RU170483U1 - Узел соединения несущих стержней для геодезических куполов и других пространственных сооружений - Google Patents
Узел соединения несущих стержней для геодезических куполов и других пространственных сооружений Download PDFInfo
- Publication number
- RU170483U1 RU170483U1 RU2016138242U RU2016138242U RU170483U1 RU 170483 U1 RU170483 U1 RU 170483U1 RU 2016138242 U RU2016138242 U RU 2016138242U RU 2016138242 U RU2016138242 U RU 2016138242U RU 170483 U1 RU170483 U1 RU 170483U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spatial
- elements
- modular
- protrusions
- dome
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/38—Connections for building structures in general
- E04B1/58—Connections for building structures in general of bar-shaped building elements
- E04B1/5825—Connections for building structures in general of bar-shaped building elements with a closed cross-section
- E04B1/5837—Connections for building structures in general of bar-shaped building elements with a closed cross-section of substantially circular form
- E04B1/5843—Connections for building structures in general of bar-shaped building elements with a closed cross-section of substantially circular form with ends provided with protuberances
Landscapes
- Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области строительства и может быть использована в пространственных каркасах зданий в качестве узла соединения элементов несущих конструкций покрытий зданий и сооружений.Техническим результатом полезной модели является повышение жесткости конструкции за счет обеспечения равнопрочности сечений узла соединения и присоединяемых несущих стержней, образующих пространственную конструкцию каркаса купола.Технический результат достигается при использовании узла соединения стержнеобразных деталей для геодезических куполов и других пространственных сооружений, содержащего неметаллический центральный стержень, состоящий из модульно-блочных элементов с выступами, имеющими соосные отверстия, при этом между указанными модульно-блочными элементами расположены плоские элементы с фасками.
Description
Полезная модель относится к области строительства и может быть использована в пространственных каркасах зданий в качестве узла соединения элементов несущих конструкций покрытий зданий и сооружений.
В настоящее время широкое применение для создания пространственных конструкций находят сетчатые пространственные конструкции по системе Фуллера (геодезические купола), которые отличаются малым собственным весом и повышенной жесткостью, при этом экономия конструкционных материалов при их использовании для перекрытия больших полетов составляет до 30-40% по сравнению с другими конструктивными схемами куполов. В то же время, получение пространственной конструкции купола вызывает определенные сложности, так как требует применения узловых соединений со стержневыми элементами повышенной жесткости. Треугольные ячейки, из которых образуется сетка купола, не лежат в одной плоскости и имеют разные комбинации расположения в пространстве, что приводит к разнице действующих нагрузок и крутящих моментов в точках пространственного купола с разным диаметром, что к тому же приводит к сложным инженерным расчетам и снижению технологичности производства.
Известно узловое соединение деревянных и клеедеревянных стержневых элементов пологих сетчатых куполов (патент РФ №2374402, 27.11.2009 г.), включающее центральную деревянную цилиндрическую вставку, к которой подходят торцы стержневых элементов решетки купола, при этом стыкуемые в узле стержневые элементы расположены в фанерной круглой в плане коробке, состоящей из двух половин, у крышек которых уложены стеклопластиковые арматурные сетки, и выполнены с увеличенной высотой в узле и отверстиями для стеклопластиковой трубки, при этом межстержневое узловое пространство заполняется составом на основе эпоксидной смолы с наполнителем. Также для получения узлового соединения используются дополнительные детали: нагели, вставки, штуцеры, планки и т.д., в том числе металлические детали.
Недостатком указанной конструкции является сложность получаемого узлового соединения, которая повышает трудоемкость изготовления, снижает его технологичность и надежность, что приводит к увеличению срока проводимых строительных работ и повышению их общей стоимости. Заполнение межстержневого узлового пространства составом на основе эпоксидной смолы с наполнителем не позволяет получить конструкцию необходимой жесткости, в том числе, по причине зависимости характеристик и параметров указанного состава от климатических и температурных условий применения узлового соединения, а также невозможности учета в данном случае воздействия разных нагрузок при расположении в точках пространственной конструкции купола с разным диаметром.
