|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[**] Изобретение относится к строительству и предназначено для соединения элементов большепролетных деревянных ферм. Технический результат заключается в повышении несущей способности конструкции узла, расширении области использования, в частности в тяжело нагруженных большепролетных конструкциях, оптимизации работы узла с раскосом, обеспечении технологичности сборки узла, прочности сопрягаемых элементов и исключении концентраторов напряжений. Для достижения технического результата шарнирный узел сопряжения деревянных элементов в ферме включает сопрягаемые клееные деревянные элементы (1) с установленными в них упрочняющими стержнями (7) и закрепленные на торцах (2) металлические опорные элементы (3), упертые в расположенный между ними стальной шарнирный валик (4). Новым является то, что торцы (2) сопрягаемых элементов (1) опилены под прямым углом к их граням. На торцах (2) закреплены металлические опорные элементы (3) переменной изгибной жесткости, образованные по меньшей мере из двух пластин разной высоты, соединенных между собой ступенчато, причем большая из пластин расположена примыкающей к торцу и смещена по его высоте в сторону нижней грани. Средние части опорных элементов, имеющие большую толщину сечения, уперты посередине, с эксцентриситетом относительно осей верхнего пояса конструкции, в стальной шарнирный валик (4), который скреплен листовой фасонкой (5) с дополнительно установленной со стороны решетки жесткой накладкой (6), закрепленной на нижних гранях деревянных элементов с помощью упрочняющих стержней (7), вклеенных или ввинченных перпендикулярно нижним граням деревянных элементов и снабженных резьбовыми концами с гайками. При этом жесткая накладка (6) выполнена в виде двухскатного опорного столика, к которому закреплены элементы решетки с возможностью обеспечения посредством стального регулируемого болта (9) центрации действующих в элементах решетки знакопеременных усилий на центр тяжести среднего сечения накладки. Шарнирный узел также содержит деревянные накладки (11), установленные на боковых гранях сопрягаемых деревянных элементов и скрепленные с помощью болтовых соединений (12). 
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
Изобретение относится к строительству и предназначено для соединения элементов большепролетных деревянных ферм. Технический результат заключается в повышении несущей способности конструкции узла, расширении области использования, в частности в тяжело нагруженных большепролетных конструкциях, оптимизации работы узла с раскосом, обеспечении технологичности сборки узла, прочности сопрягаемых элементов и исключении концентраторов напряжений. Для достижения технического результата шарнирный узел сопряжения деревянных элементов в ферме включает сопрягаемые клееные деревянные элементы (1) с установленными в них упрочняющими стержнями (7) и закрепленные на торцах (2) металлические опорные элементы (3), упертые в расположенный между ними стальной шарнирный валик (4). Новым является то, что торцы (2) сопрягаемых элементов (1) опилены под прямым углом к их граням. На торцах (2) закреплены металлические опорные элементы (3) переменной изгибной жесткости, образованные по меньшей мере из двух пластин разной высоты, соединенных между собой ступенчато, причем большая из пластин расположена примыкающей к торцу и смещена по его высоте в сторону нижней грани. Средние части опорных элементов, имеющие большую толщину сечения, уперты посередине, с эксцентриситетом относительно осей верхнего пояса конструкции, в стальной шарнирный валик (4), который скреплен листовой фасонкой (5) с дополнительно установленной со стороны решетки жесткой накладкой (6), закрепленной на нижних гранях деревянных элементов с помощью упрочняющих стержней (7), вклеенных или ввинченных перпендикулярно нижним граням деревянных элементов и снабженных резьбовыми концами с гайками. При этом жесткая накладка (6) выполнена в виде двухскатного опорного столика, к которому закреплены элементы решетки с возможностью обеспечения посредством стального регулируемого болта (9) центрации действующих в элементах решетки знакопеременных усилий на центр тяжести среднего сечения накладки. Шарнирный узел также содержит деревянные накладки (11), установленные на боковых гранях сопрягаемых деревянных элементов и скрепленные с помощью болтовых соединений (12).
