RU2475601C1 - Ridge unit of metal frame carcass of pre-engineered building - Google Patents
Ridge unit of metal frame carcass of pre-engineered building Download PDFInfo
- Publication number
- RU2475601C1 RU2475601C1 RU2011133452/03A RU2011133452A RU2475601C1 RU 2475601 C1 RU2475601 C1 RU 2475601C1 RU 2011133452/03 A RU2011133452/03 A RU 2011133452/03A RU 2011133452 A RU2011133452 A RU 2011133452A RU 2475601 C1 RU2475601 C1 RU 2475601C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flanges
- section
- crossbar
- crossbars
- bolts
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области строительства, в частности к коньковому узлу металлического рамного каркаса быстровозводимого здания различного назначения.The invention relates to the field of construction, in particular to a ridge site of a metal frame frame of a prefabricated building for various purposes.
Известен коньковый узел рамного каркаса здания, включающий расположенные под углом друг к другу ригели рамы, снабженные упорами, каждый из которых выполнен в виде двух листовых накладок, жестко прикрепленных на сварке к стенкам ригеля и выходящих за пределы их торцов, соединенных друг с другом фланцами на болтах (SU 1506970 A1, кл. E04B 1/24, 1987).Known ridge node of the frame frame of the building, including frame beams located at an angle to each other, equipped with stops, each of which is made in the form of two sheet overlays, rigidly attached to the walls of the beam and extending beyond their ends, connected to each other by flanges bolted (SU 1506970 A1, CL E04B 1/24, 1987).
Недостатком известного узла является трудоемкость монтажа, связанная с большим объемом сварочных работ.A disadvantage of the known site is the complexity of installation associated with a large amount of welding work.
Наиболее близким аналогом к заявленному изобретению является коньковый узел соединения элементов рамного каркаса здания, включающий расположенные под заданным углом друг к другу ригели двутаврового поперечного сечения, жестко соединенные между собой посредством приваренных к торцам ригелей фланцев на высокопрочных болтах (Металлические конструкции. Конструкции зданий. Под ред. В.В.Горева, Москва: Высшая школа, 2002, том 2, с.215, рис.3.17).The closest analogue to the claimed invention is a ridge assembly for connecting frame elements of a building, including I-beam crossbars located at a given angle to each other, rigidly interconnected by flanges welded to the ends of the crossbars on high-strength bolts (Metal structures. Building structures. Ed. V.V. Goreva, Moscow: Higher School, 2002,
Устойчивость ригелей рам в известном узле обеспечивается за счет прогонов, установленных на верхние полки ригелей, которые должны быть раскреплены от закручивания профилированным настилом или дополнительными связями в виде гибких стержней, что увеличивает трудозатраты при монтаже узла и повышает металлоемкость.The stability of the crossbars of the frames in the known node is ensured by the runs installed on the upper shelves of the crossbars, which must be unfastened from twisting by a profiled flooring or additional ties in the form of flexible rods, which increases the labor costs during assembly of the node and increases the metal consumption.
Задачей изобретения является исключение трудоемких процессов при монтаже узла и снижение материалоемкости.The objective of the invention is the elimination of labor-intensive processes during installation of the site and the reduction of material consumption.
Данная задача решается за счет того, что:This problem is solved due to the fact that:
- коньковый узел металлического рамного каркаса здания, включающий расположенные под заданным углом друг к другу ригели двутаврового поперечного сечения, жестко соединенные между собой посредством приваренных к торцам ригелей фланцев на высокопрочных болтах, узел по меньшей мере с одной стороны стенок ригелей снабжен имеющих замкнутое поперечное сечение парой распорок, расположенных выше нейтральной оси сечения ригеля и симметрично относительно фланцев, при этом каждая распорка снабжена фланцем таврового поперечного сечения, полка которого жестко соединена с торцом распорки, а стенка расположена в плоскости вертикальной или горизонтальной оси сечения распорки и соединена на болтах с прикрепленной перпендикулярно к стенке ригеля пластиной, расположенной параллельно или перпендикулярно полке ригеля, при этом расстояние от плоскости, разделяющей фланцы до центра тяжести сечения распорки, не должно превышать 1,5d, где d - поперечный размер распорки вдоль ее центральной оси, параллельной полке ригеля;- ridge node of the metal frame of the building, including I-beam crossbars located at a given angle to each other, rigidly connected to each other by means of flanges welded to the ends of the crossbars on high-strength bolts, the node at least on one side of the crossbar walls is equipped with a pair of closed cross section spacers located above the neutral axis of the cross-section of the crossbar and symmetrically with respect to the flanges, with each spacer equipped with a flange of tee cross section, shelf it is rigidly connected to the end of the spacer, and the wall is located in the plane of the vertical or horizontal axis of the cross-section of the spacer and bolted to a plate perpendicular to the wall of the crossbar, located parallel or perpendicular to the flange of the crossbar, while the distance from the plane dividing the flanges to the center of gravity of the cross-section should not exceed 1.5d, where d is the transverse dimension of the spacer along its central axis parallel to the crossbar shelf;
