaining the constant width of the plates, i.e. the height of the profile wall).
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007112182/03A RU2340734C1 (en) | 2007-04-02 | 2007-04-02 | Bars joint in straight beam |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007112182/03A RU2340734C1 (en) | 2007-04-02 | 2007-04-02 | Bars joint in straight beam |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2340734C1 true RU2340734C1 (en) | 2008-12-10 |
Family
ID=40194352
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007112182/03A RU2340734C1 (en) | 2007-04-02 | 2007-04-02 | Bars joint in straight beam |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2340734C1 (en) |
-
2007
- 2007-04-02 RU RU2007112182/03A patent/RU2340734C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
SU 63415 А1 (ЕРШОВ П.Н.), 01.01.1944. ГЛИНКА Н.Н. Клееные пролетные строения мостов. - М.: Транспорт, 1964, с.6, рис.1 (б). * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9181701B2 (en) | Method for the production of a longitudinal connection for wooden components and corresponding wooden component | |
US3345792A (en) | Wood deck structure | |
US8166724B2 (en) | Top-chord bearing wooden joist and method | |
US20070107367A1 (en) | Structural support beams | |
GB2106561A (en) | Wooden girder | |
JP2002535186A (en) | Methods and equipment for wood studs | |
JP7561165B2 (en) | Joint structure and method for constructing the joint structure | |
RU2340733C1 (en) | Ridge joint | |
RU2340734C1 (en) | Bars joint in straight beam | |
AU2022202595B2 (en) | Structural Building Element | |
RU2340735C1 (en) | Bar construction joint | |
RU2340745C1 (en) | Bar construction joint | |
RU66378U1 (en) | ROD DESIGN ASSEMBLY | |
RU68022U1 (en) | COMPOUND RECTANGULAR BEAM | |
Krötsch et al. | Structural components and elements | |
RU2340736C1 (en) | Bar construction joint | |
EP1811097B1 (en) | Building element | |
JP6931558B2 (en) | Roof frame | |
RU65524U1 (en) | HORSE ASSEMBLY | |
RU65525U1 (en) | CONSTRUCTION ASSEMBLY | |
RU67138U1 (en) | FRAME BUILDING DESIGN | |
RU65527U1 (en) | CONSTRUCTION ASSEMBLY | |
JP3132427U (en) | Wooden building wall reinforcement frame | |
CN109914219A (en) | A kind of orthogonal laminated wood assembled wood arch structure | |
RU168168U1 (en) | WOODEN TWO-WAY GLUED BEAM |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090403 |