RU2733232C1 - Nodal connection of wooden rods of flat and spatial structures - Google Patents

Nodal connection of wooden rods of flat and spatial structures Download PDF

Info

Publication number
RU2733232C1
RU2733232C1 RU2020106052A RU2020106052A RU2733232C1 RU 2733232 C1 RU2733232 C1 RU 2733232C1 RU 2020106052 A RU2020106052 A RU 2020106052A RU 2020106052 A RU2020106052 A RU 2020106052A RU 2733232 C1 RU2733232 C1 RU 2733232C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
connecting elements
wooden
bolt
nodal connection
rods
Prior art date
Application number
RU2020106052A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Иванович Лисицкий
Виктор Иванович Жаданов
Борис Васильевич Лабудин
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Оренбургский государственный университет»
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Оренбургский государственный университет» filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Оренбургский государственный университет»
Priority to RU2020106052A priority Critical patent/RU2733232C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2733232C1 publication Critical patent/RU2733232C1/en

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/38—Connections for building structures in general
    • E04B1/58—Connections for building structures in general of bar-shaped building elements

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: invention relates to construction, namely to nodal connection of wooden rods. Into the nodal connection there are connecting elements inserted into slots of wooden rods, attached to wood, an external thrust element with a hole, a bolt and a limiting coupling. Slots of the rods are made wavy along the longitudinal axis of the wooden rod in the middle of the width of the cross-section of its side faces to a depth equal to the width of the connecting elements, and as the connecting elements there are wavy plates installed in slots and attached to wood by means of glue, wherein outer ends of plates are rigidly connected to external thrust element.
EFFECT: technical result is higher rigidity of joint.
1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для соединения деревянных элементов в решетчатых плоских и пространственных конструкциях.The invention relates to the field of construction and can be used to connect wooden elements in lattice flat and spatial structures.

Известно узловое соединение деревянных стержней пространственного каркаса, включающее вставленные в пропилы стержней соединительные элементы в виде хомутов, скрепленные с древесиной посредством нагелей (в виде гвоздей или дюбелей), наружные и внутренние вкладыши с отверстиями, болт и ограничительную муфту (авторское свидетельство № 947327, опубликовано 30.07.1982 г., БИ № 28). Такое соединение способно воспринимать растягивающие и сжимающие усилия и применимо в решетчатых плоских и пространственных конструкциях. Для частичного уменьшения габаритов узлового соединения головка болта заглублена в отверстие, выбранное в торце деревянного стержня.Known nodal connection of wooden rods of a spatial frame, including inserted into the cuts of the rods connecting elements in the form of clamps, fastened to the wood by means of pins (in the form of nails or dowels), external and internal inserts with holes, a bolt and a limiting sleeve (copyright certificate No. 947327, published 07/30/1982, BI No. 28). Such a connection is capable of absorbing tensile and compressive forces and is applicable in lattice flat and spatial structures. To partially reduce the dimensions of the nodal connection, the head of the bolt is recessed into the hole selected in the end of the wooden rod.

Недостатками данного узлового соединения является его повышенная деформативность, низкая несущая способность и трудоемкость.The disadvantages of this nodal connection are its increased deformability, low bearing capacity and labor intensity.

Техническим результатом, получаемым от использования изобретения, является повышение жесткости соединения, увеличение несущей способности и снижение трудоемкости.The technical result obtained from the use of the invention is an increase in the rigidity of the connection, an increase in the bearing capacity and a decrease in labor intensity.

