болтовое соединение тонкостенных элементов

Формула изобретения

Болтовое соединение тонкостенных элементов, включающее верхний и нижний соединяемые элементы, нахлестнутые на фасонку и стянутые между собой сквозным болтом с гайкой и шайбами, вставленным в соосные отверстия, при этом между соединяемыми элементами установлены кольца с конусной наружной поверхностью, отличающееся тем, что отверстие в фасонке выполнено с двухсторонней зенковкой, а кольца расположены между верхним и нижним тонкостенными элементами и шайбами, при этом кольца выполнены с односторонней конусной поверхностью, ориентированной в сторону тонкостенных элементов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства и предназначено для соединения тонкостенных элементов в несущих конструкциях.

Известно болтовое соединение тонкостенных элементов в решетчатых конструкциях, включающее листовые фасонки с нахлестнутыми концами тонкостенных элементов из оцинкованной стали. Соединение элементов выполняется болтами нормальной точности, вставляемыми в соосные отверстия [см. книгу Клячин А.З. Металлические решетчатые пространственные конструкции регулярной структуры. Екатеринбург, 1994 г., с.17-19].

Недостаток соединения состоит в низкой несущей способности на смятие ввиду того, что используются тонкостенные элементы.

Известно другое соединение тонкостенных элементов, включающее нахлестнутые концы, стянутые болтом с шайбами, вставленным в соосные отверстия. При этом на поверхности шайбы образованы коническое углубление и утолщение. При стягивании болта тонкостенные элементы по периметру болта защемляются между шайбами, что приводит к повышению несущей способности соединения на смятие [Патент РФ №2264507 от 09.04.2004, МПК Е04В 1/58. Бюллетень №32 от 20.11.2005].

Недостаток соединения состоит в невозможности соединения тонкостенных элементов при наличии листовой узловой фасонки большей толщины, например 5÷8 мм.

Наиболее близким к изобретению является болтовое соединение, включающее верхний и нижний элементы, нахлестнутые на фасонку и стянутые болтом с шайбами и гайкой, вставленным в соосные отверстия в соединяемых элементах. При этом между фасонкой, верхним и нижним элементами установлены кольца с двусторонней конусной наружной поверхностью [Авт. свид. №536335 от 04.07.75, Мкл F16B 5/02. Бюллетень №43 от 25.11.76].

Недостаток соединения состоит в невозможности выполнения соединения в случае использования тонкостенных верхних и нижних элементов.

Изобретение направлено на повышение несущей способности болтового соединения тонкостенных элементов, прикрепляемых к узловой фасонке.

Достижение указанного результата обеспечивается тем, что в болтовом соединении, включающем верхний и нижний элементы, нахлестнутые на фасонку и стянутые между собой сквозным болтом с гайкой и шайбами, вставленным в соосное отверстие, при этом между соединяемыми элементами установлены кольца с конусной наружной поверхностью, согласно изобретению, отверстие в фасонке выполнено с двухсторонней зенковкой, а кольца расположены между верхним и нижним тонкостенными элементами и шайбами, при этом кольца выполнены с односторонней конусной поверхностью, ориентированной в сторону тонкостенных элементов.

На Фиг.1 изображена решетчатая рама с болтовыми узловыми соединениями на фасонках; на Фиг.2 показан общий вид болтового соединения тонкостенных элементов на примере решетчатой рамы, узел 1 на Фиг.1; на Фиг.3 изображен разрез болтового соединения в процессе сборки (разрез 1-1 на Фиг.2); на Фиг.4 показан разрез узла в собранном состоянии (разрез 1-1 на Фиг.2).

Болтовое соединение тонкостенных элементов включает верхние и нижние элементы 1, например, из гнутых профилей, нахлестнутые на фасонку 2. В фасонке 2 толщиной 5÷10 мм выполнено отверстие с двухсторонней зенковкой. Соединение элементов 1 и 2 выполняют сквозным болтом 3 с гайкой 4 и шайбами 5, вставленным в соосное отверстие. Между тонкостенными элементами 1 и шайбами 5 установлены кольца 6 с односторонней конусной поверхностью, ориентированной в сторону тонкостенных элементов 1.

Сборка болтового соединения осуществляется в следующей последовательности.

На фасонку с нахлестом укладывают тонкостенные профильные элементы 1, в которых выполняют соосные отверстия. В соосные отверстия устанавливают болт 3, на который последовательно устанавливают кольца 6 с односторонней конусной поверхностью, ориентированной в сторону тонкостенных элементов 1, шайбы 5 и гайку 4.

При затягивании гайки 4, кольца 6 конической поверхностью вдавливаются по периметру отверстия в тонкостенные элементы 1, деформируя их по форме зенкованного отверстия в фасонке 2. Окончательная затяжка болта 3 и отгиб тонкостенных элементов 1, образованный по периметру зенкованного отверстия в фасонке 2, увеличивают несущую способность соединения на смятие.

Болтовое соединение позволяет соединять тонкостенные элементы к фасонкам значительной толщины с повышением несущей способности в 2÷2,5 раза.