Известен узел соединения стержневых элементов пространственного каркаса (патент РФ №2570728, 10.12.2015 г.), включающий центральную вставку в форме полого цилиндра и связанные с концами стержневых элементов посредством закрепляемых на их противоположных гранях пластин соединители, включающие каждый П-образную скобу, охватывающую центральную вставку снаружи с наложением полок на торцевые грани цилиндра и фиксируемую размещенным внутри цилиндра стяжным элементом, пропущенным через выполненные в полках этой скобы отверстия, при этом закрепляемые на противоположных гранях стержневого элемента пластины в каждом соединителе связаны между собой поперечиной с образованием дополнительной П-образной скобы, охватывающей конец стержневого элемента, при этом упомянутые П-образные скобы зацеплены друг за друга с размещением поперечины одной скобы в пространстве между полками другой.
Изготовление сложных по конструкции П-образных скоб со скошенными углами и отверстиями требует дополнительных трудозатрат по их изготовлению, а также приводит к необходимости использования других дополнительных элементов, что в целом делает конструкцию узла соединения сложной и недостаточно надежной. При этом не учитывается разная нагрузка на несущие стержни, образующие пространственную конструкцию купола, что в итоге не обеспечивает должную жесткость рассмотренного узла соединения.
Известно узловое соединение стержней пространственного каркаса зданий и сооружений (патент РФ №154891, 10.09.2015 г.), содержащее узловой элемент, выполненный содержащим преимущественно два совмещенных по центральной оси преимущественно цилиндрических элемента, снабженных расположенными по периметру цилиндрической поверхности установочными фасками с резьбовыми отверстиями, в каждое из которых помещен болт, соединенный посредством соединительного элемента со стержнем, при этом соединительный элемент снабжен полостями для установки болтов, при этом соединительный элемент выполнен цельным, образованным преимущественно двумя пластинами и расположенной между ними перемычкой, при этом одна пластина соединена со стержнем, а противоположная пластина снабжена расположенными с ее внешней стороны двумя установочными выступами, каждый из которых снабжен отверстием для установки болта, совмещенными с резьбовыми отверстиями на узловом элементе.
Конструкция приведенного узлового соединения за счет наличия перемычек, полостей, выступов является сложной, что повышает трудоемкость изготовления и срок выполнения строительных работ в целом. При этом, согласно описанию указанного патента, часть элементов конструкции соединяется между собой посредством сварки, что снижает ее надежность. В целом, указанное узловое соединения не учитывает разницу действующих нагрузок и следовательно не обладает достаточной жесткостью для получения устойчивой пространственной конструкции купола или другого пространственного сооружения.
Заявляемое решение позволяет получить узел соединения для создания треугольных ячеек - основы строительства пространственного купола, - которые позволяют обеспечить для несущих стержней пространственной конструкции купола одинаковую равномерную нагрузку, то есть унифицировать их. Данное конструктивное решение разработано на основании качественной оценки уже существующих узловых соединений пространственных стержневых систем (более 50-ти типов) из различных материалов и профилей, применяющихся в последние 50 лет.
Техническим результатом полезной модели является повышение жесткости конструкции за счет обеспечения равнопрочности сечений узла соединения и присоединяемых несущих стержней, образующих пространственную конструкцию купола.
Технический результат достигается при использовании узла соединения стержнеобразных деталей для геодезических куполов и других пространственных сооружений, содержащего неметаллический центральный стержень, состоящий из модульно-блочных элементов с выступами, имеющими соосные отверстия для размещения крепежных элементов, и плоские элементы, в центральной части которых выполнены углубления, расположенные между выступами модульно-блочных элементов.
Модульно-блочные элементы могут быть выполнены цилиндрической формы.
Плоские элементы с углублениями в центральной части имеют отверстия на концах для соединения с несущими стержнями с целью получения пространственной конструкции купола.
Узел соединения также может иметь торцевой фланец, устанавливаемый и закрепляемый сверху и снизу неметаллического центрального стержня из модульно-блочных элементов.
