RU115794U1 - FRAME BUILDING FRAME - Google Patents

Abstract

1. Рама каркаса здания, содержащая стойки, соединенные посредством угловых соединительных элементов с наклонными ригелями, смежные концы которых соединены между собой центральным соединительным элементом, затяжку, закрепленную концами на угловых соединительных элементах, причем стойки и ригели выполнены из закрепленных попарно профилей, а все соединительные элементы содержат отстоящие друг от друга переднюю и заднюю стенки, жестко соединенные друг с другом, отличающаяся тем, что каждая пара профилей соединена элементами жесткости с образованием коробчатой формы или с зазором или без зазора между профилями, а затяжка поддерживается подвесом, закрепленным на центральном соединительном элементе, при этом и затяжка, и подвес представляют собой конструкцию, содержащую отстоящие друг от друга переднюю и заднюю детали, жестко соединенные друг с другом. ! 2. Рама по п.1, отличающаяся тем, что коробчатая форма стоек и ригелей образована из Σ-образного профиля. ! 3. Рама по п.1, отличающаяся тем, что коробчатая форма стоек и ригелей образована из С-образного профиля. ! 4. Рама по п.1, отличающаяся тем, что и затяжка, и подвес выполнены из уголков и приваренных к их нижним полкам, по крайней мере, двух поперечных полос. ! 5. Рама по п.1, отличающаяся тем, что элемент жесткости выполнен в виде прямоугольного основания и двух полок, образованных отгибом его коротких концов наружу под прямым углом, причем элемент снабжен ребром жесткости, представляющим собой канавку, направленную внутрь элемента и проходящую по центру полок и основания. 1. The frame of the building frame, containing the posts, connected by means of corner connecting elements with inclined beams, the adjacent ends of which are connected to each other by a central connecting element, a tightening fixed by the ends on the corner connecting elements, and the posts and crossbars are made of profiles fixed in pairs, and all connecting the elements contain front and rear walls spaced apart from each other, rigidly connected to each other, characterized in that each pair of profiles is connected by stiffeners to form a box-like shape or with or without a gap between the profiles, and the tightening is supported by a suspension attached to the central connecting element , in this case, both the tightening and the suspension are a structure containing front and rear parts spaced apart from each other, rigidly connected to each other. ! 2. The frame according to claim 1, characterized in that the box-shaped struts and crossbars are formed from a Σ-shaped profile. ! 3. Frame according to claim 1, characterized in that the box-shaped posts and crossbars are formed from a C-shaped profile. ! 4. Frame according to claim 1, characterized in that both the tightening and the suspension are made of corners and welded to their lower shelves, at least two transverse strips. ! 5. The frame according to claim 1, characterized in that the stiffening element is made in the form of a rectangular base and two shelves formed by bending its short ends outward at a right angle, and the element is equipped with a stiffener, which is a groove directed towards the inside of the element and passing through the center shelves and bases.

Description

Полезная модель относится к строительным металлическим рамным конструкциям и может быть использована в гражданском, промышленном, сельском и транспортном строительстве.The utility model relates to building metal frame structures and can be used in civil, industrial, rural and transport construction.

Известна рама каркаса здания, содержащая стойки (колонны), соединенные посредством угловых соединительных элементов с наклонными ригелями (балками), смежные концы которых соединены между собой соединительным центральным элементом, затяжку, закрепленную концами на угловых соединительных элементах, причем каждая стойка и каждый ригель выполнены из пары зеркально соединенных профилей с отбортовками, направленными в противоположные стороны, а все соединительные элементы имеют Н-образную форму и содержат отстоящие друг от друга переднюю и заднюю детали, приваренные к средней части, (См. патент РФ №80866 на полезную модель «Рама каркаса здания», МПК Е04В 1/18). Указанная рама каркаса здания является несущей конструкцией здания и, воспринимая основные нагрузки здания, должна обеспечивать его прочность, жесткость и устойчивость. Стойки и ригели, выполненные из ∑-образного профиля, образуют подобие двутавра, который не обладает достаточной устойчивостью. Кроме того, затяжку, концы которой закреплены на угловых соединительных элементах, чтобы обеспечить продольную жесткость рамы, необходимо в процессе эксплуатации регулировать талрепом, поскольку при провисании затяжки жесткость конструкции уменьшается. К тому же, при сильном ветре, в случае сильного провисания, рама каркаса здания может вообще сложиться, что грозит разрушением всему зданию.A known frame of a building frame comprising racks (columns) connected by means of angular connecting elements to inclined crossbars (beams), the adjacent ends of which are interconnected by a connecting central element, a tightening fixed by the ends to the angular connecting elements, each pillar and each crossbar made of pairs of mirror-connected profiles with flanges directed in opposite directions, and all connecting elements are H-shaped and contain front spaced apart back panels, welded to the middle part, (See. №80866 Russian patent for utility model "Frame building framework", the IPC E04V 1/18). The specified frame of the building frame is the supporting structure of the building and, perceiving the main loads of the building, should ensure its strength, rigidity and stability. Racks and crossbars made of a ∑-shaped profile form a kind of I-beam, which does not have sufficient stability. In addition, the tightening, the ends of which are fixed on the corner connecting elements in order to ensure the longitudinal rigidity of the frame, must be adjusted with a lanyard during operation, since the stiffness of the structure decreases when the tightening sags. In addition, in strong winds, in the event of severe sagging, the frame frame of the building can generally fold, which threatens to destroy the entire building.

