RU86208U1 - METAL WOODEN FARM - Google Patents

Abstract

1. Металлодеревянная ферма, включающая деревянные верхний пояс, стойку, подкосы, нижний пояс и силовые металлические элементы, отличающаяся тем, что нижний пояс и стойка выполнены в виде двух соединенных между собой деревянных элементов, поверхности соединения, обращенные друг к другу, по всей длине снабжены выемками, в которых размещены работающие на растяжение плоские силовые металлические элементы, имеющие длину больше длины деревянных элементов, снабженные наружными удерживающими упорами на концах нижнего пояса и наружным удерживающим упором на конце стойки, причем силовые металлические элементы по длине состоят из одной, двух или более частей, соединенных между собой, а подкосы соединены с верхним поясом крепежными деталями, которые представляют собой металлическую пластину, снабженную отверстиями для крепления с одной стороны и упором, снабженным стержнями с другой стороны. ! 2. Металлодеревянная ферма по п.1, отличающаяся тем, что верхний пояс с внутренней стороны имеет выступы для крепления подкосов, на опорной части которых закреплены крепежные детали. ! 3. Металлодеревянная ферма по п.1, отличающаяся тем, что деревянные элементы нижнего пояса выполнены из одной или более частей. ! 4. Металлодеревянная ферма по п.1, отличающаяся тем, что силовые металлические элементы соединены между собой высокопрочными болтами.1. Metal-wooden farm, including a wooden upper belt, stand, struts, lower belt and power metal elements, characterized in that the lower belt and the rack are made in the form of two interconnected wooden elements, the connection surfaces facing each other along the entire length equipped with recesses in which are placed working on tension flat power metal elements having a length greater than the length of the wooden elements, equipped with external holding stops at the ends of the lower belt and holding the outer with an abutting stop at the end of the strut, the metal power elements along the length consisting of one, two or more parts interconnected, and the struts connected to the upper belt by fasteners, which are a metal plate equipped with holes for fastening on one side and an abutment, equipped with rods on the other hand. ! 2. Metal-wood farm according to claim 1, characterized in that the upper belt on the inside has projections for attaching struts, on the supporting part of which fasteners are fixed. ! 3. Metal farm according to claim 1, characterized in that the wooden elements of the lower zone are made of one or more parts. ! 4. Metal-wood farm according to claim 1, characterized in that the power metal elements are interconnected by high-strength bolts.

Description

Полезная модель относится к области строительства и может быть использована в качестве несущих конструкций (ферм) покрытия зданий и сооружений.The utility model relates to the field of construction and can be used as supporting structures (trusses) to cover buildings and structures.

Фермы изготовляют целиком деревянные (из досок, брусьев и клееной древесины) или металлодеревянные. К стропильным фермам предъявляются повышенные требования по жесткости, прочности и надежности, безопасности при длительной эксплуатации в условиях воздействия снеговых и ветровых нагрузок, тепловых деформаций, состава атмосферы в зданиях, обеспечения быстроты сборки-разборки, трансформируемости при минимально возможной их массе. Однако при решении вопросов снижения массы возникает опасность снижения несущей способности. Для повышения прочности конструкции элементы ферм упрочняют металломFarms are made entirely of wood (from boards, beams and glued wood) or metal-wood. Rafter trusses are subject to increased demands on rigidity, strength and reliability, safety during long-term operation under the influence of snow and wind loads, thermal deformations, the composition of the atmosphere in buildings, ensuring the speed of assembly-disassembly, transformability with the minimum possible weight. However, when solving issues of weight reduction, there is a danger of reducing the bearing capacity. To increase the structural strength, truss elements are reinforced with metal

Известна деревометаллическая строительная балка, выполненная в виде прямоугольного деревянного бруса, вдоль боковых граней которого, примыкающих к горизонтальным граням, установлены металлические пластины, закрепленные при помощи просечных треугольных зубьев, запрессованных в поверхности бруса (заявка РСТ WO 98/07933, МПК Е04С 3/292).Known wood-metal building beam, made in the form of a rectangular wooden beam, along the side faces of which are adjacent to the horizontal edges, metal plates are installed, fixed with perforated triangular teeth, pressed into the surface of the beam (PCT application WO 98/07933, IPC E04C 3/292 )

Однако металлические пластины расположены снаружи деревянного бруса и при пожаре быстро теряют свои прочностные свойства.However, metal plates are located outside the wooden beam and in case of fire quickly lose their strength properties.

