RU67127U1

RU67127U1 - SYSTEM OF CONNECTION OF ELEMENTS OF A SPACE BUILDING FRAME

Info

Publication number: RU67127U1
Application number: RU2007121171/22U
Authority: RU
Inventors: Андрей Георгиевич Макаров
Original assignee: Андрей Георгиевич Макаров
Priority date: 2007-06-05
Filing date: 2007-06-05
Publication date: 2007-10-10

Abstract

Техническое решение относится к строительству, а именно: к узлам соединения деревянных элементов каркаса здания при строительстве малоэтажных домов. Целью заявленного технического решения является упрощение и ускорение сборки здания, повышение прочности узлового соединения каркаса здания и несущей способности каркаса. Цель достигается тем, что в системе соединения элементов пространственного каркаса здания, состоящей из узла соединения стойки с балками, включающего соединительный элемент, закрепляемый на стойке и балках, в узле соединения стойки с балками одна балка выполнена в виде опорной стяжки с пазами для установки стоек, а другая - в виде балки перекрытия, причем стойка, опорная стяжка и балка перекрытия выполнены из доски одного размера, а соединительный элемент узла выполнен в виде сварной конструкции из двух уголков из П-образного профиля, расположенных зеркально друг к другу в одной плоскости на расстоянии друг от друга, равном толщине опорной стяжки и пластины П-образного профиля приваренной в торец к уголкам и снабженной открытым пазом со стороны примыкания ее к уголкам для размещения опорной стяжки, при этом на горизонтальных и вертикальных полках уголков и на пластине выполнены отверстия для болтового закрепления их соответственно на опорных стяжках, стойках и балке перекрытия, причем система дополнительно содержит узел углового соединения стоек продольной и поперечной стен, включающий угловой соединительный элемент, выполненный в виде трех элементов: двух уголков из П-образного профиля с отверстиями для крепления одного на стойке и опорной стяжке торцовой стены и другого для крепления на стойке и опорной стяжке продольной стены и элемента в виде сварной конструкции из двух уголков из Г-образного профиля, вертикальные полки которых размещены под прямым углом друг к другу с возможностью одновременного закрепления их на стойках продольной и торцовой стен, а горизонтальные полки жестко соединены по срезу и снабжены отверстиями для болтового крепления на состыкованных в углу каркаса опорных стяжках продольной и поперечной стен.The technical solution relates to the construction, namely: to the nodes of the connection of the wooden elements of the frame of the building during the construction of low-rise buildings. The purpose of the claimed technical solution is to simplify and accelerate the assembly of the building, increase the strength of the nodal connection of the building frame and the bearing capacity of the frame. The goal is achieved in that in the system of connecting the elements of the spatial frame of the building, consisting of a node connecting the rack to the beams, including a connecting element fixed to the rack and beams, in the node connecting the rack to the beams, one beam is made in the form of a supporting screed with grooves for installing the racks, and the other in the form of a floor beam, and the stand, supporting screed and floor beam are made of the same size board, and the connecting element of the node is made in the form of a welded structure from two corners of a U-shaped profile, laid mirror to each other in the same plane at a distance from each other, equal to the thickness of the support screed and the U-shaped plate welded at the end to the corners and provided with an open groove from the side adjacent to the corners to accommodate the support screed, both horizontal and vertical the shelves of the corners and on the plate are made holes for bolting them, respectively, to the supporting screeds, racks and the floor beam, and the system additionally contains a node for the angular connection of the racks longitudinal and transverse walls, including an angular connecting element, made in the form of three elements: two corners of a U-shaped profile with holes for mounting one on the rack and the supporting screed of the end wall and the other for mounting on the rack and supporting screed of the longitudinal wall and the element in the form of a welded structure from two corners of the L-shaped profile, the vertical shelves of which are placed at right angles to each other with the possibility of simultaneously fixing them on the racks of the longitudinal and end walls, and the horizontal shelves are rigidly connected along the slice and provided with holes for bolting on stacked in a corner of the frame supporting screeds longitudinal and transverse walls.