Недостатками известной рамы каркаса здания является недостаточная устойчивость и недостаточная жесткость конструкции.The disadvantages of the known frame of the building frame is the lack of stability and insufficient rigidity.

Рама каркаса здания по патенту РФ №80866 на полезную модель является ближайшим аналогом по существенным признакам и достигаемому эффекту к заявляемому устройству.The frame of the building frame according to the patent of the Russian Federation No. 80866 for a utility model is the closest analogue in terms of essential features and the achieved effect to the claimed device.

Задачей заявляемой полезной модели является повышение несущей способности рамы каркаса здания.The objective of the claimed utility model is to increase the bearing capacity of the frame of the building frame.

Технический результат заключается в повышении устойчивости и жесткости заявляемой конструкции.The technical result consists in increasing the stability and rigidity of the claimed design.

Указанная задача достигается тем, что в известной раме каркаса здания, содержащей стойки, соединенные посредством угловых соединительных элементов с наклонными ригелями, смежные концы которых соединены между собой центральным соединительным элементом, затяжку, закрепленную концами на угловых соединительных элементах, причем стойки и ригели выполнены из закрепленных попарно профилей, а все соединительные элементы содержат отстоящие друг от друга переднюю и заднюю стенки, жестко соединенные друг с другом, согласно полезной модели, каждая пара профилей соединена элементами жесткости с образованием коробчатой формы или с зазором или без зазора между профилями, а затяжка поддерживается подвесом, закрепленным на центральном соединительном элементе, при этом и затяжка и подвес представляют собой конструкцию, содержащую отстоящие друг от друга переднюю и заднюю детали, жестко соединенные друг с другом.This problem is achieved by the fact that in the known frame of the building frame containing racks connected by means of angular connecting elements to inclined crossbars, the adjacent ends of which are interconnected by a central connecting element, a tightening fastened by the ends to the angular connecting elements, and the racks and crossbars are made of fixed pairwise profiles, and all connecting elements contain spaced front and rear walls, rigidly connected to each other, according to a utility model, each the second pair of profiles is connected by stiffeners with the formation of a box-shaped form either with or without a gap between the profiles, and the tightening is supported by a suspension fixed to the central connecting element, while the tightening and suspension are a structure containing front and rear parts spaced apart from each other, rigidly connected to each other.

В раме каркаса здания коробчатая форма стоек и ригелей образована из ∑-образного профиля.In the frame of the building frame, the box-shaped form of racks and crossbars is formed of a ∑-shaped profile.

В раме каркаса здания коробчатая форма стоек и ригелей образована из С-образного профиля.In the frame of the building frame, the box-shaped form of racks and crossbars is formed from a C-shaped profile.

В раме каркаса здания и затяжка и подвес выполнены из уголков и приваренных к их нижним полкам, по крайней мере, двух поперечных полос.In the frame of the building frame, the tightening and suspension are made of corners and at least two transverse strips welded to their lower shelves.

В раме каркаса здания элемент жесткости выполнен в виде прямоугольного основания и двух полок, образованных отгибом его коротких концов наружу под прямым углом, причем элемент снабжен ребром жесткости, представляющим собой канавку, направленную внутрь элемента и проходящую по центру полок и основания.In the frame of the building frame, the stiffening element is made in the form of a rectangular base and two shelves formed by bending its short ends outward at a right angle, and the element is equipped with a stiffening rib, which is a groove directed into the element and passing through the center of the shelves and the base.

Исследования, проведенные по источникам патентной и научно-технической информации, показали, что заявляемая рама каркаса здания неизвестна и не следует явным образом из изученного уровня техники, т.е. соответствует критерию «новизна».Studies conducted on the sources of patent and scientific and technical information have shown that the claimed frame of the building frame is unknown and does not follow explicitly from the studied prior art, i.e. meets the criterion of "novelty."

