×
19.01.2018
218.016.0d7c

Результат интеллектуальной деятельности: СТЫКОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ТРУБЧАТЫХ СТЕРЖНЕЙ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002632990
Дата охранного документа
11.10.2017
Аннотация: Предлагаемое изобретение относится к области строительства и может быть использовано при изготовлении стержневых конструкций из труб. Техническим результатом предлагаемого изобретения является сокращение расхода конструкционного материала и дополнительных трудозатрат. Указанный технический результат достигается тем, что в стыковом соединении трубчатых стержней, включающем жестко прикрепленные к стержням торцевые заглушки и врезные кресты, соединенные между собой болтами внахлестку, каждый из сболченных лучей врезных крестов симметрично отогнут в противоположные стороны на толщину лучей. 3 ил., 1 табл.

Предлагаемое изобретение относится к области строительства и может быть использовано при изготовлении стержневых конструкций из труб.

Известно стыковое соединение трубчатых стержней, включающее фланцы, ребра, торцевые заглушки и стяжные болты. Фланцы установлены по отношению к торцам трубчатых стержней с зазором, а ребра оформлены в виде врезного креста [Кузнецов И.Л., Аксанов А.В. Стыковое соединение трубчатых стержней. - Патент №2272109, 20.032006, бюл. №8].

Недостаток этого технического решения заключается в тех ограничениях, которые наложены на фланцевые соединения: растягивающие усилия - не более 2000 кН, диаметр труб - до 400 мм, разница диаметров - не более 50 мм [Металлические конструкции. В 3 т. Т. 3. Специальные конструкции и сооружения: Учебник для вузов / Под ред. В.В. Горева. - М.: Высшая школа, 2002. - С. 98].

Еще одно известное решение представляет собой стыковое соединение нижних (растянутых) поясов стропильных и подстропильных ферм из гнутосварных профилей прямоугольного сечения, состоящее из врезных фасонок, торцевых заглушек и двухсторонних накладок. Фасонки размещены в осевых продольных прорезях в стенках, жестко прикреплены к торцам стержней и заглушкам, а также соединены между собой при помощи накладок и стяжных болтов [Ферменные конструкции системы Трасскон™ / Обнинск: ООО «Руукки Рус», 2009. - 88 с.]. Врезные фасонки воспринимают усилия от поясов ферм и раскосов, значения которых могут достигать 3000 кН [Мосягин Д.Л., Ружанский И.Л., Гладштейн Л.И. Разработка соединительного узла металлических конструкций сетчатых пространственных покрытий крупных инженерных сооружений. - Промышленное и гражданское строительство, 2010, №5. - С. 32-35].

Недостатком известного решения является материалоемкость двойных комплектов болтовых креплений и соединительных элементов, включающих двухсторонние накладки. Кроме того, жесткость соединительных элементов в силовой плоскости значительно превышает жесткость из плоскости.

Наиболее близкое техническое решение (принятое за прототип) представляет собой монтажное (стыковое) соединение стержневых элементов из труб через врезной крест с помощью уголковых накладок на высокопрочных болтах [Металлические конструкции. В 3 т. Т. 3. Специальные конструкции и сооружения: Учебник для вузов / Под ред. В.В. Горева. - М.: Высшая школа, 2002. - С. 98, рис. 6.9, в].

Использование для прототипа двойных комплектов болтовых креплений и соединительных элементов с размещением в них соответствующего количества отверстий сопровождается ростом материалоемкости стыкового соединения и дополнительных трудозатрат.

Техническим результатом предлагаемого решения является сокращение расхода конструкционного материала и дополнительных трудозатрат.

Указанный технический результат достигается тем, что в стыковом соединении трубчатых стержней, включающем жестко прикрепленные к стержням торцевые заглушки и врезные кресты, соединенные между собой болтами внахлестку, каждый из сболченных лучей врезных крестов симметрично отогнут в противоположные стороны на толщину лучей.

