болтовое соединение тонкого листа с толстым

Формула изобретения

Болтовое соединение тонкого листа с толстым, включающее тонкий лист, выполненный с отверстием для прохождения болта, и толстый лист, выполненный с отверстием большего диаметра, в которое завальцованы кромки тонкого листа, шайбы, болт и гайку, отличающееся тем, что между шайбой и тонким листом установлено С-образное кольцо высотой больше или равной трем толщинам тонкого листа и толщиной менее или равной полуразности диаметров отверстий в толстом и тонком листах, при этом торец кольца со стороны тонкого листа закруглен по радиусу, равному толщине тонкого листа.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства, в частности к болтовым соединениям тонкого листа с толстым, которые применяются в плитах покрытий из профнастила, подкрепленных шпренгельной системой.

Известны шпренгельные плиты покрытий, содержащие верхний пояс из профнастила, подкрепленного в пролете шпренгельной системой, с креплением шпренгелей к профнастилу на болтах (см. патенты RU № № 2316635 C1; 2338850 C1; 2311513 C1 и др.).

Такое конструктивное решение не может быть использовано в плите при выполнении ее верхнего пояса из стального профнастила, так как прочность крепления шпренгельной системы в профнастиле не обеспечивается.

Прототипом изобретения является болтовое соединение тонкого листа с толстым по патенту RU 2310049 C1 от 28.02.2006 г., включающее верхний пояс из тонкого профнастила, который подкреплен в пролете шпренгельной системой, прикрепленной на опорах плиты к жестким торцевым балкам в форме уголкового профиля из толстого металла, прикрепленного к нижним полкам профнастила болтами с коническим телом болта, завальцовывающим тонкий лист в отверстие толстого листа.

Такое конструктивное решение трудоемко в изготовлении и снижает прочность соединения шпренгеля к плите, кроме того, соединение является податливым.

Изобретение направлено на упрощение изготовления, повышение прочности и снижение податливости болтового соединения тонкого элемента с толстым.

Результат достигается тем, что в соединении тонкого листа с толстым, включающем тонкий лист, выполненный с отверстием для прохождения болта, и толстый лист, выполненный с отверстием большего диаметра, в которое завальцованы кромки тонкого листа, шайбы, болт и гайку, согласно изобретению, между шайбой и тонким листом установлено C-образное кольцо высотой больше или равной трем толщинам тонкого листа и толщиной менее или равной полуразности диаметров отверстий в толстом и тонком листах, при этом торец кольца со стороны тонкого листа закруглен по радиусу, равному толщине тонкого листа.

Изобретение поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображено соединение тонкого листа с толстым, например, плита покрытия с креплением профнастила (тонкого листа) к шпренгелям - толстому листу (до завальцовывания листов между собой); на фиг.2 - форма C-образного кольца прямоугольного сечения и его размеры; на фиг.3 - разрез болтового соединения после завальцовывания тонкого листа в отверстие толстого.

Болтовое соединение тонкого листа 1 (фиг.1), толщиной t₁, имеющего отверстие диаметром d₁ под болт, с толстым 2, толщиной t₂ и с отверстием d ₂, содержит болт 3 диаметром d, который через шайбы 4 и кольцо 5 завальцовывает кромки тонкого листа 1 с отверстием d ₁ в большее отверстие d₂ в толстом листе 2d ₂=d₁+6t₁. Между шайбой 4 и тонким листом 1 размещено C-образное кольцо 5 (фиг.2) высотой кольца больше или равной трем толщинам t₁ тонкого листа 1 (h_k 3t₁) и толщиной кольца t_k меньше или равной полуразности диаметров отверстий в толстом 2 и тонком 1 листах , при этом со стороны тонкого листа C-образное кольцо 5 закруглено по радиусу r, равному толщине тонкого элемента 1 t ₁.

Болтовое соединение тонкого листа 1 с толстым 2 работает в соединении следующим образом. При натяжении болта 3, шайба 4 давит на кольцо 5, которое в свою очередь давит на кромки тонкого листа 1 и завальцовывает его в отверстие d ₂ в толстом листе 2. Прорезь 6 в C-образном кольце сужается, а кромки 7, закругленные по радиусу r=t₁, позволяют кольцу 5 вместе с завальцованным металлом тонкого листа заполнить зазор между отверстием в толстом листе и болтом 3. При этом условии толщина кольца 5 обеспечивает неподатливость и повышенную несущую способность соединения на сдвиг (фиг.3), что полезно для соединения.

Благодаря предложенному решению болтового соединения, исключается изготовление специальных болтов, повышается прочность соединения на сдвиг и снижается или полностью исключается возможность сдвига тонкого элемента относительно толстого, что очень полезно для создания, например, шпренгельных плит и других конструкций.

Становится также возможным выполнять соединение на обычных болтах, что снижает стоимость конструкции в целом.

Наиболее эффективно применение соединения целесообразно в конструкциях со сдвигоустойчивым сопряжением тонких листов с каркасом из толстого листа.