Известна деревянная клееная балка, включающая склеенный пакет досок и металлическое армирование. Балка снабжена слоем резины и защитным слоем в виде доски, а металлическое армирование выполнено в виде расположенной под одной из граней балки полосы, имеющей зубья (патент России 2022109, МПК Е04С 3/18).Known wooden glued beam, including a glued package of boards and metal reinforcement. The beam is equipped with a rubber layer and a protective layer in the form of a board, and the metal reinforcement is made in the form of a strip having teeth located under one of the faces of the beam (Russian patent 2022109, IPC E04C 3/18).

Однако в этой конструкции остаются открытыми боковые продольные поверхности, как элемента металлического армирования, так и резинового слоя, что также ведет при пожаре к потере устойчивости балки.However, in this design, the lateral longitudinal surfaces of both the metal reinforcement element and the rubber layer remain open, which also leads to a loss of stability of the beam in case of fire.

Известен длинномерный несущий строительный элемент, содержащий основной деревянный элемент и размещенное на его горизонтальных гранях продольное металлическое армирование, закрытое снаружи по всему периметру дополнительным деревянным элементом (заявка ФРГ 2350339, МПК Е04С 3/12).Known is a lengthy load-bearing building element containing a main wooden element and longitudinal metal reinforcement placed on its horizontal faces, closed on the outside around the entire perimeter with an additional wooden element (application FRG 2350339, IPC Е04С 3/12).

Известен длинномерный несущий строительный элемент, который содержит основной деревянный элемент и размещенное на его горизонтальных гранях продольное металлическое армирование, закрытое снаружи по всему периметру дополнительным деревянным элементом. В одной или обеих горизонтальных гранях основного деревянного элемента образованы продольные пазы, а армирование выполнено в виде плоских пластин. Пластины расположены нормально к горизонтальным граням деревянного элемента, запрессованы в продольные пазы и снабжены фиксаторами от продольных перемещений, заглубленными в стенки пазов. Пластины жестко соединены друг с другом горизонтальной металлической планкой (патент России 2225924, МПК Е04С 3/292).A long-length bearing building element is known, which contains a main wooden element and a longitudinal metal reinforcement placed on its horizontal faces, closed on the outside around the entire perimeter with an additional wooden element. In one or both horizontal faces of the main wooden element, longitudinal grooves are formed, and the reinforcement is made in the form of flat plates. The plates are located normal to the horizontal faces of the wooden element, pressed into the longitudinal grooves and equipped with latches from longitudinal movements, recessed into the walls of the grooves. The plates are rigidly connected to each other by a horizontal metal bar (Russian patent 2225924, IPC Е04С 3/292).

Указанные конструкции трудоемки в исполнении и изготавливаются на специализированных линиях.These designs are laborious in execution and are made on specialized lines.