Выполнение центрального стержня из модульно-блочных элементов с выступами и соосными отверстиями, расположение между указанными выступами углублений, выполненных в центральной части плоских элементов, позволяет посредством шпилек с резьбой и крепежом, проходящих через соответствующие соосные отверстия, получить единую цельную конструкцию, обеспечивающую равнопрочность сечений узла соединения и присоединяемых к нему несущих стержней, образующих пространственную конструкцию купола, что позволяет получить надежную и жесткую конструкцию как заявляемого узла соединения, так и всего купола в целом. Выполнение центрального стержня неметаллическим позволяет облегчить вес узла соединения, снизив, таким образом, вероятность возникновения дополнительной нагрузки и крутящих моментов на несущие стержни в точках пространственного купола с разным диаметром, что также способствует повышению жесткости конструкции.
В итоге, заявляемое решение позволяет получить простую надежную конструкцию узла соединения без использования сварки, которая обеспечивает необходимую жесткость. Также конструкция узла соединения позволяет получить унифицированные типовые несущие стержни для формирования треугольных ячеек, имеющих одинаковые линейные размеры по всей высоте пространственной конструкции, что снижает трудоемкость проектных инженерных работ и повышает темпы строительства в целом.
На фиг. 1 изображен узел соединения в разобранном виде, на фиг. 2 - узел соединения в собранном виде, на фиг. 3 - узел соединения при соединении со стержнями пространственного каркаса, на фиг. 4 - расположение узла соединения в пространственном каркасе.
Узел соединения 1 стержнеобразных деталей для геодезических куполов и других пространственных сооружений содержит неметаллический центральный стержень 2, состоящий из модульно-блочных элементов 3 с выступами 4, имеющими соосные отверстия 5, плоские элементы 6, в центральной части которых выполнены углубления 7, расположенные между выступами 4 модульно-блочных элементов 3. Плоские элементы 6 имеют отверстия 8 на концах для соединения с несущими стержнями 9 с целью получения пространственной конструкции купола 10. Узел соединения 1 также может иметь торцевой фланец 11, устанавливаемый и закрепляемый сверху и снизу неметаллического центрального стержня 2 из модульно-блочных элементов 3.
Модульно-блочный элемент 3 представляет собой элемент цилиндрической формы, имеющий основание 12, с одной стороны которого выполнены выступы с соосными отверстиями, расположенные в форме двух полукругов, с другой стороны - одиночные выступы с соосными отверстиями и выступ с отверстиями в форме полукруга. Между выступами 4 с отверстиями 5, расположенными на каждой из сторон основания имеются промежутки (фиг. 1).
Плоские элементы 6 представляют собой пластины, имеющие углубления 7 прямоугольной формы, выполненные в центральной части указанных пластин сверху и снизу. Плоские элементы 6, закрепляемые на узле соединения 1 сверху и снизу имеют углубления 7 в центральной части, выполненные только с одной стороны. На концах пластин имеются отверстия 8 для установки стержней 9 пространственного купола 10 посредством болтов, винтов и т.д. (фиг. 1).
Сборка узла соединения 1 происходит следующим образом.
Неметаллический центральный стержень 2 образуется за счет расположения в одну линию модульно-блочных элементов 3 и размещения между ними углублений 7, выполненных в центральной части плоских элементов 6. При этом модульно-блочные элементы 3 соединяются друг с другом сторонами оснований 12 с идентичными выступами 4. Для получения вертикально расположенного стержня основания модульно-блочных элементов 3 должны быть расположены горизонтально. В промежутках, расположенных между одиночными выступами 4 с отверстиями 5 и выступом с отверстиями в форме полукруга, размещаются углубления 7 двух скрещенных вертикально ориентированных плоских пластин 6; в промежутках, между выступами 4 с отверстиями 5 в форме полукруга размещается углубление 7 одиночной вертикально ориентированной плоской пластины 6. Крайние плоские пластины 6, обрамляющие образованный неметаллический центральный стержень 2, имеют углубление 7 только с одной стороны, которое вставляется в промежутки соответствующих модульно-блочных элементов 3. Части плоских пластин 6 с углублениями 7 после формирования неметаллического центрального стержня 2 образуют «лепестки» (фиг. 1, 2).