Указанный технический результат достигается тем, что в узловом соединении деревянных стержней плоских и пространственных конструкций, включающем вставленные в пропилы деревянного стержня соединительные элементы, скрепленные с древесиной, наружный упорный элемент с отверстием, болт и ограничительную муфту, пропилы выполнены волнообразно вдоль продольной оси деревянного стержня в середине ширины сечения его боковых граней на глубину, равную ширине соединительных элементов, а в качестве соединительных элементов выступают волнообразные пластины, установленные в пазы и скрепленные с древесиной посредством клея, например, эпоксидной смолы, причем наружные торцы пластин жестко соединены с наружным упорным элементом.The specified technical result is achieved by the fact that in the nodal connection of wooden rods of flat and spatial structures, including connecting elements inserted into the cuts of a wooden rod, fastened to the wood, an external thrust element with a hole, a bolt and a limiting sleeve, the cuts are made in a wave-like manner along the longitudinal axis of the wooden rod in in the middle of the cross-sectional width of its lateral edges to a depth equal to the width of the connecting elements, and the connecting elements are wavy plates installed in the grooves and fastened to the wood by means of glue, for example, epoxy resin, and the outer ends of the plates are rigidly connected to the outer thrust element.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен пример узлового соединения пяти деревянных стержней; на фиг. 2 – узловое соединение деревянных стержней в период сборки; на фиг. 3 – деревянный элемент, подготовленный к выполнению узлового соединения; на фиг. 4 - поэлементный комплект одного деревянного стержня.The essence of the invention is illustrated by the drawing, where figure 1 shows an example of a nodal connection of five wooden rods; in fig. 2 - nodal connection of wooden rods during assembly; in fig. 3 - wooden element, prepared for the implementation of the nodal connection; in fig. 4 - element-by-element set of one wooden rod.

Узловое соединение деревянных стержней плоских и пространственных конструкций включает в себя металлический узловой элемент 1, деревянные стержни 2, соединенные с металлическим узловым элементом 1 посредством болта 3, ограничительную муфту 4, насаженную на концевую часть болта 3 и скрепленную с ним шплинтом 5 и имеющую возможность смещаться вдоль болта 3 на величину овальных отверстий 6, наружный упорный элемент 7 с отверстием 8, в которое вставлен болт 3, соединительные элементы 9 в виде пластин, торцы которых заведены в прорези 10 наружного упорного элемента 7 и жестко зафиксированы там, например, при помощи сварки, пазы 11 в деревянных стержнях 2, в которые вставлены соединительные элементы 9, жестко соединенные с деревянными стержнями 2 при помощи клея. Для частичного уменьшения габаритов узлового соединения головки болтов 3 заглублены в отверстия 12, выбранные в торцах деревянных стержней 2. The nodal connection of wooden rods of flat and spatial structures includes a metal knot element 1, wooden rods 2 connected to a metal knot element 1 by means of a bolt 3, a limiting sleeve 4 mounted on the end part of a bolt 3 and fastened to it with a cotter pin 5 and having the ability to move along the bolt 3 by the size of the oval holes 6, the outer stop element 7 with the hole 8, into which the bolt 3 is inserted, the connecting elements 9 in the form of plates, the ends of which are inserted into the slots 10 of the outer stop element 7 and are rigidly fixed there, for example, by welding , grooves 11 in the wooden rods 2, into which the connecting elements 9 are inserted, rigidly connected to the wooden rods 2 by means of glue. To partially reduce the dimensions of the nodal connection, the heads of the bolts 3 are recessed into the holes 12 selected at the ends of the wooden rods 2.

Предлагаемое узловое соединение деревянных стержней плоских и пространственных конструкций может работать на знакопеременные нагрузки следующим образом. The proposed nodal connection of wooden rods of flat and spatial structures can work for alternating loads as follows.

При работе деревянных стержней 2 на сжатие их торцы передают сжимающие усилия на наружный упорный элемент 7 и далее на ограничительную муфту 4, которая, в свою очередь, передает усилие сжатия на узловой элемент 1. При этом в процессе сборке узлового соединения обеспечивается плотный контакт наружного упорного элемента 7 с ограничительной муфтой 4 и ограничительной муфты 4 с узловым элементом 1. Плотный контакт наружного упорного элемента 7 с ограничительной муфтой 4 и ограничительной муфты 4 с узловым элементом 1 достигается за счет вкручивания болта 3 в узловой элемент 1, при этом вкручивание осуществляется за счет вращения ограничительной муфты 4, которая передает крутящий момент на болт 3 через шплинт 5, вставленный в овальные отверстия 6. При этом осевые перемещения болта 3 и вместе с ним шплинта 5 возможны на величину длины овальных отверстий 6. When the wooden rods 2 are in compression, their ends transmit compressive forces to the outer thrust element 7 and then to the limiting sleeve 4, which, in turn, transfers the compression force to the nodal element 1. At the same time, during the assembly of the nodal connection, a tight contact of the outer thrust element 7 with a limiting coupling 4 and a limiting coupling 4 with a knot element 1. Tight contact of the outer stop element 7 with a limiting coupling 4 and a limiting coupling 4 with a knot element 1 is achieved by screwing the bolt 3 into the knot element 1, while screwing in is carried out by rotation of the limiting clutch 4, which transmits torque to the bolt 3 through the cotter pin 5 inserted into the oval holes 6. In this case, the axial movements of the bolt 3 and, together with it, the cotter pin 5 are possible by the length of the oval holes 6.

