RU65527U1 - Узел строительной конструкции - Google Patents

Abstract

Узел строительной конструкции, содержащий два деревянных стержня, соединенных, так, что конец первого из них связан с продольной кромкой второго и скреплен стыковыми накладками, отличается тем, что сечению стержней придан профиль двутавра, стенка которого выполнена из, пластин фанеры, а полки, выполнены в виде брусков закрепленных, вдоль продольных кромок пластин, с обеих ее сторон при этом, стенка второго стержня выполнена из двух пластин фанеры, которые размещены с зазором, равным толщине пластины использованной в конструкции стенки первого стержня, причем, полки этого типа стержня выполнены в виде брусков закрепленных, обеих сторон пластин, причем толщина брусков закрепленных в зазоре между пластинами, соответствует толщине фанеры, используемой для изготовления пластины первого типа стержня, при этом пластины фанеры связаны друг с другом посредством поперечных ребер жесткости, скрепленных с ними, кроме того, конец первого стержня, пропущенный через зазор между пластинами фанеры второго стержня, лишен полок, а торцы оставшихся участков пололок уперты в обращенную к ним поверхность полки второго стержня, при этом, торец первого стержня, пропущенный через зазор между пластинами фанеры второго стержня выполнен, заподлицо с соответствующей полкой второго стержня, кроме того, в зазоре между пластинами фанеры второго стержня, в контакте с продольными кромками стенок первого стержня размещены вкладыши, выполненные из фанеры соответствующей толщине таких пластин, причем, на внешней стороне пластин второго стержня размещены, стыковые накладки, выполненные из такой же фанеры, кроме того, участок стыка, по всей площади стыковых накладок и на всю толщину этого участка, прошит стяжными элементами, например шурупами. Кроме того, длина стыковых накладок превышает расстояние между поперечными ребрами жесткости, ближайшими к стыку стержней. Кроме того, стык снабжен тягой, предпочтительно вертикальной, например выполненной из металла. Использование заявленного устройства обеспечивает

возможность эффективного использования конструкции при формировании каркаса (с получением высокой прочности и высокой жесткости узла соединения стержней). Кроме того, обеспечивается максимально эффективное использование материала конструкции, т.е. сочетание минимизации ее материалоемкости при повышенной несущей способности. 2 з.п. ф-лы, 3 илл.

Description

Полезная модель относится к строительству и может быть использована при изготовлении деревянных арок, рам и ферм.

Известен узел строительной конструкции, включающий верхний и нижний стержни, соединяемые под углом посредством лобовой врубки. Для повышения несущей способности узла соединения применяются накладки, устанавливаемые с обеих сторон узла и прикрепляемые к обоим стержням. Накладки могут быть выполнены либо из стали, либо из древесины. Крепление накладок может быть выполнено стяжными болтами, гвоздями или шипами, образованными самой накладкой (см. Атлас деревянных конструкций, К.Г.Гетц и др., М., С/И. 1985 г., с.182).

Недостатком этого устройства является большое количество нагелей в обоих стержнях, что снижает их несущую способность, уменьшая площадь поперечного сечения нетто.

Известен также узел строительной конструкции, содержащий два деревянных стержня, соединенных, так, что конец первого из них связан с продольной кромкой второго и скреплен стыковыми накладками (см. RU 2179613, Кл. Е04С 3/12, Е04В 1/58, 2002).

Недостатком описанного прототипа является значительный вес конструкции и неудовлетворительное использование материала стержней с позиций прочности - невысокое отношение величины несущей нагрузки к площади поперечного сечения стержней и неизбежное снижение прочности второго стержня в который «врезают» первый стержень, что снижает несущую способность узла.

Решаемая техническая задача - обеспечение высокой несущей способности узла строительной конструкции.

Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в обеспечении возможности эффективного использования конструкции при формировании каркаса (с получением высокой прочности и высокой

жесткости узла соединения стержней). Кроме того, обеспечивается максимально эффективное использование материала конструкции, т.е. сочетание минимизации ее материалоемкости при повышенной несущей способности.