- распорка может быть выполнена преимущественно квадратного или круглого сечения;- the spacer can be made predominantly square or round;
- к стенке каждого из ригелей под его верхней полкой в плоскости параллельной стенки может быть приварена пластина для крепления к ней гибкой горизонтальной связи, при этом пластины смежных ригелей расположены симметрично относительно фланцев;- a plate can be welded to the wall of each of the crossbars under its upper shelf in the plane of the parallel wall for fastening to it a flexible horizontal connection, while the plates of adjacent crossbars are located symmetrically with respect to the flanges;
- количество горизонтальных рядов болтов ниже нейтральной оси сечения ригелей превышает количество рядов болтов выше упомянутой оси сечения, при этом расстояние между осями болтов в упомянутой зоне не должно превышать 2-3d, где d - наибольший диаметр болтов в данной зоне;- the number of horizontal rows of bolts below the neutral axis of the cross-section of the crossbars exceeds the number of rows of bolts above the mentioned axis of the cross-section, while the distance between the axes of the bolts in the said zone should not exceed 2-3d, where d is the largest diameter of the bolts in this zone;
- верхняя поверхность распорок расположена либо в плоскости верхних полок ригелей, либо не выступает за верхнюю полку ригеля;- the upper surface of the struts is located either in the plane of the upper shelves of the crossbars, or does not protrude beyond the upper shelf of the crossbar;
- в зоне ниже нейтральной оси ригелей фланцы выполнены с разным диаметром отверстий под высокопрочные болты, уменьшающимся от нижнего торца фланцев до нейтральной оси ригелей;- in the area below the neutral axis of the bolts, the flanges are made with different diameters of holes for high-strength bolts, decreasing from the lower end of the flanges to the neutral axis of the bolts;
- шайбы, установленные ниже нейтральной оси ригелей и с дополнительным ребром жесткости, выполнены из материала, имеющего разный модуль упругости, величина которого уменьшается от нижнего торца фланцев до нейтральной оси ригелей.- the washers installed below the neutral axis of the crossbars and with an additional stiffening rib are made of a material having a different elastic modulus, the value of which decreases from the lower end of the flanges to the neutral axis of the crossbars.
- по меньшей мере один из фланцев выполнен с толщиной, уменьшающейся к его нижнему торцу.- at least one of the flanges is made with a thickness decreasing towards its lower end.
- по меньшей мере один из фланцев прикреплен к ригелю с образованием клиновидного зазора между смежным с ним фланцем, причем вершина зазора расположена в зоне от нейтральной оси ригелей до верхнего торца фланцев, а максимальное значение зазора - у нижнего торца фланцев, при этом затягивание высокопрочных болтов обеспечивает выборку зазора до соприкосновения контактных поверхностей фланцев;- at least one of the flanges is attached to the bolt with the formation of a wedge-shaped gap between the adjacent flange, and the top of the gap is located in the zone from the neutral axis of the bolts to the upper end of the flanges, and the maximum value of the gap is at the lower end of the flanges, while tightening high-strength bolts provides clearance sampling before contacting the contact surfaces of the flanges;
- по меньшей мере один из фланцев до сварки его с ригелем имеет на части своей длины криволинейный участок изгиба, плавно нарастающий от прямолинейного участка в верхней зоне до его нижнего торца с образованием заданного зазора между смежным с ним фланцем, причем затягивание высокопрочных болтов обеспечивает выборку зазора до соприкосновение контактных поверхностей фланцев.- at least one of the flanges, before welding it with the crossbar, has a curved bending section on a part of its length that gradually grows from a rectilinear section in the upper zone to its lower end with the formation of a predetermined gap between an adjacent flange, and tightening high-strength bolts allows the clearance to be selected until the contact surfaces of the flanges are in contact.
- линия перехода от прямолинейного участка фланца до участка криволинейного изгиба расположена в зоне между нейтральной осью ригеля до верхнего торца фланцев.- the line of transition from the straight section of the flange to the section of curved bending is located in the zone between the neutral axis of the bolt to the upper end of the flanges.
