Результат интеллектуальной деятельности: ОПОРНЫЙ УЗЕЛ ФЕРМЫ ИЗ ШВЕЛЛЕРОВ

Изобретение относится к области строительства и касается опорных узлов ферм, верхний пояс которых выполнен из швеллеров с нахлестом стенками на полки швеллеров нижнего пояса.

Известно решение опорного узла фермы из швеллеров, в котором нижний пояс, выполненный из двух швеллеров, и восходящий опорный раскос из двух швеллеров соединяются на вертикальной фасонке (см. СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ, ЦНИИПСК им. Мельникова, СТО 0066-2011. Москва, 2011. Рис.13)

Недостатком опорного узла является его повышенная деформативность из плоскости фермы.

Известна ферма из швеллеров, содержащая прямой нижний пояс из двух швеллеров или С-образных профилей, соединенных стенками, верхний восходящий пояс из двух швеллеров, собранный на планках, с расположением швеллеров нижнего пояса между швеллерами верхнего пояса и решетку фермы из швеллеров, которые нахлестнуты полками на стенки верхних поясных швеллеров, а нижние пролетные узлы фермы решены на фасонках с выполнением фермы на болтах или на сварке (см. патент RU 2415233 С1, Бюл. №9, опубл. 27.03.2011).

Однако в аналоге опорный узел не решен.

Прототипом изобретения является сварной опорный узел треугольной фермы, содержащей верхний пояс из двух швеллеров, между которыми располагается нижний пояс из одного швеллера, соединенного внахлест с центрированием осей стержней через вертикальную и горизонтальную косынки (см. серия 1.860-1 «Стальные конструкции покрытия производственных зданий». Выпуск 1. «Покрытия с треугольными фермами пролетом 12,0 и 18,0 м.». КИКМ. Москва, 1971).

Из-за остроты угла сопряжения стержней верхнего и нижнего пояса в опорном узле пояса фермы испытывают большие изгибные напряжения от поворота узла, что ведет к повышенному расходу материала на ферму, кроме того, такое решение не может быть применено для ферм из оцинкованных профилей с болтовыми соединениями.

Цель изобретения - повышение несущей способности треугольных ферм из швеллеров путем уменьшения изгибных напряжений в поясах фермы и упрощения решения опорного узла.

Результат достигается тем, что опорный узел фермы из швеллеров, содержащей восходящий верхний пояс из двух швеллеров или С-образных профилей, ориентированных стенками друг к другу и соединенных на планках, с расположением нижнего пояса из двух швеллеров между швеллерами восходящего верхнего пояса и соединенных на болтах или сварке, согласно изобретению, выполнен на двух трапециевидных листовых фасонках или клинообразных объемных фасонках в форме гнутого швеллера переменной высоты, прикрепленных вертикальными плоскостями к полкам швеллеров нижнего пояса фермы и упертых в стенки или нижние полки швеллеров верхнего пояса.

Изобретение поясняется чертежами, где: на Фиг.1 изображена схема фермы, например, с болтовыми соединениями, на Фиг.2 - опорный элемент фермы с двумя трапециевидными плоскими фасонками, на Фиг.3 - опорный элемент фермы с клинообразными объемными фасонками в форме гнутого швеллера переменной высоты.

Опорный узел решен для фермы из швеллеров, содержащей прямой нижний пояс 1, выполненный из двух швеллеров или С-образных профилей 2, соединенных стенками, и верхний пояс фермы 3 из двух швеллеров 4, собранных на планках, с расположением швеллеров 2 нижнего пояса 1 между швеллерами 4 верхнего пояса 3, которые нахлестнуты своими стенками на полки поясных швеллеров 2 нижнего пояса 1. Опорный узел фермы выполнен на двух трапециевидных вертикальных листовых фасонках 5 или клинообразных объемных гнутых фасонках в форме гнутого швеллера переменной высоты 6, соединенных на сварке с центрирующей прокладкой 7. Фасонки 5 или 6 вертикальными плоскостями 8 крепятся к полкам швеллеров 2 нижнего пояса 1 фермы и упираются в стенку или нижние полки швеллеров 4 верхнего пояса 3 фермы. Опорный узел с фасонками 5 предназначен для ферм из прокатных швеллеров, с фасонками 6 - для ферм из гнутых швеллеров или С-образных профилей.

Опорный узел работает следующим образом: опорная реакция с колонны передается через центрирующую прокладку 7 на фасонки 5 или 6, которые через вертикальную плоскость 8 передают эту реакцию на стенки швеллеров 3 верхнего пояса фермы, а растягивающее усилие с нижнего пояса фермы передается на стенки швеллеров верхнего пояса 3 через болты 9. Болты 10 являются монтажными и в передаче усилий не участвуют.

Изобретение позволяет выполнить опорный узел фермы с разгружающим эксцентриситетом е, снижающим изгибные напряжения в верхнем поясе фермы 3, что положительно сказывается на несущей способности фермы. Величина эксцентриситета е зависит от усилий и моментов в поясах фермы и определяется расчетом.

Наиболее рациональной областью применения опорного узла являются болтовые фермы из гнутых профилей пролетом от 15 до 24 м.