способ болтового соединения стержневых конструкций из тонкостенных профилей

Формула изобретения

1. Способ болтового соединения стержневых конструкций из тонкостенных профилей, включающий установку шайб и высокопрочного болта в отверстие в соединяемых элементах, отличающийся тем, что с одной стороны соединяемых элементов устанавливают шайбу с кольцевыми выступами треугольной формы сечения, а с другой стороны соединяемых элементов устанавливают ответную шайбу с кольцевыми пазами того же профиля сечения, что и выступы, при этом площадь поперечного сечения шайб принимают более площади ослабления сечения соединяемого элемента отверстием под болт.

2. Способ болтового соединения по п.1, отличающийся тем, что шайбы выполняют с двумя или более кольцевыми выступами и пазами.

3. Способ болтового соединения по п.2, отличающийся тем, что кольцевые выступы и ответные пазы выполняют чередующимися в обеих шайбах.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в соединениях стержневых конструкций, например из тонкостенных профилей, собираемых на высокопрочных болтах, в которых соединения работают на сдвиг.

Известны способы повышения несущей способности соединений на высокопрочных болтах путем обработки поверхностей соединяемых элементов механическим, химическим и газопламенным способами и др. (см. «Металлические конструкции», Москва, Стройиздат, 1986, стр.118 табл.6.4). Однако эти способы не применимы для повышения несущей способности болтовых соединений стержней из оцинкованных профилей, так как нарушается защита профилей от коррозии.

Известен способ болтового соединения стержней с помощью болта, гайки и промежуточного элемента, размещенного между соединяемыми элементами и повышающего прочность соединения на сдвиг (см. авторские свидетельства СССР № 536335, кл. F16В 5/02, 04.05.75 и № 817341, кл. F16В 5/02, 05.12.77).

Такой способ трудоемок в изготовлении и монтаже, а в строительстве, например для крепления тонкостенных элементов, работающих на сдвиг, трудно выполним.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ болтового соединения элементов, содержащий болт, установленный в отверстия соединяемых деталей, между которыми прокладывают промежуточный проволочный элемент, а последний при натяжении болта вминается в соединяемые детали (см. авторское свидетельство SU № 1027441 A, F16B, 5/02, 04.02.82).

Такой способ соединения элементов конструкций трудоемок в сборе, так как требует предварительного рассверливания соединяемых элементов и последующего прокладывания в узловом соединении проволочных элементов, которые потом будут вминаться в соединяемые элементы.

Изобретение направленно на повышение несущей способности и упрощение изготовления стержневых конструкций с болтовыми соединениями на высокопрочных болтах.

Результат достигается тем, что в способе болтового соединения стержневых конструкций из тонкостенных профилей, включающем установку шайб и высокопрочного болта в отверстия в соединяемых элементах, согласно изобретению, с одной стороны соединяемых элементов устанавливают шайбу с кольцевыми выступами треугольной формы сечения, а с другой стороны соединяемых элементов устанавливают ответную шайбу с кольцевыми пазами того же профиля сечения, что и выступы, при этом площадь поперечного сечения шайб принимают более площади ослабления сечения соединяемого элемента отверстием под болт. Результат также достигается тем, что шайбы выполняют с двумя или более кольцевыми выступами и пазами или кольцевые выступы и ответные пазы выполняют чередующимися в обеих шайбах.

На фиг.1 изображено болтовое соединение; на фиг.2 - разрез шайб в аксонометрии и на фиг.3 - разрез шайб с кольцевыми выступами и ответными пазами, чередующимися в обеих шайбах.

Способ болтового соединения стержневых конструкций из тонкостенных профилей, например из оцинкованных профилей, содержит профили 1, в которых сверлят отверстия и устанавливают шайбы 2 и 3, после чего устанавливают высокопрочный болт 4 и преднапрягают его (фиг.1). В шайбах 2 и 3 имеющиеся кольцевые выступы 5 и пазы 6 формируют профиль 1 по форме кольцевых выступов шайб 2 и пазов в шайбах 3 и создают в соединении кольцевые выступы 5 и пазы 6 (фиг.2 и 3), которые входят в зацепление друг с другом, что повышает несущую способность соединения на действие сдвигающей силы N (фиг.1). Повышение несущей способности соединения на сдвиг зависит от габаритных размеров шайб и несущей способности высокопрочного болта на растяжение, что в каждом случае определяется расчетом, а несущая способность соединения может быть увеличена до 2 и более раз.

Повышение несущей способности соединения на действие сдвигающей силы N также достигается тем, что шайбы выполняют с двумя или более кольцевыми выступами и пазами или кольцевые выступы и ответные пазы выполняют чередующимися в обеих шайбах.

Выполнение условия, что площадь поперечного сечения двух шайб принимается более площади ослабления сечения соединяемых элементов отверстиями под болт, также повышает несущую способность соединения на растяжение, так как ослабленное отверстиями под болт 4 сечение получает кольцевое армирование шайбами 2 и 3, что также полезно.

Предлагаемый способ болтового соединения наиболее эффективен для использования его при изготовлении решетчатых конструкций покрытия типа ферм и прогонов пролетами до 24 м, которые собираются из оцинкованных гнутых профилей толщиной до 5 мм, а также для изготовления и сборки плит покрытия из профнастила, подкрепленных снизу шпренгельными системами, и в других подобных конструкциях.