При работе деревянных стержней 2 на растяжение растягивающие усилия воспринимаются болтом 3, скрепленным с узловым элементом 1 посредством резьбы и передаются за счет головки болта 3, вставленного в отверстие 8, на наружный упорный элемент 7. При этом головка болта 3 заглублена в отверстие 12. Далее усилия от наружного упорного элемента 7 передаются на соединительные элементы 9 в месте их жесткой фиксации в прорезях 10. Соединительные элементы 9, работая на выдергивание, передают усилия на деревянный стержень 2 за счет их волнообразной формы и жесткого соединения при помощи клея.When the wooden rods 2 are in tension, the tensile forces are perceived by the bolt 3, fastened to the knot element 1 by means of a thread, and are transmitted by the head of the bolt 3 inserted into the hole 8 to the outer stop element 7. In this case, the head of the bolt 3 is recessed into the hole 12. Further the forces from the outer stop element 7 are transmitted to the connecting elements 9 at the point of their rigid fixation in the slots 10. The connecting elements 9, working for pulling out, transmit the forces to the wooden rod 2 due to their wavy shape and rigid connection with the help of glue.

При передаче усилий растяжения от соединительных элементов 9 к деревянному стержню 2, за счет волнообразной формы соединительных элементов 9, в работу включаются площадки скалывания, образованные волнообразной формой паза 11.When the tensile forces are transferred from the connecting elements 9 to the wooden rod 2, due to the wavy shape of the connecting elements 9, the cleavage sites formed by the wavy shape of the groove 11 are included in the work.

Изготовление и сборка узлового соединения деревянных стержней выполняется в следующем порядке.Manufacturing and assembly of the nodal connection of wooden rods is carried out in the following order.

По рабочим чертежам заготавливают металлический узловой элемент 1, болт 3, ограничительную муфту 4, шплинт 5, наружный упорный элемент 7, соединительные элементы 9 и деревянные стержни 2. According to the working drawings, a metal knot element 1, a bolt 3, a limiting coupling 4, a cotter pin 5, an external stop element 7, connecting elements 9 and wooden rods 2 are prepared.

Со стороны торцов каждого из соединяемых деревянных стержней 2 при помощи механизированного инструмента выполняют волнообразные пазы 11 на ширину соединительных элементов 9 и отверстие 12.On the side of the ends of each of the connected wooden rods 2, using a power tool, wave-shaped grooves 11 are made for the width of the connecting elements 9 and the hole 12.

В волнообразные пазы 11 устанавливают соединительные элементы 9, фиксируют их положение, устанавливают опалубку на выходы пазов 11 с торца деревянного стержня 2 и производят заливку расчетным количеством клея поочередно с каждой стороны.Connecting elements 9 are installed in the wavy grooves 11, their position is fixed, the formwork is installed on the outlets of the grooves 11 from the end of the wooden rod 2 and the calculated amount of glue is poured alternately on each side.

В отверстие 12 помещают болт 3 головкой внутрь.A bolt 3 is placed in the hole 12 with the head inside.

После отверждения клея и снятия опалубки на выступающие торцы соединительных элементов 9 надевают наружный упорный элемент 7, заводя их в прорези 10 и пропуская болт 3 в отверстие 8 наружного упорного элемента 7. Производится жесткая фиксация торцов соединительных элементов 9 к наружному упорному элементу 7, например, при помощи сварки.After the glue has cured and the formwork has been removed, the outer stop element 7 is put on the protruding ends of the connecting elements 9, inserting them into the slot 10 and passing the bolt 3 into the hole 8 of the outer stop element 7. The ends of the connecting elements 9 are rigidly fixed to the outer stop element 7, for example, by welding.