Description

Техническое решение относится к строительству, а именно: к узлам соединения деревянных элементов каркаса здания при строительстве малоэтажных домов.The technical solution relates to the construction, namely: to the nodes of the connection of the wooden elements of the frame of the building during the construction of low-rise buildings.

Известно узловое соединение стержней пространственного каркаса, включающее соединительный элемент (сердечник) в форме гексаэдра с отверстиями на гранях и объединенные с ними болтами концы стержней, расположенные под углом 90° в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Сердечник выполнен полым, как минимум, без одной грани, а боковые грани снабжены прорезями, открытыми в сторону отсутствующих граней (см. п., SU, №1753953, МКИ-5, Е04В 1/38, 1/58).A nodal connection of the rods of the spatial frame is known, including a connecting element (core) in the form of a hexahedron with holes on the faces and bolted ends of the rods located at an angle of 90 ° in three mutually perpendicular planes. The core is hollow, at least without one face, and the side faces are provided with slots open to the side of the missing faces (see., SU, No. 1753953, MKI-5, Е04В 1/38, 1/58).

Недостатком известного технического решения является сложность выполнения соединительного элемента.A disadvantage of the known technical solution is the complexity of the connection element.

Известно стыковое соединение балки со строительным элементом - стойкой, выполненных из дерева и имеющих прорези в торцах, содержащее закрепленную в прорези балки соединительную пластину с направленным вниз Г-образным выступом прямоугольного очертания на конце, заходящим за выступ опорного элемента, установленного в пазах на стойке, контактирующей с балкой (см. п., SU, №908253, МПК-3, Е04В 1/38).A butt joint of a beam with a building element - a pillar, made of wood and having slots at the ends, is known, comprising a connecting plate fixed in the slot of a beam with a downward L-shaped protrusion of a rectangular shape at the end that extends beyond the protrusion of a support element mounted in grooves on the rack, in contact with the beam (see p. SU, No. 908253, MPK-3, EV 1/38).

Недостатками известного технического решения являются высокие требования к прочности концевых частей балки и стойки, выполненных с прорезями для установки соединительных элементов, ослабляющих несущую способность элементов каркаса, кроме того, сложность конфигурации соединительного элемента, затрудняющая их изготовление.The disadvantages of the known technical solutions are the high requirements for the strength of the end parts of the beams and racks, made with slots for installing connecting elements, weakening the bearing capacity of the frame elements, in addition, the complexity of the configuration of the connecting element, making them difficult to manufacture.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является система соединения элементов пространственного каркаса здания, включающая узлы соединения стоек с горизонтальными и наклонными балками, в которых вертикальная стойка содержит ортогонально расположенные в ее теле прорези со вставленными в них соединительными пластинами, выполненными в виде плоских прямоугольников, у которых, по крайней мере, один из углов срезан, а в каждом из оставшихся углов пластины выполнены отверстия под фиксаторы. В горизонтальных и наклонных балках в местах их примыкания к стойкам образованы прорези, в каждую из которых вмонтирован один из углов соединительной пластины, закрепленной в балке посредством горизонтального фиксатора, пропущенного через образованный в балке сквозной канал и через отверстия в углу соединительной пластины (см. п., RU, №2109113, МПК-6 Е04В 1/58, Е04В 1/26).The closest technical solution to the claimed is a system of connecting the elements of the spatial frame of the building, including the nodes of the racks with horizontal and inclined beams, in which the vertical column contains slots orthogonally located in its body with connecting plates inserted into them, made in the form of flat rectangles, in which at least one of the corners is cut off, and holes for retainers are made in each of the remaining corners of the plate. Slots are formed in horizontal and inclined beams at their places of contact with the uprights, each of which has one of the corners of the connecting plate mounted in the beam by means of a horizontal clamp passed through the through channel formed in the beam and through the holes in the corner of the connecting plate (see ., RU, No. 2109113, MPK-6 Е04В 1/58, ЕВВ 1/26).