Евразийское (21) 201200656 (13) A1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОЙ ЗАЯВКЕ
(43) Дата публикации заявки 2013.07.30
(51) Int. Cl. E04B 1/38 (2006.01)
(22) Дата подачи заявки 2012.05.28
(54) ШАРНИРНЫЙ УЗЕЛ СОПРЯЖЕНИЯ ДЕРЕВЯННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ФЕРМЕ
(31) 2012100829
(32) 2012.01.11
(33) RU
(71) Заявитель: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ
АВТОНОМНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО
ОБРАЗОВАНИЯ "СИБИРСКИЙ
ФЕДЕРАЛЬНЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ" (RU)
(72) Изобретатель:
Инжутов Иван Семенович, Дмитриев Петр Андреевич, Жаданов Виктор Иванович, Барков Максим Сергеевич, Деордиев Сергей Владимирович, Ермолин Владимир Николаевич (RU)
(74) Представитель:
Гельбова Т.Б. (RU)
(57) Изобретение относится к строительству и предназначено для соединения элементов большепролетных деревянных ферм. Технический результат заключается в повышении несущей способности конструкции узла, расширении области использования, в частности в тяжело нагруженных большепролетных конструкциях, оптимизации работы узла с раскосом, обеспечении технологичности сборки узла, прочности сопрягаемых элементов и исключении концентраторов напряжений. Для достижения технического результата шарнирный узел сопряжения деревянных элементов в ферме включает сопрягаемые клееные деревянные элементы (1) с установленными в них упрочняющими стержнями (7) и закрепленные на торцах (2) металлические опорные элементы (3), упертые в расположенный между ними стальной шарнирный валик (4). Новым является то, что торцы (2) сопрягаемых элементов (1) опилены под прямым углом к их граням. На торцах (2) закреплены металлические опорные элементы (3) переменной изгибной жесткости, образованные по меньшей мере из двух пластин разной высоты, соединенных между собой ступенчато, причем большая из пластин расположена примыкающей к торцу и смещена по его высоте в сторону нижней грани. Средние части опорных элементов, имеющие большую толщину сечения, уперты посередине, с эксцентриситетом относительно осей верхнего пояса конструкции, в стальной шарнирный валик (4), который скреплен листовой фасонкой (5) с дополнительно установленной со стороны решетки жесткой накладкой (6), закрепленной на нижних гранях деревянных элементов с помощью упрочняющих стержней (7), вклеенных или ввинченных перпендикулярно нижним граням деревянных элементов и снабженных резьбовыми концами с гайками. При этом жесткая накладка (6) выполнена в виде двухскатного опорного столика, к которому закреплены элементы решетки с возможностью I обеспечения посредством стального регулируемого болта (9) центрации действующих в элементах решетки знакопеременных усилий на центр тяжести среднего сечения накладки. Шарнирный узел также содержит деревянные накладки (11), установленные на боковых гранях сопрягаемых деревянных элементов и скрепленные с помощью болтовых соединений (12).
МПК Е04В1/32
ШАРНИРНЫЙ УЗЕЛ СОПРЯЖЕНИЯ ДЕРЕВЯННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ФЕРМЕ
Изобретение относится к строительству и предназначено для соединения элементов большепролетных деревянных ферм.
Известен узел сопряжения элементов верхнего пояса в четверти пролета фермы, включающий клееные деревянные элементы, стальной узловой вкладыш и деревянные накладки на болтах (Шмидт А.Б. Дмитриев П.А. "Атлас строительных конструкций из клееной древесины и водостойкой фанеры, 2001г. С. 169).
Недостатками известного аналога является то, что он не имеет достаточной степени подвижности для обеспечения шарнирной работы узла.
Известен шарнирный узел сопряжения деревянных элементов, принятый в качестве прототипа, включающий сопрягаемые деревянные элементы и закрепленные на них упрочняющие упорные металлические элементы, объединенные между собой металлическим цилиндрическим валиком, являющимся осью шарнира, упрочняющие элементы выполнены в виде вклеенных металлических стержней и установлены по направлению действия нагружающих сил, а опорные их части выполнены в виде цилиндрических цапф, опертых в цилиндрический валик, и объединены между собой шайбами, размещенными на концах цапф (свидетельство на полезную модель №17551, дата приоритета 29.12.2000, дата публикации 10.04.2001, авторы Погорельцев А.А и др., RU, прототип).
Недостатком прототипа является ограниченная область применения шарнирного узла, преимущественно в коньковом узле. Это обусловлено тем, что при установке раскоса в промежуточном узле возникают значительные сдвигающие усилия, которые не способны воспринимать вклеенные металлические стержни, снабженные упорными элементами, так как они установлены по направлению действия нагружающих сил и воспринимают преимущественно силы сж:атия.
