Узловое соединение клееных деревянных элементов балочной клетки

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликц 947332(22) Заявлено 25. 02. 81.(21) 3251917/29-33 151)М Кл з Е 04 В 1/58 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторыизобретения Сибирский зональный научно-исследовательский и проектныйинститут типового и экспериментального проектированияжилых и общественных зданий(54) УЗЛОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ КЛЕЕНЫХ ДЕРЕВЯННЫХ ЭЛИ 1 ЕНТОВ БАЛОЧНОЙ КЛЕТКИИзобретение относится к строительным конструкциям и может быть.использовано в сборно-разборных покрытияхзданий и сооружений из древесины.Известно соединение элементов балочной клетки, включающее перекрещивающиеся в двух или трех направлениях клееные деревяннце элементы, укоторых часть досок перерезана дляобразования прямоугольных отверстий,сквозь которые проходят неперерезан-,ные доски элементов других направлений 113.Недостатком укаэанного соединенияявляется большой расход материала,невозможность разборки, сложностьизготовления и транспортировки к месту строительства из-за больших габаритов .конструкции и сложность монтажа,Наиболее близким к предлагаемому является узловое соединение клееных деревянных элементов балочной клетки включаюшее верхние и нижние мета 1 тлические чзловые элементы, нагелии накладки 2.Недостатком известного соединения является .низкая несущая способность из-за работы крепежных болтов на изгиб, невозможность воспринимать большие поперечные силы в узле, атакже трудоемкость изготовления исборки, обусловленная высокими требованиями к точности изготовленияметаллических сварных узлов и необходимостью соосного выполненияотверстий в металлических пластинахи в деревянных элементах.Цель изобретения - упрощениесборки, увеличение несущей способности, снижение деормативности соединения.Указанная цель достигается тем,что в узловом соединении клееных 15 деревянных элементов балочной клетки, включающем верхние и нижниеметаллические узловые элементы, .на-.гели и накладки, деревянные элементы снабжены болтами с упорными муф тами, при помощи которых деревянныеэлементы прикреплены к металлическим узловым элементам, причем болтыориентированы вдоль соответствующегоему деревянного элемента, а сами 25 элементы дополнительно соединенымежду собой нагелями и накладками,имеющими по середине приклеенноеребро жесткости, при этом накладкисредней своей частью прикреплены кторцам соединяемых элементов одногонаправления, а краями - к боковым граням соединяемых элементов другого направления.На фиг,1 изображен узел сопряжения деревянных элементов балочной клетки, вид сверху; на фиг.2 - раз рез А-Л на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - последовательность соединения клееных элементов балочной клетки фанерными накладками; на фиг,5 - фанерная нак О ладка, покрепленная ребром жесткости, общий вид.Узловое соединение клееных деревянных элементов балочной клетки включает металлические узловые эле менты 1 и клееные деревянные элементы 2, соединяемые с узловыми элементами 1 болтами 3 на резьбе. На концевые участки болтов 3 насажены упорные муфты 4, которые крепятся к болтам шплинтами 5 и имеют возможность смещаться в заданных пределах вдоль болтов. Плоские вкладыши б имеют закругления боковых кромок в 1/4 круга и отверстия по середине, через которые пропущены болты 3. О-образные хомуты 7, концы которых введены в пропилы у деревянных элементов 2, соединены с элементами 2 посредством нагелей 8. Фанерные накладки 9 с ребрами жесткости 10 крепятся к клееным деревянньпл элементам 2 с помощью нагелей 11. Для уменьшения габаритов узлового соединения голонки болтов 3 заглуб лены в глухие отверстия, выбранные в торцах элементов 2. Вкладыши б внутренней поверхностью плотно прижаты к торцам соединяемых элементов, а наружной поверхностью - к охваты вающим О-образным хомутам 7. При этом упорные муфты 4 зажаты между узловыми элементами 1 и хомутами 7. .