Стыковое соединение растянутых стержней

(54) СТЫКОВОЕ С ТЫХ СТЕРЖНЕЙ 57) Использование полнении монтажн тых поясов реш ДИНЕНИЕ РАСТЯ: в строительстве при выых соединений растянуетчатых циклических соединение растяржней, включающее ки которых жестко стыкуемых стержца заведены между а так, что охватывас противоположных ены с ними в зонах я, причем между состяжными болтами ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИ РИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1544912, кл. Е 04 В 1/58, 1987,Патент США %3747707, кл, Е 0407/04,1973. Изобретение относится к строительству и может быть использовано при выполнении монтажного соединения растянутых поясов решетчатых циклически нагруженных сварных конструкций, преимущественно ферм покрытия промышленных зданий с подвесными кранами, несущих конструкций галерей, эстакад. мостов, падкрановыхферм и т,п. Известно стыковое нутых гнутосварных сте фигурные фланцы, стен прикреплены к торцам ней, а полки одного флан полками другого фланц ют стыкуемые стержни сторон и жестко соедин перегиба граней стержн бой фланцы соединены 1,нагруженных ферм промышленных и гражданских зданий и сооружений и других сварных конструкций. Сущность изобретения; стыковое соединение растянутых стержней включает прикрепленные к стержням фигурные фланцы, выполненные в виде изогнутой пластины со стенкой в форме половины поперечного сечениястержней, с полками, отогнутыми в направлении главных осей их сечений, и соединенные между собой болтами, При этом фланцы в зонах перегиба полок прикреплены к противоположным концам стержней фланговыми сварными швами вдоль главных осей их сечейий симметрично, а длина выпуска фланца равна половинеего Длины. 8 ил. Наиболее близким техническим решением является стыковое соединение растянутых стержней, включающее прикрепленные к стержням фигурйые фланцы, выполненные в виде изогнутой пластины со стенкой в форме половины поперечного сечения стержней, с полками, отогнутыми в направлении главных осей их сечений, и 1 соединенные между собой болтами 2), аНедостатком известного стыкового сое- (Л динения является низкая усталоСтная долговечность,Цель изобретения - повышение усталостной долговечности соединения,ааеЬПоставленная цель достигается тем, что в известном стыковом соединении растянутых стержней, включающем прикрепленные к стержням фигурные фланцы, выполненные в виде изогнутой пластины со стенкой в форме половины поперечного сечения стержней, с полками, отогнутыми в направлении5 10 15 20 25 30 35 вующего фланца 40 45 50 55 главных осей их сечений, и соединенные между собой болтами, фланцы в зонах перегиба полок прикреплены к противоположным концам стрежней фланговыми сварными швами вдоль главных осей их сечений симметрично, при этом длина выпуска фланца равна половине его длины.На фиг.1 изображена монтажная схема стыкового соединения растянутых гнутЬсварных стержней с жестко закрепленными фланцами, полки которых отогнуты параллельно продольной оси стержней, в аксонометрии; на фиг,2 - сечение А - А на фиг,1; на фиг.З - стыковое соединение стержней в собранном виде, вид сбоку; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.З; на фиг.5 - монтажная схема стыкового соединения стержней с жестко закрепленными фланцами, полки которых отогнуты по диагонали, в аксонометрии; на фиг.6 - сечение В - В на фиг.5; на фиг.7 - стыковое соединение стержней в собранном виде, вид сбоку; на фиг.8 - сечение Г - Г на фиг.7.Стыковое соединение растянутых гнутосварных стержней 1 и 2 включает прикрепленные к ним соответственно фигурные фланцы 3 и 4. Каждый фигурный фланец 3 и 4 выполнен в виде изогнутой пластины со стенкой 5 в форме половины поперечного сечения стержня и с полками 6, отогнутыми в направлении главных осей указанного сечения, Фланцы 3 и 4 в зонах перегиба полок 6 прикреплены к противоположным концам стержней 1 и 2 фланговыми сварными швами 7 вдоль главных осей стержней 1 и 2 симметрично. При этом фланцы 3 и 4 прикреплены к концам стержней 1 и 2 с выпусками, длина каждого из которых равна половине длины соответстВ полках 6 фланцев 3 и 4 выполнены соосные отверстия для стяжных болтов 9, посредством которых фланцы 3 и 4 соединены между собой. Выполнение фланцев 3 и 4 в виде фигурных пластин, стенки 5 которых изогнуты по форме половины поперечного сечения стыкуемых стержней 1 и 2, позволяет с большой точностью выдерживать соосность соединяемых элементов при укрупнительной сборке конструкции на стройплощадке.Это способствует повышению усталостной долговечности стыкового соединения и всей конструкции в целом, т.к, отсутствие эксцентриситета при значительных растягивающих усилиях в стыкуемых стержнях 1 и 2 позволяет равномерно распределить нагрузку по сечению стержней 1 и 2 фланцев 3 и 4 и сварных швов 7, посредством которых"осуществляется жесткое закрепление фланцев 3 и 4 на концах стыкуемых стержней 1 и 2, Кроме того, выполнение фланцев 3 и 4 указанной конфигурации обеспечивает увеличение геометрических характеристик, а именно момента инерции, момента сопротивления, что позволяетуменьшить уровень возникающих напряжений в стыковом соединении, а следовательно, увеличить усталостную долговечность соединения.