Узловое соединение строительных элементов

(р)5 Е 04 В 1/58 ГОСУДЯРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР НИЕ ИЗОБРЕТЕНИ О ТЕЛЬСТВ 1(56) Павловский В.Ф., Кондра М.П, Стальные башни. - Киев: Будвельник, 1979, с.31, узлы 9, 10.Барон Р,И, Производство монтажных работ с помощью вертолета. М.: СИ, 1984, с.31.Авторское свидетельство СССР М 889915, кл. Е 16 В 2/14, 1981.(54) УЗЛОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ(57) Изобретение относится к строительству, к узловым соединениям строительных элементов, в частности трубчатых поясов К АВТОРСКОъ секционных решетчатых высотных сооружений. Целью изобретения является повышение надежности соединения. Узловое соединение включает трубы 1 части пояса нижней секции высотного сооружения и трубы 2 части пояса верхней секции, К трубам приварены торцовые фланцы 3 и 4. По оси трубы 1 к фланцу 3 приварен соединительный стержень 5 с утолщением 6 на его конце. Утолщение имеет форму двух конусов с обращенными друг к другу основаниями. Во фланце 4 образовано центральное отверстие, выполненное в виде круга. К фланцу 4 приварены радиально расположенные направляющие упоры 8, между которыми установлены подвижные упоры 9. Предусмотрены варианты выполнения подвижных упоров в виде поворотных кулачков с пружинами, клиновидных секторов кольца или их снабжения П-образными обоймами и цилиндрическими пружинами, 3 з.п. ф-лы, 11 ил.5 10 15 20 25 30 35 40 50 55 Изобретение относится к строительству, конкретнее к узловым соединениям строительных элементов,и предназначено для использования при соединении трубчатых поясов секционных решетчатых высотных сооружений, (вытяжные башни, башни имачты связи и др.), в частности при их монтаже с помощью вертолета, но может быть применено также и при соединении элемен-тов трубчатого, двутаврового и других сечений в зданиях и сооружениях различного назначения; стропильных и подстропильных ферм к колоннам, колонн к фундаментами т.п.Целью изобретения является повыше-ние надежности соединения.На фиг,1.изображена секционная ре ,шетчатая башня; на фиг.2 - секция башни,план; на фиг.З - узел соединения трубчатых поясов башни, продольный разрез (распор ки и раскосы условно не показаны), с по движными упорами в виде поворотныхкулачков; на фиг.4 - разрез А-А на фиг.З; нафиг.5 - узел соединения строительных эле, ментов двутаврового сечения с подвижными клиньями в виде поворотных кулачков; на фиг.6 - разрез Б-Б на фиг.5; на фиг.7 -разрез В-В на фиг.5; на фиг.8 - узел соеди нения трубчатых поясов башни, продоль -ный разрез, с подвижными упорами в виде , клиновидных секторов кольца; на фиг,9 -разрез Г-Г на фиг.8; на фиг.10 - узел сое, динения трубчатых поясов башни, продольный разрез, с подвижными упорами,снабженными П-образными обоймами, нафиг.11 - разрез Д-Д на фиг.10.Узловое соединение состоит из трубы 1части пояса нижней секции высотного сооружения и трубы 2 части пояса верхней секции. К трубам 1 и 2 приварены соответственно торцовые фланцы 3 и 4. По оси трубы.1 к фланцу 3 приварен соединительный стержень 5 с утолщением 6 на его конце. Утолщение имеет форму двух конусов с обращенными друг к друу основаниями.Во фланце 4 образовано центральное отверстие 7, выполненное в виде круга, с диаметром, несколько большим основания конусов утолщения 6 соединительного стержня 5. К фланцу 4 приварены выполненные иэ листовой стали радиально расположенные вокруг отверстия 7 направляющие упоры 8, между которыми расположены подвижные упоры 9.Подвижные упоры 9 выполнены в видеповоротных кулачков (фиг.З и 4) с пластинчатыми пружинами 10, причем поверхность кулачков, контактирующая с нижним конусом утолщения 6, имеет выпуклую образующую, Соответственно, поверхность нижнего конуса утолщения 6 соединитель,ного стержня вогнутая, Для восприятия горизонтальных усилий поворотные кулачки 9 оперты на упоры 11,В аналогичном соединении двутавров (фиг.5 - 7) в узле к подлежащим стыковке двутаврам приварены под углом 90 обрезки 12 такого же двутавра с вырезом 13 для размещения в нем соединительного стержня 5, а в качеств направляющих упоров служат стенки этих двутавров.В другом варианте трубчатого соединения (фиг.8 и 9) в качесте направляющих упоров 14 приняты обрезки уголков, а подвижные упоры 15 выполнены в виде клиновидных секторов кольца, обращенных остриями к оси соединения. Оба конуса утолщения 16 соединительного стержня имеют прямолинейную образующую. Как возможная модификация, в этом соединении изображены врезные в трубы фланцы 17 и 18 в отличие от накладных фланцев в варианте по фиг.З и 4, а стенка отверстия в верхнем фланце скошена под конус, образуя опору для подвижных клиновидных секторов 15.