Технический результат изобретения заключается в повышении устойчивости ригеля из плоскости рамы и снижении металлоемкости узла.The technical result of the invention is to increase the stability of the bolt from the plane of the frame and reduce the metal consumption of the site.
Изобретение поясняется чертежами, где изображены:The invention is illustrated by drawings, which depict:
На фиг.1 - аксонометрическое изображение конькового узла с распорками квадратного сечения;Figure 1 - axonometric image of the ridge site with spacers of square section;
На фиг.2 - аксонометрическое изображение конькового узла с распоркам круглого сечения и гибкими связями;Figure 2 - axonometric image of the ridge node with struts of circular cross section and flexible connections;
На фиг.3 - поперечный разрез узла с клиновидным зазором.Figure 3 is a cross section of a node with a wedge-shaped gap.
Коньковый узел соединения рамного каркаса здания включает не опирающиеся на центральную колонну расположенные под заданным углом друг к другу ригели 1, имеющие двутавровое поперечное сечение.The ridge assembly node of the frame frame of the building includes
Наклон ригелей соответствует уклону кровли.The slope of the crossbars corresponds to the slope of the roof.
К торцу каждого из ригелей приварен фланец 2. Фланцы соединяются между собой на высокопрочных болтах 3. Болты 3 неравномерно расположены вдоль стенки ригеля. Максимальное количество болтов, не менее 3-х рядов по высоте, расположены ниже нейтральной оси сечения ригеля, при этом расстояние между осями болтов не должно превышать 2-3d, где d - наибольший диаметр болтов, что обеспечивает равномерность распределения нагрузок между болтами.A
Узел по меньшей мере с одной стороны стенок 4 ригелей снабжен имеющих замкнутое поперечное сечение парой распорок 5, расположенных выше нейтральной оси сечения ригеля и симметрично относительно фланцев.The node on at least one side of the walls of the
Расположение распорок относительно стенок 4 ригелей определяется местоположением рамы в каркасе здания. Для торцевых рам распорки расположены с одной стороны стенок 4 ригелей, обращенных внутрь здания. Для рядовых рам узел снабжен двумя парами распорок 5, симметрично расположенных относительно стенки 4 ригелей и имеющих идентичное поперечное сечение и крепление к стенке ригеля.The location of the spacers relative to the walls of the 4 crossbars is determined by the location of the frame in the building frame. For the end frames, the spacers are located on one side of the walls of the 4 crossbars facing the inside of the building. For ordinary frames, the unit is equipped with two pairs of
Распорки выполнены замкнутого поперечного сечения в виде труб прямоугольного (фиг.1) или круглого (фиг.2) сечения.The spacers are made of closed cross section in the form of pipes of rectangular (figure 1) or round (figure 2) section.
На торце каждой распорки имеется фланец 6 таврового поперечного сечения, полка 7 которого приварена к торцу распорки 5, а стенка 8 расположена в плоскости вертикальной (фиг.1) или горизонтальной (фиг.2) оси сечения распорки. Стенка 8 соединена внахлест на болтах с прикрепленной перпендикулярно к стенке ригеля пластиной 9.At the end of each spacer there is a
В зависимости от расположения стенки 8 фланца 6 распорки в вертикальной или горизонтальной плоскости ее сечения пластина 9 стенки ригеля расположена соответственно перпендикулярно (фиг.1) или параллельно (фиг.2) полке ригеля.Depending on the location of the
Расстояние между плоскостью, разделяющей фланцы до центра тяжести сечения распорки не должно превышать 1,5d, где d - поперечный размер распорки вдоль ее центральной оси, параллельной полке ригеля. Указанное расстояние позволяет избежать дополнительных напряжений в узле, а следовательно, снизить металлоемкость его элементов.The distance between the plane dividing the flanges to the center of gravity of the cross-section of the spacer should not exceed 1.5d, where d is the transverse dimension of the spacer along its central axis parallel to the crossbar shelf. The specified distance avoids additional stresses in the node, and therefore, reduce the metal consumption of its elements.