Предлагаемое стыковое соединение трубчатых стержней имеет достаточно универсальное техническое решение для применения в монтажных стыках стержневых конструкций из трубчатых элементов различных сечений (квадратных, прямоугольных, ромбических, треугольных, пятиугольных, круглых, овальных, плоскоовальных, чечевидных). С не меньшей эффективностью его можно использовать в конструкциях из открытых (незамкнутых) профилей, например парных уголков или парных швеллеров, где кресты, перестав быть врезными, дополнительно выполняют функции соединительных прокладок между парными элементами.

В стыковом соединении трубчатых стержней по предлагаемому решению нет эксцентриситетов, свойственных известным соединениям внахлестку и создающих в них дополнительные моменты. Действие таких моментов характерно проявляется в нахлесточных соединениях гибких (тонких) элементов листовых конструкций с лобовыми швами. Здесь для снижения концентрации напряжений минимальную нахлестку рекомендуется принимать длиной не менее пяти толщин свариваемых элементов [Муханов К.К. Металлические конструкции: Учебник для вузов. - М.: Стройиздат, 1978. - С. 135-136, рис. IV. 18]. В предлагаемом стыковом соединении длина нахлесток определяется минимально необходимым количеством и диаметром болтов, а их симметричное расположение сохраняет центрирование стыкового соединения без двухсторонних накладок и без двойных комплектов болтовых креплений, что расширяет возможности для реализации нового технического решения.

Предлагаемое техническое решение поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 представлен вид сверху или вид сбоку стыкового соединения трубчатых стержней после стыкования; на фиг. 2 - вид сверху или вид сбоку стыкового соединения трубчатых стержней до стыкования; на фиг. 3 приведена аксонометрия сборки стыкового соединения трубчатых стержней (элементы торцевых заглушек условно не показаны).

Предлагаемое стыковое соединение трубчатых стержней включает жестко прикрепленные к стержням 1 врезные кресты 2, соединенные между собой болтами внахлестку, а также торцевые заглушки 3. Каждый из врезных крестов 2 имеет по четыре луча, которые симметрично отогнуты в противоположные стороны на толщину лучей. Эти лучи изготовлены из одинаковых листовых заготовок, участки которых с отверстиями под болты отогнуты на толщину лучей. Четыре гнутые заготовки в процессе сборочно-сварочных операций с использованием четырех уголковых коротышей компонуют в цельную крестообразную фасонку так, чтобы все четыре участка с отверстиями под болты были отогнуты в одном и том же направлении (по ходу часовой стрелки или против хода часовой стрелки). Такие фасонки после размещения в прорезях трубчатых стержней, по аналогии с прототипом, можно принимать в качестве врезных крестов. Однако предлагаемое решение стыкового соединения трубчатых стержней отличается от прототипа отсутствием двухсторонних накладок из равнополочных уголков, что сокращает расход конструкционного материала и дополнительные трудозатраты.

Количественно оценить сокращение конструкционного материала можно на примере прототипа в виде стыкового соединения стержней из труб диаметром 426 мм и толщиной 10 мм с несущей способностью на растяжение не менее 3000 кН. Для такого усилия при наличии двух плоскостей трения на одной условной полунакладке необходимо разместить 8 высокопрочных болтов М36 из стали марки 40Х «селект» по примеру 4.8 [Металлические конструкции. В 3 т. Т. 1. Элементы конструкций: Учебник для вузов / Под ред. В.В. Горева. - М.: Высшая школа, 2004. - С. 189-190]. В данном случае для стыкования врезных крестов при помощи четырех уголковых накладок необходимо 8×2=16 болтовых креплений. По предлагаемому (новому) решению для нахлесточного стыкования при наличии одной плоскости трения также необходимо разместить 16 высокопрочных болтов М36 из стали марки 40Х «селект». Основным результатом сравнения, представленным в табличной форме, стало сокращение расхода конструкционного материала на 2,8%.

В приведенном сравнении положительный эффект от использования предлагаемого соединения складывается не только из экономии материала монтажного стыка. Новое решение при прочих равных условиях позволяет отказаться от накладок из равнополочных уголков со снятыми фасками, что уменьшает дополнительные трудозатраты.