При необходимости производят зачистку внешней поверхности наружного упорного элемента 7 от неровностей, образованных в процессе сварки.If necessary, the outer surface of the outer stop element 7 is cleaned from irregularities formed during the welding process.

На болт 3 одевают ограничительную муфту 4 и соединяют ее с болтом 3 при помощи шплинта 5. При этом шплинт 5 пропускают в овальные отверстия 6 в ограничительной муфте 4.A restrictive sleeve 4 is put on the bolt 3 and connected to the bolt 3 using a cotter pin 5. In this case, the cotter pin 5 is passed into the oval holes 6 in the restrictive sleeve 4.

Сборку узлового соединения выполняют путем вращения ограничительной муфты 4 гаечным ключом. Крутящий момент передается от ограничительной муфты 4 к болту 3 шплинтом 5. Завинчивание болта 3 производят до полного упора противоположных торцов ограничительной муфты 4 соответственно в грани металлического узлового элемента 1 и в наружный упорный элемент 7, плотно прилегающий к торцу деревянного стержня 2. Сечение шплинта 5 подобрано таким образом, что при достижении предельной величины крутящего момента происходит его срез. Этим исключается срез резьбы у болта 3 или в металлических узловых элементах 1. Смещение болта 3 относительно ограничительной муфты 4 обеспечивается за счет овальных отверстий 6, выполненных на боковых гранях ограничительной муфты 4.The assembly of the nodal connection is performed by rotating the limiting sleeve 4 with a wrench. The torque is transmitted from the limiting clutch 4 to the bolt 3 with a cotter pin 5. The bolt 3 is screwed in until the opposite ends of the limiting clutch 4 fully stop, respectively, in the edge of the metal knot element 1 and in the outer stop element 7, tightly adhering to the end of the wooden rod 2. Section of the cotter pin 5 is selected in such a way that when the limit value of the torque is reached, it is cut off. This eliminates the thread cut at the bolt 3 or in the metal knot elements 1. The displacement of the bolt 3 relative to the restrictive sleeve 4 is provided by the oval holes 6 made on the side faces of the restrictive sleeve 4.

Таким образом, по сравнению с прототипом, для размещения соединительных элементов 9 в виде пластин в массиве деревянных стержней 2 требуется устройство пазов 11 только лишь на ширину соединительных элементов 9, что существенно сокращает трудоемкость выполнения узлового соединения деревянных стержней в сравнении с аналогом, в котором необходимо устройство сквозных пропилов. При этом достигается и сокращение его металлоемкости при повышении несущей способности. Thus, in comparison with the prototype, for placing the connecting elements 9 in the form of plates in the array of wooden rods 2, the device of grooves 11 is required only for the width of the connecting elements 9, which significantly reduces the complexity of performing the nodal connection of wooden rods in comparison with the analogue, in which it is necessary device of through cuts. At the same time, a reduction in its metal consumption is achieved with an increase in the bearing capacity.

Claims (1)

Узловое соединение деревянных стержней плоских и пространственных конструкций, включающее вставленные в пазы деревянных стержней соединительные элементы, скрепленные с древесиной, наружный упорный элемент с отверстием, болт и ограничительную муфту, отличающееся тем, что пазы выполнены волнообразно вдоль продольной оси деревянного стержня в середине ширины сечения его боковых граней на глубину, равную ширине соединительных элементов, а в качестве соединительных элементов выступают волнообразные пластины, установленные в пазы и скрепленные с древесиной посредством клея, например эпоксидной смолы, причем наружные торцы пластин жестко соединены с наружным упорным элементом. A nodal connection of wooden rods of flat and spatial structures, including connecting elements inserted into the grooves of wooden rods, fastened to the wood, an external thrust element with a hole, a bolt and a limiting sleeve, characterized in that the grooves are made wave-like along the longitudinal axis of the wooden rod in the middle of its section width side faces to a depth equal to the width of the connecting elements, and the connecting elements are wavy plates installed in the grooves and fastened to the wood by means of glue, for example, epoxy resin, and the outer ends of the plates are rigidly connected to the outer stop element.
RU2020106052A 2020-02-10 2020-02-10 Nodal connection of wooden rods of flat and spatial structures RU2733232C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020106052A RU2733232C1 (en) 2020-02-10 2020-02-10 Nodal connection of wooden rods of flat and spatial structures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020106052A RU2733232C1 (en) 2020-02-10 2020-02-10 Nodal connection of wooden rods of flat and spatial structures