Высота собранного узла соединения 1 выбирается таким образом, чтобы возможным было дополнительно с торцов узла соединения 1 установить торцевые фланцы 11 из пластин клееной древесины, обеспечивающие конструктивную защиту всего узла соединения, что необходимо для повышения общей пожарной устойчивости до значений, требуемых для клееной древесины (К0 (45)).
Через соосные отверстия 5 выступов 4 всех модульно-блочных элементов 3 узла соединения 1 пропускается шпилька с резьбой и соответствующим крепежом, которая позволяет воедино соединить все детали и получить единую цельную конструкцию (фиг. 3).
В несущих стержнях 9 сетчатого каркаса пространственного купола 10 выполняются прорези для установки и закрепления в них «лепестков», образованных плоскими пластинами 6 при формировании неметаллического центрального стержня 2 (фиг. 3).
Основным конструктивным материалом несущих стержневых элементов каркасов пространственных конструкций является клееная древесина.
Таким образом, формируется узел соединения 1, способный воспринимать не только сжимающие и растягивающие усилия, но и поперечные и изгибающие моменты, возникающие в элементах пространственной конструкции купола 10 (несущих стержнях 9) при внешней нагрузке. Конструкция узла соединения 1 позволяет получить геометрически неизменяемые треугольные ячейки, которые образуют жесткое унифицированное несущее покрытие, передающее равномерную нагрузку в любой точке пространственной конструкции купола 10, что, в свою очередь, позволяет применить заявляемый узел соединения 1 для пространственных покрытий по системе Фуллера.
Использование плоских пластин с углублениями с возможностью их присоединения к центральной части элемента соединения как снизу, так и сверху, позволяет создавать многопоясные двух- и трехслойные структурные пространственные оболочки практически любой архитектурной формы с заданным радиусом кривизны, что также является преимуществом заявленной конструкции.
Узел соединения не имеет сварных металлических элементов, что делает его более надежным при эксплуатации.
Решение также отличается четкостью расчетной схемы и передачи воспринимаемых усилий деталями конструкции, технологичностью и простотой индустриального и поточного изготовления, эксплуатационной надежностью и ремонтопригодностью, простотой конструкции и сборки при монтаже стержневых элементов несущего каркаса пространственной конструкции купола.
Claims (4)
1. Узел соединения стержнеобразных деталей для геодезических куполов, характеризующийся тем, что содержит неметаллический центральный стержень, состоящий из модульно-блочных элементов с выступами, имеющими соосные отверстия для размещения крепежных элементов, и плоские элементы, в центральной части которых выполнены углубления, расположенные между выступами модульно-блочных элементов.
2. Узел соединения по п. 1, характеризующийся тем, что модульно-блочные элементы выполнены цилиндрической формы.
3. Узел соединения по п. 1, характеризующийся тем, что плоские элементы на концах имеют отверстия.