Предлагаемое устройство может быть изготовлено в промышленных условиях цехов больших и средних заводов с использованием стандартного оборудования, которое выпускается как отечественной, так и зарубежной промышленностью, а затем смонтировано на строительной площадке.The proposed device can be manufactured in industrial conditions of workshops of large and medium-sized factories using standard equipment, which is produced by both domestic and foreign industry, and then mounted on a construction site.

Следовательно, заявляемое устройство соответствует критерию «промышленная применимость».Therefore, the claimed device meets the criterion of "industrial applicability".

Предлагаемая совокупность существенных признаков придает заявляемому устройству новые свойства, позволяющие решить поставленную задачу.The proposed set of essential features gives the claimed device new properties that allow you to solve the problem.

Коробчатая форма стоек и ригелей позволяет данным элементам воспринимать большие сжимающие, изгибающие и растягивающие усилия, а также увеличивает их сопротивление этим усилиям. Выполнение затяжки и подвеса из двух отстоящих друг от друга передней и задней деталей, жестко соединенных друг с другом, и закрепление затяжки на центральном соединительном элементе посредством подвеса позволяет ей не провисать и обеспечивает жесткость и геометрическую неизменяемость рамы при непостоянных нагрузках. При таком конструктивном решении повышается не только жесткость, но и существенно - устойчивость заявляемой конструкции и каркаса здания в целом.The box-shaped form of the uprights and crossbars allows these elements to absorb large compressive, bending and tensile forces, and also increases their resistance to these forces. Tightening and suspending from two spaced front and rear parts rigidly connected to each other and securing the tightening to the central connecting element by means of the suspension allows it to not sag and provides rigidity and geometric immutability of the frame under unstable loads. With this constructive solution, not only the rigidity is increased, but also significantly - the stability of the claimed design and the building frame as a whole.

Предлагаемая рама каркаса здания поясняется чертежами, где представлено на:The proposed frame of the building frame is illustrated by drawings, which are presented on:

Фиг.1 - общий вид рамы каркаса здания;Figure 1 - General view of the frame of the building frame;

Фиг.2 - вид в изометрии углового соединительного элемента;Figure 2 is an isometric view of an angular connecting element;

Фиг.3 - вид в изометрии центрального соединительного элемента;Figure 3 is an isometric view of the central connecting element;

Фиг.4 - вариант выполнения сечения стойки из ∑-образного профиля;Figure 4 is an embodiment of a section of a rack of a ∑-shaped profile;

Фиг.5 - вариант выполнения сечения стойки из C-образного профиля;5 is an embodiment of a cross-section of a rack of a C-shaped profile;

Фиг.6 - общий вид затяжки;6 is a General view of the puff;

Фиг.7 - разрез А-А фиг.1;Fig.7 is a section aa of Fig.1;

Фиг.8 - разрез Б-Б фиг.6;Fig.8 is a section bB of Fig.6;

Фиг.9 - общий вид элемента жесткости;Fig.9 is a General view of the stiffener;

Фиг.10 - разрез В-В фиг.9;Figure 10 - section bb In figure 9;

Фиг.11 - вид в изометрии расположения элемента жесткости;11 is a perspective view of the location of the stiffener;

Фиг.12 - вид в изометрии элемента жесткости.12 is an isometric view of a stiffener.