Недостатками известного технического решения являются: низкая несущая способность узла крепления балки со стойкой, недостаточная прочность концевой части стойки, ослабленной пазами для размещения соединительных пластин; кроме того, сложность и трудоемкость выполнения глухих пазов в балках для размещения в них соединительного элемента.The disadvantages of the known technical solutions are: low bearing capacity of the attachment point of the beam with the rack, insufficient strength of the end part of the rack, weakened by the grooves to accommodate the connecting plates; in addition, the complexity and complexity of performing blind grooves in the beams for placement of the connecting element.

Целью заявленного технического решения является упрощение и ускорение сборки здания, повышение прочности узлового соединения каркаса здания и несущей способности каркаса.The purpose of the claimed technical solution is to simplify and accelerate the assembly of the building, increase the strength of the nodal connection of the building frame and the bearing capacity of the frame.

Цель достигается тем, что в системе соединения элементов пространственного каркаса здания, состоящей из узла соединения стойки с балками, включающего соединительный элемент, закрепляемый на стойке и балках, в узле соединения стойки с балками одна балка выполнена в виде опорной стяжки с пазами для установки стоек, а другая - в виде балки перекрытия, причем стойка, опорная стяжка и балка перекрытия выполнены из доски одного размера, а соединительный элемент узла выполнен в виде сварной конструкции из двух уголков из П-образного профиля, расположенных зеркально друг к другу в одной плоскости на расстоянии друг от друга, равном толщине опорной стяжки и пластины П-образного профиля приваренной в торец к уголкам и снабженной открытым пазом со стороны примыкания ее к уголкам для размещения опорной стяжки, при этом на горизонтальных и вертикальных полках уголков и на пластине выполнены отверстия для болтового закрепления их соответственно на опорных стяжках, стойках и балке перекрытия, причем система дополнительно содержит узел углового соединения стоек продольной и поперечной стен, включающий угловой соединительный элемент, выполненный в виде трех элементов: двух уголков из П-образного профиля с отверстиями для крепления одного на стойке и опорной стяжке торцовой стены и другого для крепления на стойке и опорной стяжке продольной стены и элемента в виде сварной конструкции из двух уголков из Г-образного профиля, вертикальные полки которых размещены под прямым углом друг к другу с возможностью одновременного закрепления их на стойках продольной и торцовой стен, а горизонтальные полки жестко соединены по срезу и снабжены отверстиями для болтового крепления на состыкованных в углу каркаса опорных стяжках продольной и поперечной стен.The goal is achieved in that in the system of connecting the elements of the spatial frame of the building, consisting of a node connecting the rack to the beams, including a connecting element fixed to the rack and beams, in the node connecting the rack to the beams, one beam is made in the form of a supporting screed with grooves for installing the racks, and the other in the form of a floor beam, and the stand, supporting screed and floor beam are made of the same size board, and the connecting element of the node is made in the form of a welded structure from two corners of a U-shaped profile, laid mirror to each other in the same plane at a distance from each other, equal to the thickness of the support screed and the U-shaped plate welded at the end to the corners and provided with an open groove from the side adjacent to the corners to accommodate the support screed, both horizontal and vertical the shelves of the corners and on the plate are made holes for bolting them, respectively, to the supporting screeds, racks and the floor beam, and the system further comprises a node for the angular connection of the racks longitudinal and transverse walls, including an angular connecting element, made in the form of three elements: two corners of a U-shaped profile with holes for mounting one on the rack and the supporting screed of the end wall and the other for mounting on the rack and supporting screed of the longitudinal wall and the element in the form of a welded structure from two corners of the L-shaped profile, the vertical shelves of which are placed at right angles to each other with the possibility of simultaneously fixing them on the racks of the longitudinal and end walls, and the horizontal shelves are rigidly connected along the slice y and are equipped with holes for bolting on the supporting couplers of the longitudinal and transverse walls joined in the corner of the frame.

Использование в качестве элементов каркаса унифицированных деревянных элементов, а также унифицированных металлических деталей обеспечивает возможность упрощенной и ускоренной сборки каркасных малоэтажных зданий.The use of unified wooden elements as well as unified metal parts as frame elements provides the possibility of simplified and accelerated assembly of frame low-rise buildings.