В рамах связевого блока коньковый узел может быть дополнительно снабжен гибким связями 10. Для крепления гибких связей 10 к стенке 4 каждого ригеля 5 параллельно ее плоскости приварена прямоугольная пластина 11. Пластины 11 смежных ригелей расположены симметрично относительно фланцев под верхней полкой 12 ригеля.In the frames of the coupling block, the ridge assembly can be additionally equipped with
Верхняя поверхность распорок 5 может быть расположена в плоскости верхних полок ригелей. В этом случае распорки совмещают функцию прогонов, что обеспечивает снижение металлоемкости узла.The upper surface of the
При расположении распорок 5 ниже плоскости верхних полок ригеля в качестве покрытия здания могут быть использованы сэндвич-панели, устанавливаемые непосредственно на ригели 1 рам.When the
Учитывая неравномерное усилие в болтах по высоте сечения ригелей, целесообразно во фланцах в зоне ниже нейтральной оси ригелей изготовить фланцы с разным диаметром отверстий под высокопрочные болты, уменьшающимся от нижнего торца фланцев до нейтральной оси ригелей. В соответствии с выполненными отверстиями также уменьшаются и диаметры болтов, что снижает материалоемкость узла.Given the uneven force in the bolts along the cross-sectional height of the crossbars, it is advisable to make flanges in the flanges below the neutral axis of the crossbars with different diameter holes for high-strength bolts, decreasing from the lower end of the flanges to the neutral axis of the crossbars. In accordance with the holes made, the diameters of the bolts are also reduced, which reduces the material consumption of the node.
Для выравнивания усилий в болтах при действии изгибающих моментов шайбы установленные ниже нейтральной оси ригелей выполнены из материала, имеющего разный модуль упругости, величина которого уменьшается от нижнего торца фланцев до нейтральной оси ригелей. Для достижения этого же результата, по меньшей мере, один из фланцев может быть выполнен с толщиной, уменьшающейся к его нижнему торцу.To equalize the forces in the bolts under the action of bending moments, the washers installed below the neutral axis of the crossbars are made of a material having a different elastic modulus, the value of which decreases from the lower end of the flanges to the neutral axis of the crossbars. To achieve the same result, at least one of the flanges can be made with a thickness decreasing towards its lower end.
Снижение металлоемкости узла может быть обеспечено также за счет создания предварительного напряжения во фланцах, обеспечивающее оптимальное напряженное состояние конструкции.Reducing the metal consumption of the node can also be achieved by creating a prestress in the flanges, which ensures the optimal stress state of the structure.
Для создания предварительного напряжения по меньшей мере один из фланцев прикреплен к ригелю с образованием клиновидного зазора α между смежным с ним фланцем, причем вершина зазора расположена в зоне от нейтральной оси ригелей до верхнего торца фланцев, а максимальное значение зазора - у нижнего торца фланцев. Максимальное значения зазора составляет не более 0,6 мм, предпочтительно 0,2-0,3 мм. При затягивании высокопрочных болтов 3 производится выборка зазора до соприкосновения контактных поверхностей фланцев 2.To create prestress, at least one of the flanges is attached to the crossbar with the formation of a wedge-shaped gap α between the adjacent flange, with the top of the gap located in the zone from the neutral axis of the crossbars to the upper end of the flanges, and the maximum value of the gap at the lower end of the flanges. The maximum clearance is not more than 0.6 mm, preferably 0.2-0.3 mm. When tightening high-
Клиновидный зазор может быть создан за счет приварки фланца 2 к ригелю 1 до их монтажа под углом, отличным от его вертикального положения, при соединении двух ригелей. При этом вершина клиновидного зазора может не доходить до верхнего торца фланцев. Достаточно расположение этой вершины за ближайшим болтом, расположенным в растянутой зоне ближе к нейтральной оси ригеля. Таким образом, клиновидное пространство между фланцами может быть образовано как прямолинейными участками фланца, приваренного к ригелю под определенных углом, отличным от его вертикального положения в стыке, так за счет изготовления фланцев до приварки их к ригелю изогнутыми под углом в сторону их нижних торцов.A wedge-shaped gap can be created by welding the