Известен металлодеревянный строительный элемент, который включает деревянные обкладки, между которыми смонтирована металлическая часть двутаврового сечения с полками и стенкой, и крепежные детали. Полки двутавровой металлической части выполнены в зоне растяжения в виде жестко закрепленных на стенке горизонтальных утолщений; в зоне сжатия - в виде полосовых накладок, также жестко закрепленных на стенке. Высота металлической части меньше высоты деревянных обкладок и его части закрыты и обжаты с боков этими обкладками посредством крепежных деталей, расположенных горизонтально и пропущенных сквозь деревянные обкладки и металлическую часть, (патент России 2109893, МПК Е04С 3/292).Known metal-wood building element, which includes wooden lining, between which is mounted the metal part of the I-section with shelves and a wall, and fasteners. The shelves of the I-shaped metal part are made in the tensile zone in the form of horizontal thickenings rigidly fixed to the wall; in the compression zone, in the form of strip overlays, also rigidly fixed to the wall. The height of the metal part is less than the height of the wooden plates and its parts are closed and crimped laterally by these plates by means of fasteners located horizontally and passed through the wooden plates and the metal part (Russian patent 2109893, IPC Е04С 3/292).

Однако данный металлодеревянный строительный элемент можно применять в строго ориентированном положении - поясом, работающим на сжатие вверх, и нельзя использовать в качестве вертикальных стоек.However, this metal-wooden building element can be used in a strictly oriented position - a belt working to compress upwards, and can not be used as vertical racks.

Известен строительный рамный элемент, имеющий основную часть, такую как бревно или квадратный брус. В продольном направлении элемент выполнен из двух частей, сложенных между собой, между которыми вставлен металлический стержень. Концы стержня выступают наружу и снабжены косынками в форме равностороннего треугольника. Несколько элементов соединяют между собой для сооружения конструктивной рамы (патент Японии 3693158, МПК Е04С 3/18).Known building frame element having a main part, such as a log or square beam. In the longitudinal direction, the element is made of two parts folded together, between which a metal rod is inserted. The ends of the rod protrude outward and are provided with scarves in the shape of an equilateral triangle. Several elements are interconnected for the construction of a structural frame (Japanese patent 3693158, IPC E04C 3/18).

Использование металлических стержней ограничивает несущую способность.The use of metal rods limits the bearing capacity.

Известна треугольная металлодеревянная ферма, включающая в себя верхний пояс и раскосы деревянные сплошного сечения, металлические нижний пояс и стойку (см. Конструкции из дерева и пластмасс. Примеры расчета и конструирования. Под ред. В.А.Иванова: Будивильник, 1970, с.211, рис.8.1 и 8.2).Known triangular metal-wooden farm, which includes the upper belt and braces wooden solid section, metal lower belt and the rack (see Structures made of wood and plastic. Examples of calculation and design. Edited by V.A. Ivanov: Budivilnik, 1970, p. 211, Fig. 8.1 and 8.2).

Недостатком указанной фермы является большая материалоемкость и малая жесткость фермы.The disadvantage of this farm is the large consumption of materials and low rigidity of the farm.

Известна конструкция стыка деревянных элементов, в которой соединительный элемент имеет отверстия, расположенные ближе к одному концу и одну или несколько пластин выступающих ближе к другому концу. Пластины вставлены в стыковочный торец деревянного бруса так чтобы отверстие было обращено наружу (патент Японии 3699337, МПК Е04С 3/14).A known joint design of wooden elements, in which the connecting element has holes located closer to one end and one or more plates protruding closer to the other end. The plates are inserted into the docking end of the wooden beam so that the hole faces outward (Japanese Patent 3699337, IPC E04C 3/14).

Известна металлодеревянная ферма, которая имеет деревянный верхний сжатый пояс, деревянную стойку с нижним металлическим закругленным концом. Раскосы и нижний пояс выполнены из двух деревянных брусьев с зазором между ними. В этом зазоре размещены два арматурных напрягаемых стержня. Арматурные напрягаемые стержни огибают нижний металлический закругленный конец деревянной стойки. Одним концом каждый стержень с помощью высаженной головки закреплен в верхнем поясе фермы. Другим концом, имеющим коротыш с резьбой, стержни закреплены в торцах нижнего пояса.(патент России 2266377, МПК Е04С 3/292).Known metal-wooden farm, which has a wooden upper compressed belt, a wooden stand with a lower metal rounded end. The braces and the lower belt are made of two wooden beams with a gap between them. In this gap, two reinforcing prestressed rods are placed. Reinforcing prestressing rods bend around the lower metal rounded end of a wooden rack. At one end, each rod is secured in the upper girdle of the truss using a planted head. The other end having a shorty with a thread, the rods are fixed at the ends of the lower belt. (Russian patent 2266377, IPC E04C 3/292).