Кроме того, использование в узлах соединения стойки с балками соединительного элемента в виде сварной конструкции из упрочненных за счет П-образного профиля In addition, the use in the nodes of the connection between the rack and the beams of the connecting element in the form of a welded structure made of hardened due to the U-shaped profile

уголков и усиленной пластины П-образного сечения, обеспечивающих болтовое закрепление элементов каркаса по трем направлениям, а также использование в узле углового соединения стоек продольной и торцовой стен тех же уголков П-образного профиля и сварной конструкции из уголков, усиленных Г-образным профилем для болтового крепления, повышает прочность узловых соединений каркаса и несущей способности каркаса.corners and a reinforced plate of a U-shaped section, providing bolt fastening of frame elements in three directions, as well as the use of the angles of the U-shaped profile and the welded structure from the corners reinforced with an L-shaped profile for bolted in the node of the angular connection of the racks of the longitudinal and end walls fastenings, increases the strength of the nodal joints of the frame and the bearing capacity of the frame.

На фиг.1 - Соединительный элемент узла соединения стоек с балками (две проекции).Figure 1 - The connecting element of the node connecting racks with beams (two projections).

На фиг.2 - Соединительный элемент узла соединения стоек с балками (вид в изометрии).Figure 2 - Connecting element of the node connecting racks with beams (view in isometric view).

На фиг.3 - Установка соединительного элемента каркаса в средней части продольной стены на I этаже, в межэтажном соединении, чердачном соединении (вид слева). То же в средней части торцовой стены (вид справа).Figure 3 - Installation of the connecting element of the frame in the middle part of the longitudinal wall on the 1st floor, in the interfloor connection, attic connection (left side view). The same is in the middle part of the end wall (right view).

На фиг.4 - Сварная конструкция из двух уголков Г-образного профиля углового соединительного элемента для соединения стоек торцовой и продольной стен.Figure 4 - Welded construction from two corners of the L-shaped profile of the corner connecting element for connecting the racks of the end and longitudinal walls.

На фиг.5 - То же (вид в изометрии).Figure 5 - The same (isometric view).

На фиг.6 - Установка углового соединительного элемента (вид в плане).Figure 6 - Installation of an angular connecting element (plan view).

На фиг.7 - Установка соединительного элемента на торцовой стене первого этажа здания и на продольной стене межэтажного соединения, установка углового соединительного элемента.Figure 7 - Installation of the connecting element on the end wall of the first floor of the building and on the longitudinal wall of the interfloor connection, installation of the corner connecting element.

Система соединения элементов пространственного каркаса здания состоит из узла соединения стойки 1 с балками в виде опорной стяжки 2 и балки перекрытия 3 с помощью соединительного элемента, причем стойка, опорная стяжка и балка перекрытия выполнены из доски одного размера, например 50×200 мм. На опорной стяжке 2 выполнены пазы 4 для установки стоек 1. На стойках 1 выполнены пазы 5 для размещения балок перекрытия 3 и паз для размещения элемента 6 в виде бруска для закрепления обшивки, формирующей внутреннюю стену. Соединительный элемент узла выполнен в виде сварной конструкции, состоящей из двух уголков 7 из П-образного профиля, расположенных зеркально друг к другу, в одной плоскости на расстоянии друг от друга, равным толщине опорной стяжки 2. В торец перпендикулярно к уголкам 7 приварена пластина 8 П-образного профиля. На полках уголков 7 выполнены отверстия 9 для болтового закрепления его на стойках 1 и отверстия 10 для болтового закрепления - на опорной стяжке 2. Кроме того, на пластине 8 со стороны примыкания ее к уголкам 7 выполнен открытый паз 11 для размещения опорной стяжки 2. Система содержит также узел углового соединения стоек 1 продольной и торцовой стен, включающий угловой соединительный элемент, состоящий из трех элементов: двух уголков 7 из П-образного профиля с отверстиями на полках для The system of connecting the elements of the spatial frame of the building consists of a node connecting the rack 1 to the beams in the form of a support screed 2 and the floor beam 3 using a connecting element, the rack, support screed and floor beam made of the same size board, for example 50 × 200 mm. On the supporting screed 2, grooves 4 are made for installing the uprights 1. On the racks 1, grooves 5 are made to accommodate the floor beams 3 and a groove for accommodating the element 6 in the form of a bar for fixing the casing forming the inner wall. The connecting element of the assembly is made in the form of a welded structure, consisting of two corners 7 of the U-shaped profile, located mirror-to-one to another, in the same plane at a distance from each other, equal to the thickness of the support tie 2. A plate 8 is welded perpendicularly to the corners 7 U-shaped profile. Holes 9 are made on the shelves of the corners 7 for bolting it to the posts 1 and 10 for bolting it to the support screed 2. In addition, an open groove 11 is made on the plate 8 adjacent to the corners 7 to accommodate the support screed 2. The system also contains a node for the angular connection of the uprights 1 of the longitudinal and end walls, including an angular connecting element consisting of three elements: two corners 7 of a U-shaped profile with holes on the shelves for