Возможны и другие формы образования клиновидного пространства. Например, за счет того, что по меньшей мере один из фланцев до сварки его с ригелем имеет на части своей длины криволинейный участок изгиба, плавно нарастающий от прямолинейного участка в верхней зоне до его нижнего торца с образованием заданного зазора между смежным с ним фланцем, причем затягивание высокопрочных болтов обеспечивает выборку зазора до соприкосновение контактных поверхностей фланцев. При этом линия перехода от прямолинейного участка фланца до участка криволинейного изгиба может быть расположена в любом месте в зоне, ограниченной нейтральной осью ригеля и его верхним торцом. Данная форма фланца позволяет снизить концентрацию напряжений за счет плавного без резких перегибов перемещения фланцев до соприкосновения их контактных поверхностей.Other forms of wedge-shaped space are also possible. For example, due to the fact that at least one of the flanges, before welding it with the crossbar, has a curved bending section on a part of its length that gradually grows from a rectilinear section in the upper zone to its lower end with the formation of a predetermined gap between the adjacent flange, Tightening the high-strength bolts allows the clearance to be reached until the contact surfaces of the flanges come into contact. In this case, the transition line from the straight section of the flange to the section of curved bending can be located anywhere in the area bounded by the neutral axis of the crossbar and its upper end. This form of the flange allows you to reduce the stress concentration due to the smooth movement of the flanges without sharp kinks until their contact surfaces come into contact.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011133452/03A RU2475601C1 (en) | 2011-08-10 | 2011-08-10 | Ridge unit of metal frame carcass of pre-engineered building |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011133452/03A RU2475601C1 (en) | 2011-08-10 | 2011-08-10 | Ridge unit of metal frame carcass of pre-engineered building |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2475601C1 true RU2475601C1 (en) | 2013-02-20 |
Family
ID=49121015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011133452/03A RU2475601C1 (en) | 2011-08-10 | 2011-08-10 | Ridge unit of metal frame carcass of pre-engineered building |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2475601C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2535568C1 (en) * | 2013-08-06 | 2014-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный универистет" (СГАСУ) | Flanged joint |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB552283A (en) * | 1941-03-01 | 1943-03-31 | Henry William Buelow | Improvements in or relating to connections for structural members |
| US4809480A (en) * | 1986-04-18 | 1989-03-07 | Hale Cecil E | Building metal support apparatus and method |
| SU1506970A1 (en) * | 1987-07-01 | 1991-01-07 | Центральный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Типового И Экспериментального Проектирования Комплексов И Зданий Культуры, Спорта И Управления Им.Б.С. Мезенцева | Metal frame of building carcass |
-
2011
- 2011-08-10 RU RU2011133452/03A patent/RU2475601C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB552283A (en) * | 1941-03-01 | 1943-03-31 | Henry William Buelow | Improvements in or relating to connections for structural members |
| US4809480A (en) * | 1986-04-18 | 1989-03-07 | Hale Cecil E | Building metal support apparatus and method |
| SU1506970A1 (en) * | 1987-07-01 | 1991-01-07 | Центральный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Типового И Экспериментального Проектирования Комплексов И Зданий Культуры, Спорта И Управления Им.Б.С. Мезенцева | Metal frame of building carcass |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Металлические конструкции. Конструкции зданий. /Под. ред. В.В.Горева. - М.: Высшая школа, 2002, т.2, с.215, рис.3.17. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2535568C1 (en) * | 2013-08-06 | 2014-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный универистет" (СГАСУ) | Flanged joint |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2666924A2 (en) | Truss structure using a material having a pi-shaped cross-section as an upper chord | |
| KR101329635B1 (en) | High strength steel grating | |
| US20190338520A1 (en) | Truss system and reinforcement | |
| CN109138160B (en) | High-low web member truss girder based on assembled cold-formed thin-walled steel | |
| RU2546703C1 (en) | Dome | |
| JP2014145186A (en) | Roof structure | |
| TWI651926B (en) | Solar photovoltaic panel truss | |
| RU2475601C1 (en) | Ridge unit of metal frame carcass of pre-engineered building | |
| US11454025B2 (en) | Metal stud | |
| JP5444695B2 (en) | Temporary house for coke oven | |
| RU2473748C1 (en) | Cornice unit of metal frame of pre-engineered building | |
| RU116163U1 (en) | SKATE ASSEMBLY FRAME BUILDING | |
| RU116162U1 (en) | CURVE ASSEMBLY OF THE METAL FRAME OF THE BUILDING | |
| RU56420U1 (en) | BUILDING FROM EASY METAL STRUCTURES | |
| RU2502850C1 (en) | Conical ribbed dome of cover of vertical cylindrical reservoir | |
| RU2485257C1 (en) | Spatial latticed bearing structure | |
| RU2488666C2 (en) | Frame of building carcass | |
| KR101204279B1 (en) | steel girder bridge | |
| CN106759892B (en) | Welding-free detachable assembly system | |
| RU2383692C1 (en) | Butt joint of monolithic slab with column | |
| RU2611661C1 (en) | Metal frame of monolithic reinforced concrete slab | |
| CN205063129U (en) | Precast concrete makes up floor | |
| CN217027448U (en) | Good steel constructs beam column connecting piece | |
| RU148108U1 (en) | STEEL CROSS STRUCTURE | |
| RU114700U1 (en) | DEVICE FOR STRENGTHENING THE NODE OF SPRAYING OF RIBBED REINFORCED CONCRETE PANELS OF COVERING |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140811 |