Для решения поставленной задачи узел строительной конструкции, содержащий два деревянных стержня, соединенных, так, что конец первого из них связан с продольной кромкой второго и скреплен стыковыми накладками, отличается тем, что сечению стержней придан профиль двутавра, стенка которого выполнена из, пластин фанеры, а полки, выполнены в виде брусков закрепленных, вдоль продольных кромок пластин, с обеих ее сторон при этом, стенка второго стержня выполнена из двух пластин фанеры, которые размещены с зазором, равным толщине пластины использованной в конструкции стенки первого стержня, причем, полки этого типа стержня выполнены в виде брусков закрепленных, обеих сторон пластин, причем толщина брусков закрепленных в зазоре между пластинами, соответствует толщине фанеры, используемой для изготовления пластины первого типа стержня, при этом пластины фанеры связаны друг с другом посредством поперечных ребер жесткости, скрепленных с ними, кроме того, конец первого стержня, пропущенный через зазор между пластинами фанеры второго стержня, лишен полок, а торцы оставшихся участков пололок уперты в обращенную к ним поверхность полки второго стержня, при этом, торец первого стержня пропущенный через зазор между пластинами фанеры второго стержня выполнен, заподлицо с соответствующей полкой второго стержня, кроме того, в зазоре между пластинами фанеры второго стержня, в контакте с продольными кромками стенок первого стержня размещены вкладыши, выполненные из фанеры соответствующей толщине таких пластин, причем, на внешней стороне пластин второго стержня размещены, стыковые накладки, выполненные из такой же фанеры, кроме того, участок стыка, по всей площади стыковых накладок и на всю толщину этого участка, прошит стяжными элементами, например шурупами. Кроме того, длина стыковых накладок превышает расстояние между поперечными ребрами жесткости, ближайшими

к стыку стержней. Кроме того, стык снабжен тягой, предпочтительно вертикальной, например выполненной из металла.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию "новизна".

Признаки формулы полезной модели решают заявленную техническую задачу обеспечивают высокую несущую способность узла строительной конструкции.

На фиг.1 схематически представлен продольный разрез узла; на фиг.2 схематически представлен вид сбоку; на фиг.3 схематически представлен вид сверху.

На чертежах показаны первый 1 и второй 2 деревянные стержни. Сечению стержней придан профиль двутавра, стенка которого выполнена из, пластин 3 фанеры, а полки, выполнены в виде брусков 4 и 5 закрепленных, вдоль продольных кромок пластин, при этом, в сечении второго стержня 2 число пластин 3 фанеры, на единицу больше числа пластин фанеры, использованных в конструкции первого стержня 1. При наличии в конструкции стержней не менее двух пластин фанеры они размещены с зазором 6, равным толщине пластин 3 использованных в конструкции стыкуемого с ним стержня, причем, пластины 3 фанеры связаны друг с другом посредством поперечных ребер жесткости 7, скрепленных с ними. Кроме того, конец первого стержня 1, пропущенный через зазор между пластинами фанеры второго стержня 2, лишен полок, а торцы оставшихся участков его полок уперты в обращенную к ним поверхность 8 полки второго стержня 2. Торец 9 конца первого стержня пропущенный через зазор между пластинами 3 фанеры второго стержня 2 выполнен, заподлицо с соответствующей полкой 10 второго стержня. В зазоре 6 между пластинами 3 фанеры второго стержня 2, в контакте с продольными кромками 11 стенок первого стержня 1 размещены вкладыши 12, выполненные из фанеры соответствующей толщине пластин 3. На внешней стороне пластин второго стержня 2 размещены, стыковые

накладки 13, выполненные из такой же фанеры. Участок стыка, по всей площади стыковых накладок 13 и на всю толщину этого участка, прошит стяжными элементами 14, например шурупами. Толщина брусков 5 закрепленных в зазоре 6 между пластинами 3, соответствует толщине фанеры, используемой для изготовления пластин. Длина стыковых накладок 13 превышает расстояние между поперечными ребрами жесткости 7, ближайшими к стыку стержней 1 и 2. Кроме того, через стык выполнено сквозное отверстие (на чертежах не показано, с возможностью размещения и фиксации вертикальной тяги 15, например выполненной из металла.

Стержни изготавливают склеиванием в заводских условиях на стендах известной конструкции, обеспечивающих заданную фиксацию ее элементов и их соответствующее сжатие на время отвержения клея. Для изготовления продольных брусков 4 и 5 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.