Задачей изобретения является расширение области использования применительно к тяжелонагруженным большепролетным конструкциям, повышение несущей способности конструкции узла, оптимизация работы узла с раскосом, обеспечение технологичности сборки узла, прочности сопрягаемых элементов и исключение концентраторов напряжений.
Для решения поставленной задачи шарнирный узел сопряжения деревянных элементов в ферме включает сопрягаемые клееные деревянные элементы с установленными в них упрочняющими стержнями и закрепленные на торцах
металлические опорные элементы, упертые в расположенный между ними стальной шарнирный валик. Согласно изобретению, новым является то, что торцы сопрягаемых элементов опилены под прямым углом к их граням, на торцах закреплены металлические опорные элементы переменной изгибной жесткости, образованные, по меньшей мере, из двух пластин разной высоты, соединенных между собой ступенчато, причем большая из пластин расположена примыкающей к торцу и смещена по его высоте в сторону нижней грани, средние части опорных элементов, имеющие большую толщину сечения, уперты посередине, с эксцентриситетом относительно осей верхнего пояса конструкции, в стальной шарнирный валик, который скреплен листовой фасонкой с дополнительно установленной со стороны решетки жесткой накладкой, закрепленной на нижних гранях деревянных элементов с помощью упрочняющих стержней, вклеенных или ввинченных перпендикулярно нижним граням деревянных элементов и снабженных резьбовыми концами с гайками, при этом жесткая накладка выполнена в виде двухскатного опорного столика, к которому закреплены элементы решетки с возможностью обеспечения посредством стального регулируемого болта центрации действующих в элементах решетки знакопеременных усилий на центр тяжести среднего сечения накладки.
Согласно изобретению, шарнирный узел дополнительно содержит деревянные накладки, установленные на боковых гранях сопрягаемых деревянных элементов с помощью болтовых соединений.
Приведенные конструктивные признаки способствуют получению технического результата, так как обеспечивают прочность сопрягаемых деревянных элементов фермы, оптимальную работу узла с раскосом, технологичность сборки узла, способствуют исключению концентраторов напряжений и повышению несущей способности конструкции.
Наличие прямоугольных торцов сопрягаемых деревянных элементов, перпендикулярных к их нижним граням, способствует передаче продольных усилий вдоль волокон и тем самым обеспечивает прочность сопрягаемых деревянных элементов фермы в местах расположения металлических опорных элементов.
Металлические опорные элементы, образованные ступенчатым соединением пластин разной высоты, также обеспечивают прочность узла, так как ступени влияют на равномерное распределение напряжений от действия продольных и поперечных сил, исключая возникновение концентраторов напряжений.
Использование упрочняющих стержней, расположенных перпендикулярно направлению волокон, снижает вероятность образования продольных трещин.
Установка со стороны решетки дополнительной жесткой накладки, имеющей достаточную изгибную ж:есткость для восприятия сдвигающих усилий от действия поперечных сил и являющейся опорным столиком для опирания нижних граней деревянных элементов и закрепления элементов решетки, способствует равномерному перераспределению возникающих усилий в элементах узла за счет обеспечения центрации действующих в элементах решетки знакопеременных усилий на центр тяжести среднего сечения накладки.
Наличие регулируемого болта, центрирующего элементы решетки, упрощает сборку и делает возможным натяжку раскосов.
Установка металлических опорных элементов на торцах сопрягаемых деревянных элементов с эксцентриситетом относительно осей верхнего пояса конструкции оказывает влияние на образование разгружающего момента в элементах верхнего пояса конструкции, что позволяет уменьшить размеры сечения деревянных элементов при сохранении несущей способности.
Варьируемое количество пластин в составе металлических опорных элементов обеспечивает возможность варьирования несущей способности конструкции.
На фиг. 1 схематично изображен шарнирный узел сопряжения деревянных элементов в ферме; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.