Эта металлодеревянная ферма выбрана в качестве прототипа.This metal-wooden farm is selected as a prototype.

К недостаткам известной металлодеревянной фермы можно отнести то, что использование только арматурных стержней ограничивает максимальную несущую способность, а наличие зазоров между брусьями, в которых расположены стержни, резко снижает огнестойкость конструкции. Так же использование предварительно напряженных арматурных стержней неэффективно в связи с большой податливостью древесины во времени и процессами релаксации.The disadvantages of the known metal-wooden trusses include the fact that the use of reinforcing bars only limits the maximum bearing capacity, and the presence of gaps between the bars in which the rods are located, sharply reduces the fire resistance of the structure. Also, the use of prestressed reinforcing bars is inefficient due to the great flexibility of the wood over time and relaxation processes.

Технической задачей полезной модели является создание металлодеревянной фермы с повышенной надежностью, несущей способностью и жесткостью, обеспечивающей возможность транспортировки в труднодоступные районы и упрощение сборки из готовых элементов ограниченной длины.The technical task of the utility model is the creation of a metal-wood truss with increased reliability, bearing capacity and rigidity, which enables transportation to hard-to-reach areas and simplifies assembly from prefabricated elements of a limited length.

Технический результат достигается за счет того, что в металлодеревянной ферме, включающей деревянные верхний пояс, стойку, подкосы, нижний пояс и силовые металлические элементы, нижний пояс и стойка выполнены в виде двух, соединенных между собой деревянных элементов, поверхности соединения, обращенные друг к другу, по всей длине снабжены выемками, в которых размещены работающие на растяжение плоские силовые металлические элементы, имеющие длину больше длины деревянных элементов, снабженные наружными удерживающими упорами на концах нижнего пояса и наружным удерживающим упором на конце стойки, причем силовые металлические элементы по длине состоят из одной, двух или более частей, соединенных между собой, а подкосы соединены с верхним поясом крепежными деталями, которые представляют собой металлическую пластину, снабженную отверстиями для крепления с одной стороны и упором, снабженным стержнями с другой стороны.The technical result is achieved due to the fact that in a metal-wooden farm, including a wooden upper belt, stand, struts, lower belt and power metal elements, the lower belt and the rack are made in the form of two interconnected wooden elements, the connection surfaces facing each other along the entire length are provided with recesses in which tensile flat power metal elements are placed, having a length greater than the length of the wooden elements, provided with external holding stops at the ends of the lower its belt and an external retaining stop at the end of the rack, and the power metal elements along the length consist of one, two or more parts interconnected, and the struts are connected to the upper belt by fasteners, which are a metal plate equipped with holes for fastening with one sides and a stop provided with rods on the other side.

Верхний пояс с внутренней стороны имеет выступы для крепления подкосов, на опорной части которых закреплены крепежные детали.The upper belt on the inside has protrusions for attaching struts, on the supporting part of which fasteners are fixed.

Деревянные элементы нижнего пояса выполнены из одной или более частей.The wooden elements of the lower chord are made of one or more parts.

Силовые металлические элементы соединены между собой высокопрочными болтами.Power metal elements are interconnected by high-strength bolts.