Заявляемая рама каркаса здания содержит две стойки 1, соединенные с наклонными ригелями 2 посредством угловых соединительных элементов 3. Смежные концы наклонных ригелей 2 соединены между собой центральным соединительным элементом 4. Для обеспечения продольной жесткости раму каркаса здания стягивают затяжкой 5, поддерживаемой подвесом 6, закрепленным на центральном соединительном элементе 4. Концы самой затяжки 5 жестко закреплены на угловых соединительных элементах 3. Стойки 1 и наклонные ригели 2 имеют коробчатую форму и, как видно на фиг.4 и 5, могут выполняться в двух вариантах: из ∑-образного профиля 7 и С-образного профиля 8. Профили 7, 8 либо разнесены друг относительно друга с образованием зазора, либо соединены без зазора (на черт. не показано). В пространство между профилями 7, 8 устанавливается элемент жесткости 9 (фиг.9-12), который служит для обеспечения совместной работы профилей 7, 8. Установка в зазор между профилями 7, 8 элементов жесткости 9 позволяет получить их надежное соединение, повышает несущую способность сечения стоек 1 и ригелей 2. Все соединительные элементы: оба угловых 3 и центральный 4 выполнены сварными из двух стенок в виде многогранников и детали между ними. Угловой соединительный элемент 3 содержит переднюю 10 и заднюю 11 стенки, жестко соединенные наклонной несущей распоркой 12 с выполненным в ней технологическим отверстием 13. Стенки 10, 11 снабжены деталью 14 для крепления стенового ригеля (на чертеже не показан). В стенках 10, 11 и детали 14 выполнены отверстия 15 под болтовые крепления. Центральный соединительный элемент 4 содержит переднюю 16 и заднюю 17 стенки, жестко соединенные несущей пластиной 18 в нижней части элемента 4 и поперечным стержнем 19. Вместо стержня 19, может быть использована трубка. В стенках 16 и 17 выполнены отверстия 20 под болтовые крепления. Затяжка 5 (фиг.7-8) выполнена из уголков 21, к верхним полкам которых приварено не менее двух поперечных полос 22. Подвес 6 также выполнен из уголков 23, к полкам которых приварено, по крайней мере, две поперечные полосы 24. Такая сварная конструкция затяжки 5 и подвеса 6 не дает затяжке провиснуть, поэтому ее не требуется периодически подтягивать, что значительно упрощает эксплуатацию рамы каркаса здания. Элемент 9 жесткости выполнен в виде прямоугольного основания 25 и двух полок 26, образованных отгибом его коротких концов наружу под прямым углом. Элемент 9 жесткости снабжен ребром 27 жесткости, представляющим собой канавку, направленную внутрь элемента 9 и проходящую по центру полок 26 и основания 25. Рама каркаса здания установлена на опорах 28.The inventive frame of the building frame contains two racks 1 connected to the inclined crossbars 2 by means of angular connecting elements 3. The adjacent ends of the inclined crossbars 2 are interconnected by a central connecting element 4. To ensure longitudinal rigidity, the frame of the building frame is pulled together by a tightening 5, supported by a suspension 6 fixed to the central connecting element 4. The ends of the tightening 5 itself are rigidly fixed to the corner connecting elements 3. The posts 1 and the inclined crossbars 2 are box-shaped and, as can be seen in FIG. 4 and 5, can be performed in two versions: from a ∑-shaped profile 7 and a C-shaped profile 8. Profiles 7, 8 are either spaced from each other to form a gap, or connected without a gap (not shown in the drawing). A stiffener 9 is installed in the space between the profiles 7, 8 (Figs. 9-12), which serves to ensure the joint work of the profiles 7, 8. Installing the stiffeners 9 in the gap between the profiles 7, 8 makes it possible to obtain their reliable connection, increases the bearing capacity cross-sections of racks 1 and crossbars 2. All connecting elements: both angular 3 and central 4 are made welded from two walls in the form of polyhedrons and parts between them. The angular connecting element 3 comprises a front 10 and a rear 11 wall, rigidly connected by an inclined support strut 12 with a technological hole 13 made therein. The walls 10, 11 are provided with a part 14 for attaching a wall bolt (not shown in the drawing). In the walls 10, 11 and part 14, holes 15 are made for bolt fasteners. The central connecting element 4 includes a front wall 16 and a rear wall 17, rigidly connected by a carrier plate 18 in the lower part of the element 4 and a transverse rod 19. Instead of a rod 19, a tube can be used. In the walls 16 and 17, holes 20 are made for bolt fasteners. The tightening 5 (Figs. 7-8) is made of corners 21, at least two transverse strips are welded to the upper shelves 22. The suspension 6 is also made of corners 23, at least two transverse strips 24 are welded to the shelves. the design of the puff 5 and the suspension 6 prevents the puff from sagging, so it does not need to be tightened periodically, which greatly simplifies the operation of the building frame. The stiffening element 9 is made in the form of a rectangular base 25 and two shelves 26 formed by bending its short ends outward at a right angle. The stiffening element 9 is provided with a stiffening rib 27, which is a groove directed inside the element 9 and passing through the center of the shelves 26 and the base 25. The frame of the building frame is mounted on the supports 28.