болтового крепления одного уголка 7 на стойке 1 и опорной стяжке 2 торцовой стены, а другого - на стойке 1 и опорной стяжке 2 продольной стены и сварной конструкции из двух уголков 12, 13 из Г-образного профиля, вертикальные полки которых размещены под прямым углом друг к другу с возможностью одновременного болтового закрепления на стойках 1 продольной и торцовой стен. Две другие полки уголков 12 и 13 жестко соединены по срезу сваркой и имеют отверстия для болтового крепления на состыкованных в углу каркаса опорных стяжках 2 продольной и торцовой стен.bolt fastening of one corner 7 on the rack 1 and the supporting coupler 2 of the end wall, and the other on the rack 1 and the supporting coupler 2 of the longitudinal wall and the welded structure from two corners 12, 13 of the L-shaped profile, the vertical shelves of which are placed at right angles to each other to a friend with the possibility of simultaneous bolting on racks 1 of the longitudinal and end walls. The other two shelves of corners 12 and 13 are rigidly connected along the slice by welding and have holes for bolt fastening on the supporting ties 2 of the longitudinal and end walls joined in the corner of the frame.

Система соединения элементов пространственного каркаса здания используется следующим образом.The system of connecting the elements of the spatial frame of the building is used as follows.

На фундаменте по его периметру размещают опорные стяжки 2 двух торцовых и двух продольных стен здания. В пазы 4 опорных стяжек 2 последовательно устанавливают стойки 1, начиная с угловых стоек торцовой и продольной стен, при этом стойки 1 узла углового соединения уголками 7 углового соединительного элемента с одной стороны с помощью болтов закрепляют на опорных стяжках 2 торцовой и продольной стен, а с другой стороны стойки 1 через болты крепят с помощью сварной конструкции из Г-образных уголков 12, 13, закрепляя ее одновременно на стойках 1 и на состыкованных в углу каркаса опорных стяжках 2 торцовой и продольной стен. При установке следующих стоек 1 от угла каркаса в пазы 4 опорных стяжек 2 продольных стен используют соединительный элемент узла соединения стойки с балками. Соединительный элемент устанавливают так, чтобы опорная стяжка 2 продольной стены расположилась между уголками 7 из П-образного профиля и в пазу 11 пластины 8. Вертикальные полки уголков 7 с помощью болтов закрепляют на вертикальной стойке и фундаменте, а пластину 8 - на балке перекрытия 3, устанавливаемой в пазу 5 стойки 1.On the foundation around its perimeter are placed supporting screeds 2 of two end walls and two longitudinal walls of the building. In the grooves 4 of the supporting screeds 2, racks 1 are sequentially installed, starting from the angular racks of the end and longitudinal walls, while the racks 1 of the corner connection node with the corners 7 of the angular connecting element on one side are bolted to the supporting screeds 2 of the end and longitudinal walls, and with the other side of the strut 1 through bolts is fastened with a welded structure from the L-shaped corners 12, 13, fixing it simultaneously on the struts 1 and on the supporting ties 2 of the end and longitudinal walls joined in the corner of the frame. When installing the following uprights 1 from the corner of the frame into the grooves 4 of the supporting screeds 2 of the longitudinal walls, use the connecting element of the node connecting the rack with beams. The connecting element is installed so that the supporting screed 2 of the longitudinal wall is located between the corners 7 of the U-shaped profile and in the groove 11 of the plate 8. The vertical shelves of the corners 7 are fastened with bolts to the vertical rack and foundation, and the plate 8 to the floor beam 3, installed in the groove 5 of the rack 1.