Сущность полезной модели поясняется чертежами:The essence of the utility model is illustrated by drawings:

Фиг.1 - общий вид металлодеревянной фермы;Figure 1 - General view of a metal-wooden farm;

Фиг.2 а - поперечное сечение нижнего пояса;Figure 2 a is a cross section of the lower zone;

Фиг.2 б - поперечное сечение нижнего пояса в месте стыка силовых элементов;Figure 2 b is a cross section of the lower belt at the junction of the power elements;

Фиг.2 в - поперечное сечение стойки;Figure 2 is a cross section of a rack;

Фиг.3 - узел соединения подкоса с верхним поясом;Figure 3 - node connection strut with the upper belt;

Фиг.4 - крепежная деталь для соединения подкоса с верхним поясом.Figure 4 - fastener for connecting the strut with the upper belt.

Предлагаемая металлодеревянная ферма (Фиг.1) включает верхний пояс 1, подкосы 2, нижний пояс 3, который состоит из двух, соединенных между собой, деревянных элементов 4 и стойку 5, которая также выполнена из двух, соединенных между собой деревянных элементов 6. Поверхности соединения деревянных элементов 4 и 6, обращенные друг к другу, по всей длине снабжены выемками, в которых размещены плоские силовые металлические элементы. В нижнем поясе 3 размещен плоский силовой металлический элемент 7 (Фиг.2а), а в стойке 5 размещен плоский силовой металлический элемент 8 (Фиг.2в). Верхний пояс 1 с внутренней стороны имеет выступы 9 для крепления подкосов 2. На опорной части выступа 9 закреплены крепежные детали 10 (Фиг.4), представляющие собой металлическую пластину 11, снабженную отверстиями для крепления с одной стороны и упором 12 с другой стороны. Упор 12 снабжен арматурными стержнями 13 (Фиг.4), которые вклеены в опорную часть выступа 9. Плоские силовые металлические элементы 7 и 8 по длине могут состоять из одной, двух или более частей, соединенных между собой через накладки 14 высопрочными болтами 15. В местах соединения плоских силовых металлических элементов выемки деревянных элементов выполняются с углубленным профилем (Фиг.2б). Крайние силовые элементы 7 нижнего пояса 3 снабжены упорами 16, а силовой элемент 8 стойки 5 снабжен наружным упором 17.The proposed metal-wooden farm (Fig. 1) includes an upper belt 1, struts 2, a lower belt 3, which consists of two wooden elements 4 interconnected and a rack 5, which is also made of two wooden elements interconnected 6. Surfaces connections of wooden elements 4 and 6, facing each other, are provided with recesses along the entire length in which flat metal power elements are placed. In the lower zone 3 is placed a flat power metal element 7 (Fig.2A), and in the rack 5 is placed a flat power metal element 8 (Fig.2c). The upper belt 1 on the inner side has protrusions 9 for attaching struts 2. On the supporting part of the protrusion 9 are fasteners 10 (Fig. 4), which are a metal plate 11 provided with holes for fastening on one side and an abutment 12 on the other side. The stop 12 is equipped with reinforcing rods 13 (Figure 4), which are glued to the supporting part of the protrusion 9. Flat metal strength elements 7 and 8 in length may consist of one, two or more parts connected to each other through plates 14 by high-strength bolts 15. B the joints of the flat power metal elements of the recess of the wooden elements are performed with a deepened profile (Fig.2b). Extreme power elements 7 of the lower belt 3 are equipped with stops 16, and the power element 8 of the rack 5 is equipped with an external stop 17.

Элементы металлодеревянной фермы изготавливаются на заводе по производству металлодеревянных конструкций и доставляются к месту сборки.Elements of a metal-wooden farm are manufactured at a factory for the production of metal-wooden structures and delivered to the assembly site.