Таким образом, представляется, что стыковое соединение трубчатых стержней по предлагаемому решению достаточно перспективно для применения в несущих конструкциях зданий и сооружений с повышением их технико-экономических характеристик.

Стыковое соединение трубчатых стержней, включающее жестко прикрепленные к стержням торцевые заглушки и врезные кресты, соединенные между собой болтами внахлестку, отличающееся тем, что каждый из сболченных лучей врезных крестов симметрично отогнут в противоположные стороны на толщину лучей.
СТЫКОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ТРУБЧАТЫХ СТЕРЖНЕЙ
СТЫКОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ТРУБЧАТЫХ СТЕРЖНЕЙ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 31-40 из 46.
17.08.2018
№218.016.7bc8

Трехгранная решетчатая опора с поясами из плоскоовальных труб

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в качестве опорных конструкций для антенно-мачтовых систем, громоотводов, линий электропередач, радиорелейной связи, ветрогенераторных установок, осветительных вышек, дымовых труб и других инженерных сооружений. Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002664092
Дата охранного документа: 15.08.2018
13.10.2018
№218.016.9193

Полуплоскоовальная профильная труба

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в качестве стержневых и балочных элементов при разработке несущих конструкций зданий и сооружений различного назначения, в частном случае это могут быть стержневые элементы поясов и решеток ферм или решетчатых прогонов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002669410
Дата охранного документа: 11.10.2018
23.02.2019
№219.016.c6e0

Двутавровый гнутозамкнутый профиль (варианты)

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в качестве стержневых элементов несущих конструкций зданий и сооружений различного назначения. Техническим результатом изобретения является достаточная местная (локальная) и общая устойчивость профиля. В двутавровом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680560
Дата охранного документа: 22.02.2019
23.02.2019
№219.016.c711

Трапециевидная профильная труба

Изобретение относится к области строительства, а именно к трапециевидной профильной трубе, используемой в качестве стержневых элементов строительных конструкций. Техническим результатом изобретения является одинаковая устойчивость из плоскости и в плоскости трапециевидной трубы. Трапециевидная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680564
Дата охранного документа: 22.02.2019
04.04.2019
№219.016.fb86

Зетовый (z-образный) гнутозамкнутый профиль

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в качестве стержневых и балочных элементов. Техническим результатом изобретения является достаточная местная (локальная) и общая устойчивость зетовых (Z-образных) гнутозамкнутых профилей из плоскости и в плоскости несущей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002683839
Дата охранного документа: 02.04.2019
19.04.2019
№219.017.1d51

Швеллерный гнутозамкнутый профиль

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в качестве стержневых и балочных элементов при разработке несущих конструкций зданий и сооружений различного назначения. В частности, это могут быть поясные элементы ферм покрытий, стеновые ригели или кровельные прогоны....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002685013
Дата охранного документа: 16.04.2019
02.05.2019
№219.017.4866

Двутавровый гнутосварной профиль

Изобретение относится к области строительства, а именно к двутавровому гнутосварному профилю, который может быть использован в качестве балок и балочных систем. Технический результат заключается в снижении концентрации напряжений и наклепа основного металла в зонах наложения швов гнутосварного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002686762
Дата охранного документа: 30.04.2019
02.10.2019
№219.017.cc68

Консольная балка регулярно-переменной высоты из профильных труб (гнутосварных профилей)

Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкции консольной балки. Техническим результатом изобретения является уменьшение расхода конструкционного материала (стали), снижение уровня концентрации напряжений, повышение эффективности тонкостенных профилей. Консольная балка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002701404
Дата охранного документа: 26.09.2019
12.10.2019
№219.017.d534

Ферма из гнутосварных профилей с поясами регулярно-переменных сечений

Изобретение относится к области строительства, а именно к решетчатой конструкции - ферме. Техническим результатом изобретения является снижение уровня концентрации напряжений. Ферма состоит из гнутосварных профилей с поясами регулярно-переменных сечений и включает решетку и пояса,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002702492
Дата охранного документа: 08.10.2019
13.02.2020
№220.018.0209