В соответствии с другим вариантом (фиг.10 и 11) подвижные упоры выполнены также в виде клиньев 19. Они расположены горизонтально, радиально относительно оси соединения, заключены в П-образные обоймы 20 и взаимодействуют с цилиндрическими и ружина ми 21. Утол ще ние 6 соединительного стержня имеет указанную форму. При изготовлении стыкуемых трубчатых элементов все детали узла собирают на двух обрезках труб 1 и 2 небольшой длины. После контрольной проверки работы узла разомкнутые его части 1 и 2 приваривают к трубчатым поясам 22 и 23 стыкуемых секций башни швами 24 и 25,Соединение трубчатых элементов производят следующим образом.При монтаже трубу 2 верхней секции насаживают отверстиеМ 7 во фланце на верхний конус утолщения соединительного стержня 5. Соосность соединения обеспечивается скольжением кромки отверстия 7 фланца по верхней конической поверхности утолщения, а затем - кромок направляющих упоров по утолщению соединительного стержня 5 в месте.его наибольшего диаметра. При контактировании верхней конической поверхности утолщения соединительного стержня с подвижными упорами последние в виде кулачков 9 поворачиваются, в виде клиновидных секторов 15 кольца - перемещаются вверх по конической наклонной поверхности отверстия 7 во фланце 18, в виде горизонтальных клиньев 19 - эа двигаются в обоймы до тех пор, пока соединительный стержень 5 полностью войдет внутрь элемента 2, а фланцы сомкнутся. В зто время подвижные упоры под действием пружин или собственной массы входят в контакт с утолщением соединительного стержня 5 и фланца верхней секции.При работе узлового соединения сжимающие усилия воспринимаются контактирующими поверхностями фланцев, а усилия растяжения передаются через контактирующие поверхности утолщения соединительного стержня 5 и подвижные упоры на фланец верхней секции.Данное решение может быть использовано и при прикреплении строительных элементов трубчатого, двутаврового и другого сечения не только к опорному фланцу элемента аналогичного сечения, но и к другим опорным плитам (например, к бетонному фундаменту), снабженным соединительными стержнями. Такой узел в виде модуля, содержащего обе части соединения - опорную плиту с соединительным стержнем и фланец со всеми описанными элементами, может быть использован и при закреплении различных видов технологического оборудования (турбин, генераторов, станков и т.п.) к фундаментам и другим площадкам, Для этого необходимое количество таких модулей в определенных точках закрепляют к устанавливаемому оборудованию и посадочным местам.В описанном узловом соединении по сравнению с прототипом существенно увеличены площадь и сечения контактирующих элементов, что способствует передаче больших усилий, а вследствие центрально- симметричного их расположения не нарушается сопрягаемость,элементов при центральном повороте . соединяемых элементов, Кроме того, выполнение центрального отверстия в виде круга в верхнем фланце не только дает возможность расположитьвсе элементы соединения, как описано. но и5 исключить концентрацию напряжений приработе фланца. В результате повышаетсянадежность соединения. При монтаже вертолетом данный узел одновременно является внутренним ловителем точной наводки10 сопрягаемых секций высотного сооружения,Формула изобретения1. Узловое соединение строительныхэлементов, один из которых имеет опорную15 плиту и жестко закрепленный к ней соединительный стержень с утолщением на конце, а другую опорную плиту и фланец сцентральным стверстием для пропуска соединительного стержня, включащее контак 20 тирующие с последним подвижные упоры,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения надежности соединения, оноснабжено направляющими упорами, контактирующими с утолщением, выполненным в25 виде обращенных друг к другу основаниями конусов, центральное отверстие вофланце выполнено круглой формы, а подвижные упоры установлены радиальномежду направляющими упорами.30 2, Соединение по п.,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что подвижные упоры выполнены ввиде поворотных кулачков с пружинами,имеющими выпуклую образующую, соответствующую форме поверхности конуса,35 3, Соединение по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что подвижные упоры выполнены ввиде клиновидных секторов кольца,4, Соединениепоп.1,отлича ю щеес я тем, что подвижные упоры снабжены40 П-образными обоймами и цилиндрическимипружинами и выполнены в виде клиньев, 166498416649842Составитель Н. Павлова Редактор И. Шмакова Техред М,Моргентал Корректор В, Гирняк Заказ 2373 Тираж 436 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101