Металлодеревянная ферма собирается следующим образом. Отдельные силовые элементы 7, крайние из которых снабжены упорами 16, объединяются в единый элемент нижнего пояса 3, например, высокопрочными болтами 15 через накладки 14, затем к нему крепится силовой элемент 8 стойки 5, снабженный наружным упором 17. Далее полученную конструкцию соединяют с верхним поясом 1 и подкосами 2. Для крепления с подкосами верхний пояс 1 с внутренней стороны снабжен выступами 9, на которых жестко закреплены крепежные детали 10 штырями 13, входящими в выступы 9 до упора 12, а металлические пластины 11 входят в пропилы, выполненные на торцах подкосов 2, и крепятся, например, высокопрочными болтами. После этого на силовые элементы нижнего пояса 3 закрепляют деревянные элементы 4, а на силовые элементы стойки 5 закрепляют деревянные элементы 6.Metal-wood farm is assembled as follows. The individual power elements 7, the extreme of which are equipped with stops 16, are combined into a single element of the lower belt 3, for example, with high-strength bolts 15 through the plates 14, then the power element 8 of the rack 5, equipped with an external stop 17, is attached to it. Next, the resulting structure is connected to the upper belt 1 and struts 2. For fastening with struts, the upper belt 1 on the inner side is provided with protrusions 9 on which fasteners 10 are rigidly fixed with pins 13, which are in the protrusions 9 to the stop 12, and metal plates 11 are included in the cuts made e at the ends of two struts and attached, for example, high strength bolts. After that, the wooden elements 4 are fixed to the power elements of the lower belt 3, and the wooden elements 6 are fixed to the power elements of the rack 5.

Предложенная полезная модель позволяет создать ферму простую и удобную при перевозке и сборке на месте монтажа, обладающую жесткостью, прочностью и надежностью, безопасностью при длительной эксплуатации в условиях воздействия снеговых и ветровых нагрузок.The proposed utility model allows you to create a farm that is simple and convenient for transportation and assembly at the installation site, with rigidity, strength and reliability, safety during long-term operation in conditions of exposure to snow and wind loads.

Claims (4)

1. Металлодеревянная ферма, включающая деревянные верхний пояс, стойку, подкосы, нижний пояс и силовые металлические элементы, отличающаяся тем, что нижний пояс и стойка выполнены в виде двух соединенных между собой деревянных элементов, поверхности соединения, обращенные друг к другу, по всей длине снабжены выемками, в которых размещены работающие на растяжение плоские силовые металлические элементы, имеющие длину больше длины деревянных элементов, снабженные наружными удерживающими упорами на концах нижнего пояса и наружным удерживающим упором на конце стойки, причем силовые металлические элементы по длине состоят из одной, двух или более частей, соединенных между собой, а подкосы соединены с верхним поясом крепежными деталями, которые представляют собой металлическую пластину, снабженную отверстиями для крепления с одной стороны и упором, снабженным стержнями с другой стороны.1. Metal-wooden farm, including a wooden upper belt, stand, struts, lower belt and power metal elements, characterized in that the lower belt and the rack are made in the form of two interconnected wooden elements, the connection surfaces facing each other along the entire length equipped with recesses in which are placed working on tension flat power metal elements having a length greater than the length of the wooden elements, equipped with external holding stops at the ends of the lower belt and holding the outer with an abutting stop at the end of the strut, the metal power elements along the length consisting of one, two or more parts interconnected, and the struts connected to the upper belt by fasteners, which are a metal plate equipped with holes for fastening on one side and an abutment, equipped with rods on the other hand. 2. Металлодеревянная ферма по п.1, отличающаяся тем, что верхний пояс с внутренней стороны имеет выступы для крепления подкосов, на опорной части которых закреплены крепежные детали.2. Metal-wood farm according to claim 1, characterized in that the upper belt on the inside has projections for attaching struts, on the supporting part of which fasteners are fixed. 3. Металлодеревянная ферма по п.1, отличающаяся тем, что деревянные элементы нижнего пояса выполнены из одной или более частей.3. Metal farm according to claim 1, characterized in that the wooden elements of the lower zone are made of one or more parts. 4. Металлодеревянная ферма по п.1, отличающаяся тем, что силовые металлические элементы соединены между собой высокопрочными болтами.

4. Metal-wood farm according to claim 1, characterized in that the power metal elements are interconnected by high-strength bolts.