Шарнирный узел сопряжения деревянных элементов в ферме включает клееные деревянные элементы 1 верхнего пояса большепролетной фермы, выполненные с опиленными прямоугольными торцами 2. На торцах 2 закреплены конструктивно поставленными связями, например винтами металлические опорные элементы 3 переменной изгибной жесткости, образованные из двух пластин разной высоты, соединенных между собой, например контактной сваркой с образованием ступеней. Большая из пластин каждого металлического опорного элемента расположена примыкающей к торцу 2 и смещена по высоте торца в сторону нижней грани. Металлические опорные элементы 3 уперты посередине в стальной шарнирный валик 4 с эксцентриситетом относительно осей верхнего пояса конструкции. При этом стальной шарнирный валик 4 скреплен листовой фасонкой 5 с жесткой накладкой 6, установленной со стороны решетки фермы и имеющей достаточную изгибную жесткость. Жесткая накладка 6 выполнена в виде двухскатного опорного столика и закреплена на нижних гранях деревянных элементов 1 с помощью упрочняющих стержней 7, вклеенных или ввинченных перпендикулярно нижним граням деревянных элементов 1 и снабженных резьбовыми концами с гайками. Двухскатный опорный
столик выполнен из швеллера, на котором закреплена фасонка 8 крепления элементов решетки с использованием стального регулируемого болта 9, соединенного с деревянным раскосом 10. На боковых гранях сопрягаемых деревянных элементов 1 установлены деревянные накладки 11, скрепляющие упомянутые элементы 1 с помощью болтовых соединений 12. Установка деревянных накладок 11 необязательна при наличии на верхнем поясе фермы жесткого диска, например покрытия.
Монтаж шарнирного узла осуществляется следующим образом.
Клееные деревянные элементы 1 поступают заводской готовности с конструктивно закрепленными на прямоугольных торцах 2 металлическими опорными элементами 3 переменной изгибной жесткости и упрочняющими стержнями 7. Количество пластин в составе металлических опорных элементов 3 может быть более двух и варьируется в зависимости от несущей способности конструкции. Крепление металлических опорных элементов 3, осуществляемое конструктивно поставленными связями, в частности винтами, упрощающее заводскую сборку, обусловлено тем, что пластины металлических опорных элементов не испытывают усилий, сдвигающих их по плоскости торца. Монтажная сборка может производиться как в горизонтальном положении фермы на бойке, так и в вертикальном положении фермы. При вертикальной сборке клееные деревянные элементы 1 устанавливают на штапеле. Между металлическими опорными элементами 3 вставляют стальной шарнирный валик 4, скрепленный листовой фасонкой 5 с жесткой накладкой 6, которую фиксируют на упрочняющих стержнях 7, после чего на концы упрочняющих стержней навинчивают гайки и закрепляют жесткую накладку 6 на нижних гранях деревянных элементов 1. Затем на боковых гранях сопрягаемых деревянных элементов 1 устанавливают деревянные накладки 11 и скрепляют их с помощью болтовых соединений 12. Далее при помощи фасонки 8 и стального регулируемого болта 9 крепят деревянный раскос 10 к жесткой накладке 6, обеспечивая необходимое натяжение раскоса 10. При этом обеспечиваются простота и технологичность сборки и монтажа.
Особенность конструкции шарнирного узла заключается в том, что он имеет опорные столики, которые воспринимают сдвигающие усилия от действия поперечных сил, и металлические опорные элементы переменной изгибной жесткости, установленные с эксцентриситетом на торцы сопрягаемых клееных деревянных элементов, опиленых под прямым углом к их нижним граням перпендикулярно направлению волокон. За счет разной изгибной жесткости металлических опорных элементов повышается прочность древесины поперек волокон. Равномерное
распределение напряжений исключает появление концентраторов, что в противном случае может привести к расслоению и появлению продольных трещин. Кроме того, варьируя число пластин в составе металлических опорных элементов, можно варьировать несущую способность конструкции. Крепление элементов решетки стальным регулируемым болтом обеспечивает центрацию действующих в них знакопеременных усилий.