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 пласта (порядка 37,5 МПа и не ниже 27 МПа).

Для изготовления пластин 3 и также, при необходимости и 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.

Поперечные ребра жесткости 7 размещают по длине балки 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.

Клеевые соединения в конструкциях следует выполнять на синтетических клеях, соответствующих требованиям 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;

- непроклееные участки не допускаются.

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.

Готовые изделия упаковывают и отправляют потребителю.

Формирование узла, включает опиливание торца первого стержня 1 под углом, обеспечивающим заданный угол ската крыши и удаление участков брусков 4 и 5 с его стыкуемого участка, а также подготовку вкладышей 12 и накладок 13.

Далее осуществляют сборку узла - укладывают брусья набок на ровной поверхности, стыкуют друг с другом «вводят» во второй стержень 2 конец первого стержня 1, пропущенный через зазор между пластинами фанеры второго стержня 2, лишен полок, а торцы оставшихся участков его полок уперты в обращенную к ним поверхность 8 полки второго стержня 2. торцы их полок 5 и торцы стенок 6, в зазор 2 брусьев (или зазоры 2, если число пластин 1 больше двух) вводят накладки 7, а на внешних поверхностях пластин 1 размещают накладки 8 (предварительно на соответствующие поверхности накладок 7 и 8 и/или поверхности пластин 2 наносят клей (синтетический, соответствующий СНиП П-25-80). Далее в пределах площади накладок 8 обеспечивают сжимающие усилия перпендикулярно их внешней поверхности, после чего «пакет», включающий пластины 1 и накладки 7 и 8 «сшивают» на всю толщину стяжными элементами, например шурупами, которые располагают равномерно по всей площади стыка. Далее стык усиливают размещением и фиксацией шурупами дополнительной стыковой накладки 11, на внешней стороне стыка стержней, испытывающей растягивающие нагрузки. Затем, если это предусмотрено проектом, через узел известным образом пропускают тягу 13 и фиксируют ее.

Целесообразно операцию сборки узла осуществлять в заводских условиях. После окончания сборки ферменной 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.

В процессе восприятия узлом конструктивных нагрузок его элементы и накладки 7, 8 и 11 обеспечивают работу каркаса, как единого целого.

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).

Claims (3)

1. Узел строительной конструкции, содержащий два деревянных стержня, соединенных так, что конец первого из них связан с продольной кромкой второго и скреплен стыковыми накладками, отличающийся тем, что сечению стержней придан профиль двутавра, стенка которого выполнена из пластин фанеры, а полки выполнены в виде брусков, закрепленных вдоль продольных кромок пластин с обеих ее сторон, при этом стенка второго стержня выполнена из двух пластин фанеры, которые размещены с зазором, равным толщине пластины, использованной в конструкции стенки первого стержня, причем полки этого типа стержня выполнены в виде брусков, закрепленных с обеих сторон пластин, причем толщина брусков, закрепленных в зазоре между пластинами, соответствует толщине фанеры, используемой для изготовления пластины первого типа стержня, при этом пластины фанеры связаны друг с другом посредством поперечных ребер жесткости, скрепленных с ними, кроме того, конец первого стержня, пропущенный через зазор между пластинами фанеры второго стержня, лишен полок, а торцы оставшихся участков пололок уперты в обращенную к ним поверхность полки второго стержня, при этом торец первого стержня, пропущенный через зазор между пластинами фанеры второго стержня, выполнен заподлицо с соответствующей полкой второго стержня, кроме того, в зазоре между пластинами фанеры второго стержня, в контакте с продольными кромками стенок первого стержня размещены вкладыши, выполненные из фанеры, соответствующей толщине таких пластин, причем на внешней стороне пластин второго стержня размещены стыковые накладки, выполненные из такой же фанеры, кроме того, участок стыка по всей площади стыковых накладок и на всю толщину этого участка прошит стяжными элементами, например шурупами.

2. Узел по п.1, отличающийся тем, что длина стыковых накладок превышает расстояние между поперечными ребрами жесткости, ближайшими к стыку стержней.

3. Узел по п.1, отличающийся тем, что стык снабжен тягой, предпочтительно вертикальной, например выполненной из металла.