Н-образный гнутозамкнутый профиль с перфорированной полкой

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в качестве стержневых элементов несущих конструкций зданий. Техническим результатом изобретения является общая устойчивость Н-образных гнутозамкнутых профилей, их равноустойчивость из плоскости и в плоскости несущей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002714033
Дата охранного документа: 11.02.2020
Показаны записи 31-40 из 46.
17.08.2018
№218.016.7bc8

Трехгранная решетчатая опора с поясами из плоскоовальных труб

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в качестве опорных конструкций для антенно-мачтовых систем, громоотводов, линий электропередач, радиорелейной связи, ветрогенераторных установок, осветительных вышек, дымовых труб и других инженерных сооружений. Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002664092
Дата охранного документа: 15.08.2018
13.10.2018
№218.016.9193

Полуплоскоовальная профильная труба

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в качестве стержневых и балочных элементов при разработке несущих конструкций зданий и сооружений различного назначения, в частном случае это могут быть стержневые элементы поясов и решеток ферм или решетчатых прогонов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002669410
Дата охранного документа: 11.10.2018
23.02.2019
№219.016.c6e0

Двутавровый гнутозамкнутый профиль (варианты)

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в качестве стержневых элементов несущих конструкций зданий и сооружений различного назначения. Техническим результатом изобретения является достаточная местная (локальная) и общая устойчивость профиля. В двутавровом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680560
Дата охранного документа: 22.02.2019
23.02.2019
№219.016.c711

Трапециевидная профильная труба

Изобретение относится к области строительства, а именно к трапециевидной профильной трубе, используемой в качестве стержневых элементов строительных конструкций. Техническим результатом изобретения является одинаковая устойчивость из плоскости и в плоскости трапециевидной трубы. Трапециевидная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680564
Дата охранного документа: 22.02.2019
04.04.2019
№219.016.fb86

Зетовый (z-образный) гнутозамкнутый профиль

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в качестве стержневых и балочных элементов. Техническим результатом изобретения является достаточная местная (локальная) и общая устойчивость зетовых (Z-образных) гнутозамкнутых профилей из плоскости и в плоскости несущей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002683839
Дата охранного документа: 02.04.2019
19.04.2019
№219.017.1d51

Швеллерный гнутозамкнутый профиль

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в качестве стержневых и балочных элементов при разработке несущих конструкций зданий и сооружений различного назначения. В частности, это могут быть поясные элементы ферм покрытий, стеновые ригели или кровельные прогоны....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002685013
Дата охранного документа: 16.04.2019
02.05.2019
№219.017.4866

Двутавровый гнутосварной профиль

Изобретение относится к области строительства, а именно к двутавровому гнутосварному профилю, который может быть использован в качестве балок и балочных систем. Технический результат заключается в снижении концентрации напряжений и наклепа основного металла в зонах наложения швов гнутосварного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002686762
Дата охранного документа: 30.04.2019
02.10.2019
№219.017.cc68

Консольная балка регулярно-переменной высоты из профильных труб (гнутосварных профилей)

Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкции консольной балки. Техническим результатом изобретения является уменьшение расхода конструкционного материала (стали), снижение уровня концентрации напряжений, повышение эффективности тонкостенных профилей. Консольная балка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002701404
Дата охранного документа: 26.09.2019
12.10.2019
№219.017.d534

Ферма из гнутосварных профилей с поясами регулярно-переменных сечений

Изобретение относится к области строительства, а именно к решетчатой конструкции - ферме. Техническим результатом изобретения является снижение уровня концентрации напряжений. Ферма состоит из гнутосварных профилей с поясами регулярно-переменных сечений и включает решетку и пояса,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002702492
Дата охранного документа: 08.10.2019
13.02.2020
№220.018.0209

Н-образный гнутозамкнутый профиль с перфорированной полкой

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в качестве стержневых элементов несущих конструкций зданий. Техническим результатом изобретения является общая устойчивость Н-образных гнутозамкнутых профилей, их равноустойчивость из плоскости и в плоскости несущей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002714033
Дата охранного документа: 11.02.2020
+ добавить свой РИД