Указанные особенности свидетельствуют о преимуществе по сравнению с прототипом заявленной конструкции шарнирного узла сопряжения деревянных элементов в ферме, обеспечивающей прочность сопрягаемых деревянных элементов фермы, оптимальную работу узла с раскосом, технологичность сборки узла, способствующей исключению концентраторов напряжений и в целом - повышению несущей способности конструкции узла сопряжения, что позволяет применять его в тяжелонагруженных большепролетных конструкциях.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ ШАРНИРНЫЙ УЗЕЛ СОПРЯЖЕНИЯ ДЕРЕВЯННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ФЕРМЕ
1. Шарнирный узел сопряжения деревянных элементов в ферме, включающий
сопрягаемые клееные деревянные элементы с установленными в них упрочняющими
стержнями и закрепленные на торцах металлические опорные элементы, упертые в
расположенный между ними стальной шарнирный валик, отличающийся тем, что
торцы сопрягаемых элементов опилены под прямым углом к их граням, на торцах
закреплены металлические опорные элементы переменной изгибной жесткости,
образованные, по меньшей мере, из двух пластин разной высоты, соединенных между
собой ступенчато, причем большая из пластин расположена примыкающей к торцу и
смещена по его высоте в сторону нижней грани, средние части опорных элементов,
имеющие большую толщину сечения, уперты посередине, с эксцентриситетом
относительно осей верхнего пояса конструкции, в стальной шарнирный валик,
который скреплен листовой фасонкой с дополнительно установленной со стороны
решетки жесткой накладкой, закрепленной на нижних гранях деревянных элементов с
помощью упрочняющих стержней, вклеенных или ввинченных перпендикулярно
нижним граням деревянных элементов и снабженных резьбовыми концами с гайками,
при этом жесткая накладка выполнена в виде двухскатного опорного столика, к
которому закреплены элементы решетки с возможностью обеспечения посредством
стального регулируемого болта центрации действующих в элементах решетки
знакопеременных усилий на центр тяжести среднего сечения накладки.
2. Шарнирный узел сопряжения деревянных элементов в ферме по п.1,
отличающийся тем, что он дополнительно содержит деревянные накладки,
установленные на боковых гранях сопрягаемых деревянных элементов с помощью
болтовых соединений.
ШАРНИРНЫЙУЗЕЛ СОПРЯЖЕНИЯ ДЕРЕВЯННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ФЕРМЕ
ЕЛПВ/ОП-2
ЕВРАЗИЙСКОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО
ОТЧЕТ О ПАТЕНТНОМ ПОИСКЕ
(статья 15(3) ЕАПК и правило 42
Номер евразийской заявки: 201200656
Датаподачи: 28 мая 2012 (28.05.2012) | Дата испрашиваемого приоритета: 11 января 2012 (11.01,2012) Название изобретения: Шарнирный узел сопряжения деревянных элементов в ферме
Заявитель: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
Некоторые пункты формулы не подлежат поиску (см. раздел I дополнительного листа)
Единство изобретения не соблюдено (см. раздел II дополнительного листа)
А. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРЕДМЕТА ИЗОБРЕТЕНИЯ:
Е04В 1/38 (2006.01)
Согласно Международной патентной классификации (МПК) или национальной классификации и МПК
Б. ОБЛАСТЬ ПОИСКА:
Минимум просмотренной документации (система классификации и индексы МПК) Е04В 1/00-1/58, Е04С 3/00-3/42
Другая проверенная документация в той мере, в какой она включена в область поиска:
В. ДОКУМЕНТЫ, СЧИТАЮЩИЕСЯ РЕЛЕВАНТНЫМИ
Категория*
Ссылки на документы с указанием, где это возможно, релевантных частей
Относится к пункту №
А А
RU 17551 U1 (ПОГОРЕЛЬЦЕВ АЛЕКСАНДР АЛЕКСЕЕВИЧ и др.) 10.04.2001
SU 887743 А1 (БРЕСТСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ) 07.12.1981
US 5819492 A (RICHARD R. KON1CEK) 13.10.1998
1-2 1-2
1-2
последующие документы указаны в продолжении графы В
Особые категории ссылочных документов: "А" документ, определяющий общий уровень техники "Е" более ранний документ, но опубликованный на дату
подачи евразийской заявки или после нее "О" документ, относящийся к устному раскрытию, экспонированию и т.д.
"Р" документ, опубликованный до даты подачи евразийской
заявки, но после даты испрашиваемою приоритета "D" документ, приведенный в евразийской заявке
данные о патентах-аналогах указаны в приложении
более поздний документ, опубликованный после даты приоритета и приведенный для понимания изобретения
документ, имеющий наиболее близкое отношение к предмету поиска, порочащий новизну или изобретательский уровень, взятый в отдельности
документ, имеющий наиболее близкое отношение к предмету
поиска, порочащий изобретательский уровень в сочетании с
другими документами той же категории
документ, являющийся патентом-аналогом
документ, приведенный в других целях
Дата действительного завершения патентного поиска: 08 ноября 2012 (08.1 1.2012
Наименование и адрес Международного поискового органа: Федеральный институт промышленной собственности
РФ, 123995,Москва, Г-59, ГСП-5, Бережковская наб., д. 30-1.Факс: 243-3337, телетайп: 114818 ПОДАЧА
Уполномоченное лицо :
(19)
(19)
(19)
|