Выполнение полок 6 фланцев 3 и 4 отогнутыми в направлении главных осей сечения стыкуемых стержней 1 и 2 также увеличивает геометрические характеристики сечения: момент инерции и момент сопротивления за счет ориентации полок фланцев по осям, что способствует повышению усталостной долговечности соединения. Кроме того, выполнение полок 6 фланцев 3 и 4 параллельно продольной оси стыкуемых стержней 1 и 2 позволяет разместить стяжные болты 9 перпендикулярно растягивающему усилию, что также способствует повышению усталостной долговечности не только самих болтов, но и всего соединения.Жесткое прикрепление фланцев 3 и 4 к стыкуемым стержням 1 и 2 фланговыми сварными швами 7, выполненными в зонах перегиба стенки 5 фланцев 3 4 с полками 6, обеспечивает повышение усталостной долговечности за счет того, что сварные швы 7 расположены параллельно действующему растягивающему усилию.Прикрепление фланцев 3 и 4 к противоположным концам стержней 1 и 2 с выпусками дает возможность разместить на гранях стыкуемых стержней 1 и 2 только по одному сварному шву 7, что позволяет избежать влияния больших остаточных сварочных напряжений и уменьшить скопление дефектов в начале и окончании шва. В результате это-го снижается вероятность возникновения усталостных трещин в металле сварных швов 7. Вместе с тем, крепление флэнцев 3 и 4 соответственно к стыкуемым стержням 1 и 2 с величиной выпуска, равной половине длины соответствующего фланца, обеспечивает равномерную передачу усилий с фланца 3 стержня 1 на фланец 4 стержня 2. При этом в,стыковом соединении стержней улучшается работа сварных фланговых швов 7 и стяжных болтбв 9.Стыковое соединение включают в работу следующим образом.В заводских условиях из листовой металлической заготовки гнутьем изготавливают фигурные пластины (фланцы 3 и 4), стенки 5 которых изгибают по форме половины поперечного сечения стыкуемых стержней 1 и 2, а полки 6 отгибают в направ 1767115лении главных осей указанного сечения стержней 1 и 2. Затем фигурные пластины собирают в пакет по 2-6 штук и просверливают в полках 6 отверстия 8 под стяжные болты 9, посредством которых фланцы 3 и 4 стыкуемых стержней 1 и 2 соединяются между собой. Данный прием позволяет обеспечить совпадение отверстий 8 под болты 9 при укрупнительной сборке элементов несущих конструкций. После выполнения отверстий 8 фигурные фланцы 3 и 4 накладывают на концы стыкуемых стержней 1 и 2 таким образом, чтобы длина выступающего за конец стержня 1 и 2 выпуска фигурной пластины равнялась половине лины последней и приваривают их соответственно к стыкуемым стержням 1 и 2 фланговыми швами 7, выполняя швы 7 в зонах перегиба стенки 5 с полками 6. При этом фигурные пластины жестко закрепляют на концах стыкуемых стержней 1 и 2 с противоположных сторон,Две отправочные марки несущего элемента, в которые входят стыкуемые стержни 1 и 2 с жестко прикрепленнымис противоположных сторон фланцами 3 и 4, отправляют на строительную площадку. Перед монтажем осуществляют укрупнительную сборку конструкции путем соединения отправочных марок в один несущий элемент, Стержни 1 и 2 с приваренными на их концах фланцами 3 и 4 стыкуют, добиваясь совпадения отверстий 8 в полках 6 фланцев 3 и 4 и используя при этом фланцы 3 и 4 обоих стержней 1 и 2 в качестве направляющих, После совпадения отверстий 8 в полках 6 обоих фланцев 3 и 4 их жестко соединяют стяжными болтами 9 и закручивают последние с таким усилием, чтобы между полками 5 6 в случае действия растягивающих усилийв стыкуемых стержня 1 и 2 возникли силы трения. Включение в работу сил трения позволит разгрузить стяжные болты 9 и тем самым повысить усталостную долговеч ность не только самих болтов 9, но и всегосоединения в целом,Для увеличения сил трения полки 6фланцев 3, контактирующие с полками 6 фланца 4, перед укрупнительной сборкой 15 могут быть подвергнуты специальной обработке металлическими щетками, а также дробеструйной или пескоструйной обработке. 20 Формула изобретения Стыковое соединение растянутых стержней, включающее прикрепленные к стержням фигурные фланцы, выполненные в виде изогнутой пластины со стенкой в форме по ловины поперечного сечения стержней, сполками, отогнутыми в направлении главных осей их сечений и соединенных между собой болтами, о тл и ч а ю ще е с я тем, что, с целью повышения усталостной дол говечности соединения, фланцы в зонахперегиба полок прикреплены к противоположным концам стержней фланговыми сварными швами вдоль главных осей их сечений симметрично, при этой длина выпуска 35 фланца равна половине его длины.1767115 Г Г сэ Я Редакто роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагар аказ 3530 8 НИИПИ Составитель К,ЕреминТехред М,Моргентал Корректор М.Андрушенк Тираж Подписноерственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5