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2733232C1 true RU2733232C1 (en) 2020-09-30

Family

ID=72926976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020106052A RU2733232C1 (en) 2020-02-10 2020-02-10 Nodal connection of wooden rods of flat and spatial structures

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2733232C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU947327A1 (en) * 1981-02-02 1982-07-30 Сибирский зональный научно-исследовательский и проектный институт типового и экспериментального проектирования жилых и общественных зданий Connection assembly of wooden bars of three-dimensional framework
US4484430A (en) * 1981-08-10 1984-11-27 Wendell E. Rossman Connector for a structural member
RU2149959C1 (en) * 1996-01-24 2000-05-27 Государственный сибирский научно-исследовательский институт авиации им.С.А.Чаплыгина Unit for joining of rod shell members
RU170483U1 (en) * 2016-09-27 2017-04-26 Владимир Иванович Бушин ASSEMBLY OF BEARING RODS FOR GEODESIC DOME AND OTHER SPATIAL STRUCTURES
US10119265B2 (en) * 2015-11-05 2018-11-06 Carbon Development Services, LLC Building frame connector and method of use

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU947327A1 (en) * 1981-02-02 1982-07-30 Сибирский зональный научно-исследовательский и проектный институт типового и экспериментального проектирования жилых и общественных зданий Connection assembly of wooden bars of three-dimensional framework
US4484430A (en) * 1981-08-10 1984-11-27 Wendell E. Rossman Connector for a structural member
RU2149959C1 (en) * 1996-01-24 2000-05-27 Государственный сибирский научно-исследовательский институт авиации им.С.А.Чаплыгина Unit for joining of rod shell members
US10119265B2 (en) * 2015-11-05 2018-11-06 Carbon Development Services, LLC Building frame connector and method of use
RU170483U1 (en) * 2016-09-27 2017-04-26 Владимир Иванович Бушин ASSEMBLY OF BEARING RODS FOR GEODESIC DOME AND OTHER SPATIAL STRUCTURES

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101205990B1 (en) Bolt tensioning apparatus and method thereof
KR200409526Y1 (en) Threaded sleeve for coupling the threaded deformed reinforcing bars
KR20070054417A (en) Threaded sleeve for coupling the threaded deformed reinforcing bars
US20040071507A1 (en) Reinforcing bar coupling
RU2640327C2 (en) Cone-shaped locking coupling for butting up reinforcing rods and tool for its installation
KR101486039B1 (en) Iron bar coupler and method for coupling iron bar using iron bar coupler
CN110234893A (en) For engaging or the system of strengthening part
JP5968340B2 (en) Mechanical coupling device for lattice support beams
US6367764B1 (en) Versatile threaded construction stake usable to anchor and/or support construction forms, including concrete slab foundation forming devices
KR101456055B1 (en) Rebar coupler and method for coupling rebar
RU2733232C1 (en) Nodal connection of wooden rods of flat and spatial structures
KR20150010751A (en) Connection means for coupling two components
JP2023164821A (en) Joint and method for joining members
JP6501219B2 (en) Brace with tension adjustment
RU2705118C1 (en) Interconnected wooden rods
US3930373A (en) Reinforced concrete pile and a method of manufacturing such a pile
KR101199848B1 (en) Steel Bar With Connecter For Torque Shear Bolt
KR102192982B1 (en) Rebar Coupler with Easy Connection
KR101680178B1 (en) coupler for coupling a screw type steel bars and manufacturing method thereof
KR101178518B1 (en) Both-way fix fitting
US20170175341A1 (en) Method for joining plastic parts and foundation mat product therefor
US20160177531A1 (en) Method for Joining Plastic Parts and Foundation Mat Product Therefor
KR101424347B1 (en) Shear anchor for joing new and old concrete and method for joining new and old concrete
JP2798239B2 (en) Building material fasteners
JP4029342B2 (en) Mechanical rebar joint