Предлагаемая рама каркаса здания работает следующим образом. Рама, представленная на фиг.1, является частью пространственного каркаса здания. Являясь несущим элементом, непосредственно воспринимает постоянные и временные нагрузки. Профили 7, 8 каждой стойки 1 и каждого ригеля 2 работают, как сжато - изогнутые элементы. Кроме того, в зоне соединительных элементов происходит смятие профилей 7, 8 от действия болтов. Коробчатое сечение стоек 1 и ригелей 2 с зазором или без него между профилями обеспечивается элементами жесткости 9. Элементы жесткости 9 осуществляют надежную связь профилей 7, 8 в единое сечение. В результате этого, обеспечивается совместная работа профилей от действующей нагрузки. Соединительные элементы 3 и 4, работая совместно с профилями 7, 8 воспринимают на себя часть пиковых узловых моментов.The proposed frame of the building frame is as follows. The frame shown in figure 1, is part of the spatial frame of the building. Being a load-bearing element, it directly perceives constant and temporary loads. Profiles 7, 8 of each rack 1 and each crossbar 2 work as compressed - curved elements. In addition, in the area of the connecting elements, the profiles 7, 8 are crushed from the action of the bolts. The box-shaped section of the uprights 1 and crossbars 2 with or without a gap between the profiles is provided by stiffening elements 9. The stiffening elements 9 provide a reliable connection of the profiles 7, 8 in a single section. As a result of this, the profiles work together from the current load. Connecting elements 3 and 4, working in conjunction with profiles 7, 8 perceive a part of the peak nodal moments.

Таким образом, прочность, жесткость и устойчивость в плоскости и из плоскости рамы и каркаса здания в целом повышаются.Thus, the strength, rigidity and stability in the plane and out of the plane of the frame and frame of the building as a whole increase.

Заявляемая полезная модель обладает рядом преимуществ:The inventive utility model has several advantages:

- увеличением устойчивости конструкции;- increase in structural stability;

- увеличением жесткости конструкции;- increase in structural rigidity;

- технологичностью изготовления и сборки;- manufacturability of manufacture and assembly;

- упрощением эксплуатации;- simplification of operation;

- надежностью в эксплуатации;- reliability in operation;

- увеличенным сроком службы.- extended service life.

Claims (5)

1. Рама каркаса здания, содержащая стойки, соединенные посредством угловых соединительных элементов с наклонными ригелями, смежные концы которых соединены между собой центральным соединительным элементом, затяжку, закрепленную концами на угловых соединительных элементах, причем стойки и ригели выполнены из закрепленных попарно профилей, а все соединительные элементы содержат отстоящие друг от друга переднюю и заднюю стенки, жестко соединенные друг с другом, отличающаяся тем, что каждая пара профилей соединена элементами жесткости с образованием коробчатой формы или с зазором или без зазора между профилями, а затяжка поддерживается подвесом, закрепленным на центральном соединительном элементе, при этом и затяжка, и подвес представляют собой конструкцию, содержащую отстоящие друг от друга переднюю и заднюю детали, жестко соединенные друг с другом.1. The frame of the building frame, containing racks connected by means of angular connecting elements to inclined crossbars, the adjacent ends of which are interconnected by a central connecting element, a tightening fixed by the ends to the corner connecting elements, and the racks and crossbars are made of fixed profiles in pairs, and all connecting the elements contain spaced front and rear walls, rigidly connected to each other, characterized in that each pair of profiles is connected by stiffeners with about mation of the box-like shape or with a gap or no gap between the profiles, and the tightening is supported by a suspension fixed to a central connecting member, and both the tightening and suspension are structure comprising spaced apart front and rear parts, are rigidly connected to each other. 2. Рама по п.1, отличающаяся тем, что коробчатая форма стоек и ригелей образована из Σ-образного профиля.2. The frame according to claim 1, characterized in that the box-shaped form of the uprights and crossbars is formed from a Σ-shaped profile. 3. Рама по п.1, отличающаяся тем, что коробчатая форма стоек и ригелей образована из С-образного профиля.3. The frame according to claim 1, characterized in that the box-shaped form of the uprights and crossbars is formed from a C-shaped profile. 4. Рама по п.1, отличающаяся тем, что и затяжка, и подвес выполнены из уголков и приваренных к их нижним полкам, по крайней мере, двух поперечных полос.4. The frame according to claim 1, characterized in that the tightening and suspension are made of corners and welded to their lower shelves of at least two transverse strips. 5. Рама по п.1, отличающаяся тем, что элемент жесткости выполнен в виде прямоугольного основания и двух полок, образованных отгибом его коротких концов наружу под прямым углом, причем элемент снабжен ребром жесткости, представляющим собой канавку, направленную внутрь элемента и проходящую по центру полок и основания.

5. The frame according to claim 1, characterized in that the stiffener is made in the form of a rectangular base and two shelves formed by bending its short ends outward at a right angle, and the element is equipped with a stiffening rib, which is a groove directed inward of the element and passing in the center shelves and bases.