Соединительные хомуты 7 изготавливают из стали с защитным покрытием, например, из оцинкованной или из нержавеющей стали. В качестве нагелей 8 используют металлические стержни с любой формой поперечного сечения а в качестве нагелей 11 - преиму 50 щественно строительные гвозди или шурупы, Соединяемые элементы 2 могут быть выполнены путем склеивания досок плашмя в ниде брусьев сплошного сечения либо в виде клеефанерных элементов двутаврового или55 коробчатого сечения.Предлагаемое узловое соединение клееных элементов балочной клетки воспринимает значительные по величине изгибающие моменты М и поперечные силы 8 , Изгибающий момент можно представить в виде пары сил. В этом случае сжимающие силы в верхней зоне узла от торцов деревянных клееных элементов 2 передаются к узловому 65 элементу 1 через вкладыши б и упорные муфты 4. Растягивающие силывоспринимаются болтами 3, скрепленными с узловым элементом 1 на резьбеа с деревянными стержнями - О -образными хомутами 7 и нагелями 8. Приэтом передача усилий от болтов 3к соединительным хомутам 7 осуществляется через головки болтов 3 и вкладыши б. Поперечные силы в узле целиком воспринимаются нагелями 11, количество которых устанавливается расчетом. Возможно применение комбинированных соединений, например, клеегвоздевых или клеевинтовых,Сборку узлового соединения выполняют в следующем порядке.Сначала к торцам элементов 2 одного направления нагелями 11 крепятфанерные накладки 9 ребрами 10 нару-жу. Затем путем вращения гаечнымключом упорных муфт 4, имеющих шестигранную форму, завинчивают стяжные болты 3 в отверстия с резьбойу элементов 1. Крутящий момент в этомслучае передается от муфт 4 к болтам3 с помощью шплинтов 5. Завинчивание болтов 3 производят до полногоупора противоположных торцов муфт4 соответственно в грани узловыхэлементов 1 и в хомуты 7, плотно примыкающие к вкладышам б. Сечения шплинтов 5 подобраны таким образом, чтопри достижении предельной величиныкрутящего момента происходит срезшплинтов, чем исключается возможноеразрушение резьбы у болтов 3 и узловых элементов 1 в процессе монтажабалочной клетки. На завершающем этапе сборки узла по краям фанерныхнакладок 9 осуществляют постановкунагелей 11, которыми скрепляют элементы 2 другого направления. В результате соединяемые элементы 2 оказываются жестко соединенными друг с другомв единое целое,Упрощение сборки узлового соединения элементов балочной клетки достигается за счет исключения необходимости выполнения соосных отверстийу металлических деталей и у деревян-:ных элементов. для крЕпежных болтов,а также за счет выполнения отверстий у вкладышей б и хомутов 7 большего диаметра, чем диаметры болтов3, пропускаемые через эти отверстия.В результате оси болтов 3 легко совмещаются с осями отверстий с резьбой у узловых элементов 1.Несущая способность узлового соединения элементов балочной клеткиувеличена на 20 по сракнению снесущей способнОстью известного узла, деформативность соответственноснижена на 70.Формула изобретенияУзловое соединение клееных дере.вянных элементов балочной клетки,включающее верхние и нижние металлические узловые элементы, нагели инакладки, о т л и ч а ю щ е е сятем, что, с целью упрощения сборки,увеличения несущей способности, снижения деформативности соединения, 5деревянные элементы снабжены болтами с упорными муфтами, при помощикоторых деревянные элементы прикреплены к металлическим узловым элементам, причем болты ориентированы 10вдоль соответствующего ему деревянного элемента, а сами элементы дополнительно соединены междусобой нагелями и накладками, имеющими по середине приклеенное ребро жесткости,при этом накладки средней своей частью прикреплены к торцам соединяемых элементов одного направления, а краями - к боковым граням соединяемых элементов другого направления. Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Клееные деревянные конструкции в зарубежном и отечественном строительстве, Обзор. ЦИНИС Госстроя СССР, М., 1975, с.70, рис.57.2, Конструкции из клееной древесины и пластмасс. Межвузовский тематический сборник трудов. Л., ЛИСИ, 1978, с.21-27, рис.1.акт оектная 4Филиал ППППатент , г. Ужгород, ул. Проект Заказ 5561 46 Тира ВНИИПИ Государственног по делам изобретени 113035, Москва, Ж, 2 Подписноекомитета СССРи открытииаушская наб., д. 4/5