При межэтажном соединении элементов каркаса, начиная со второй стойки 1 продольной стены используют соединительный элемент узла соединения стойки с балками, при этом вертикальные полки уголков 7 из П-образного профиля болтами закрепляют на стойках 1 первого и второго этажей, его горизонтальные полки болтами снизу и сверху крепят на опорной стяжке 2, а пластину 8 закрепляют на балке перекрытия 3, служащей одновременно опорой для формирования пола второго этажа и потолка первого этажа. В межэтажном узле углового соединения стоек продольной и поперечной стен используют два угловых соединительных элемента, устанавливая уголки 7 и сварную конструкцию из уголков 12, 13 Г-образного профиля на опорные стяжки снизу и сверху, при этом, скрепляя болтами горизонтальные полки уголков 7 через стяжку, а вертикальные полки - со стойками первого и второго этажа. Вертикальные полки уголков 12, 13 закрепляют на стойках первого и второго этажа, а горизонтальные полки скрепляют болтовым When interfloor connection of frame elements, starting from the second rack 1 of the longitudinal wall, use the connecting element of the node connecting the rack with beams, while the vertical shelves of the corners 7 of the U-shaped profile are bolted to the racks 1 of the first and second floors, its horizontal shelves with bolts from the bottom and top mounted on the supporting screed 2, and the plate 8 is fixed on the floor beam 3, which simultaneously serves as a support for the formation of the floor of the second floor and the ceiling of the first floor. In the interfloor assembly of the angular connection of the racks of the longitudinal and transverse walls, two angular connecting elements are used, installing corners 7 and a welded structure of corners 12, 13 of the L-shaped profile on the supporting screeds from below and from above, while bolting the horizontal shelves of the corners 7 through the screed, and vertical shelves - with racks of the first and second floor. The vertical shelves of the corners 12, 13 are fixed on the racks of the first and second floors, and the horizontal shelves are bolted together

соединением через межэтажную стяжку.connection through the floor screed.

Система соединения элементов пространственного каркаса здания, обеспечивающая ускоренную и упрощенную сборку здания за счет использования унифицированных деталей каркаса и крепежных элементов, найдет промышленное применение.The system of connecting the elements of the spatial frame of the building, which provides an accelerated and simplified assembly of the building through the use of standardized frame parts and fasteners, will find industrial application.

Claims

The system of connecting the elements of the spatial frame of the building, consisting of a node connecting the rack to the beams, including a connecting element fixed to the rack and beams, characterized in that in the node connecting the rack to the beams, one beam is made in the form of a supporting screed with grooves for installing the racks, and the other - in the form of a floor beam, and the stand, supporting screed and floor beam are made of boards of the same size, and the connecting element of the node is made in the form of a welded structure from two corners of a U-shaped profile, located They are mirrored to each other in the same plane at a distance from each other, equal to the thickness of the support screed and the U-shaped plate, welded at the end to the corners and provided with an open groove from the side adjacent to the corners to accommodate the support screed, while on horizontal and the vertical shelves of the corners and on the plate are made holes for bolting them, respectively, to the supporting screeds, racks and floor beam, and the system further comprises an assembly of angular joints of the racks of the longitudinal and transverse walls, including an angular connecting element made in the form of three elements: two corners of a U-shaped profile with holes for fastening one on the rack and the supporting screed of the end wall and the other for mounting on the rack and the supporting screed of the longitudinal wall and the element in the form of a welded structure of two corners of the L-shaped profile, the vertical shelves of which are placed at right angles to each other with the possibility of simultaneously fixing them on the racks of the longitudinal and end walls, and their horizontal shelves are rigidly connected along the slice and equipped with holes for bolting on the supporting couplers of the longitudinal and transverse walls docked in the corner of the frame.