4. Узел соединения по п. 1, характеризующийся тем, что он имеет торцевой фланец, устанавливаемый и закрепляемый сверху и снизу неметаллического центрального стержня.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016138242U RU170483U1 (ru) | 2016-09-27 | 2016-09-27 | Узел соединения несущих стержней для геодезических куполов и других пространственных сооружений |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016138242U RU170483U1 (ru) | 2016-09-27 | 2016-09-27 | Узел соединения несущих стержней для геодезических куполов и других пространственных сооружений |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU170483U1 true RU170483U1 (ru) | 2017-04-26 |
Family
ID=58641183
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016138242U RU170483U1 (ru) | 2016-09-27 | 2016-09-27 | Узел соединения несущих стержней для геодезических куполов и других пространственных сооружений |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU170483U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2733232C1 (ru) * | 2020-02-10 | 2020-09-30 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Оренбургский государственный университет» | Узловое соединение деревянных стержней плоских и пространственных конструкций |
RU212337U1 (ru) * | 2022-02-28 | 2022-07-18 | Дмитрий Анатольевич Маслов | Узловое соединение для пространственных стержневых деревянных каркасов зданий и сооружений |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE536596A (ru) * | ||||
US4484430A (en) * | 1981-08-10 | 1984-11-27 | Wendell E. Rossman | Connector for a structural member |
RU154891U1 (ru) * | 2015-01-29 | 2015-09-10 | Дмитрий Александрович Колесников | Узловое соединение стержней пространственного каркаса зданий и сооружений |
RU2570728C1 (ru) * | 2014-09-10 | 2015-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Эконом-дом" | Узел соединения стержневых элементов пространственного каркаса (варианты) |
-
2016
- 2016-09-27 RU RU2016138242U patent/RU170483U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE536596A (ru) * | ||||
US4484430A (en) * | 1981-08-10 | 1984-11-27 | Wendell E. Rossman | Connector for a structural member |
RU2570728C1 (ru) * | 2014-09-10 | 2015-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Эконом-дом" | Узел соединения стержневых элементов пространственного каркаса (варианты) |
RU154891U1 (ru) * | 2015-01-29 | 2015-09-10 | Дмитрий Александрович Колесников | Узловое соединение стержней пространственного каркаса зданий и сооружений |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2733232C1 (ru) * | 2020-02-10 | 2020-09-30 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Оренбургский государственный университет» | Узловое соединение деревянных стержней плоских и пространственных конструкций |
RU212337U1 (ru) * | 2022-02-28 | 2022-07-18 | Дмитрий Анатольевич Маслов | Узловое соединение для пространственных стержневых деревянных каркасов зданий и сооружений |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8397463B2 (en) | 3-dimensional universal tube connector system | |
BR112016025375B1 (pt) | Conjuntos de conector e de armação suspensível, sistemas de unidades de estrutura modular, de acoplamento de unidades de estrutura modular adjacentes e para a junção vertical e horizontal de unidades de estrutura modular, método de acoplamento de unidades de estrutura modular, unidade de estrutura de módulo e construção | |
US10538907B2 (en) | Modular assemblies and methods of construction thereof | |
KR20190089971A (ko) | 조립식 체적 건축 모듈의 연결 시스템 및 연결 방법 | |
RU2012104206A (ru) | Строительный модуль для строительства зданий | |
KR20180042007A (ko) | 프리캐스트 보와 기둥의 연결구조 및 이를 이용한 보와 기둥을 연결하는 공법 | |
JP6625988B2 (ja) | メタログ構造物用の補強材 | |
RU170483U1 (ru) | Узел соединения несущих стержней для геодезических куполов и других пространственных сооружений | |
CN115075389A (zh) | 梁翼缘环形套板节点连接结构及其装配方法 | |
CN111794421B (zh) | 一种预制混凝土楼板装配方法 | |
KR20160137705A (ko) | Cft기둥의 합성거더 접합구조 | |
CN107663909A (zh) | 预制混凝土隔墙与主体结构的连接结构及连接方法 | |
CN214461590U (zh) | 钢结构框架的装配式***护墙板的窗洞结构 | |
AU597834B2 (en) | Structural member | |
CN211646756U (zh) | 一种三维装配式梁柱节点结构 | |
JP6307342B2 (ja) | フェンス又は手摺り構造 | |
CN110185158A (zh) | 一种装配式建筑用异形柱节点连接结构 | |
KR101921834B1 (ko) | 돌출 데크를 이용한 콘크리트 합성기둥 | |
GB2582845A (en) | Structural insulated panel and inter-panel connection method | |
CN215211509U (zh) | 一种装配式建筑框架结构 | |
JP2020117992A (ja) | 連結構造、建物及び連結方法 | |
CN216446339U (zh) | 一种超强钢筋混凝土梁 | |
RU226527U1 (ru) | Сборно-разборный каркас | |
KR20200045269A (ko) | 모듈러주택의 바닥 형성용 구조물 | |
CN220768392U (zh) | 一种装配式梁柱结构单元 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180928 |