Модульная конструкция с жестким узлом соединения балок и стойки

(51) 05 1/24 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ применением металлической накладки. Отличие предлагаемой полезной модели заключается в том,что модули соединены в вертикальном и горизонтальном направлениях и каждый из них содержит верхний горизонтальный 1 и нижний горизонтальный 2 элементы и стойку 3 для соединения верхнего горизонтального 1 и нижнего горизонтального элементов 2 . При этом каждый из указанных горизонтальных элементов состоит из четырех балок 4 и соединительных деталей 6,стороны которых соединены с концами присоединяемых балок 4, в частности сваркой, а балки 4 жестко соединены со стойкой 3 посредством металлической накладки 5, которая размещена краях балок 4 и поперк соединительной детали 6 и жестко соединена с краями балок 4 и соединительной деталью 6. В предпочтительных вариантах выполнения соединительная деталь 6 выполнена из таких материалов, как трубка из стального уголка,стальных профилей- образной формы или Н образной формы , а также может быть выполнена из литого металла.(54) МОДУЛЬНАЯ КОНСТРУКЦИЯ С ЖЕСТКИМ УЗЛОМ СОЕДИНЕНИЯ БАЛОК И СТОЙКИ(57) Полезная модель относится к модульным конструкциям с жестким узлом соединения балок и стойки с использованием металлических накладок. Техническим результатом является повышение жсткости узла соединения балок и стойки и прочности конструкции, уменьшение количества деталей и объма сварки, снижение веса и объма модулей, исключение искривления модулей при соединении. Модульная конструкция содержит модули с жестким узлом соединения балок и стойки с Полезная модель относится к модульным строительным конструкциям с жестким узлом соединения балок и стойки с использованием металлических накладок. Известна строительная конструкция, состоящая из балок и стоек, соединенных между собой (А.с. СССР 1046439, МПК Е 04 В 1/24, публ. 07.10.1983 г.). Узел соединения балки с двутавровой стойкой включает соединительный фланец балки и усиливающий элемент,вертикальный прикрепленные к полке стойки в зоне верхнего пояса балки болтами, горизонтальные рбра жесткости стойки, опорный столик. Вертикальный усиливающий элемент прикреплен одновременно к внутренней грани полки стойки и к верхнему горизонтальному ребру жесткости с образованием таврового или двутаврового сечений. Монтажные зазоры между балкой и стойкой заполнены прокладками. Узлы соединения известной конструкции обладают высокой несущей способностью, но отличаются множеством деталей, большим объмом сварки и соответственно большим весом, что делает невозможным их применение при изготовлении модулей в заводских условиях и их перевозке и монтаже из-за большого веса. Известна строительная конструкция,включающая стойки и ригели коробчатого сечения,соединнные между собой сваркой и стержнеобразными соединительными элементами(А.с. СССР 1030507, МПК Е 04 В 1/24, публ. 23.07.1983 г.). Продольные ригели жстко соединены со стойкой. Поперечные ригели выполнены с торцевыми фланцами. Опорные части продольных ригелей охвачены вертикальными элементами, которые примыкают к стойке встык или охватывают е в зависимости от габаритов сечения продольных ригелей, отверстия для крепления стержнеобразными соединительными элементами в торцевых фланцах и вертикальных элементах расположены за пределами габаритов сечения ригелей и стойки. Конструкция выполнена с жстким узлом соединения,обладающим высокой несущей способностью, однако при этом она имеет большое количество деталей и соответственно повышенный вес и металлоемкость, что делает невозможным применение е в модулях, изготавливаемых в заводских условиях. Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является общеизвестная строительная конструкция из модулей коробчатой формы заводского изготовления, состоящих из соединенных между собой балок и стоек. В известном решении балка и стойка соединяются путем приваривания балки к стойке или затягивания болта во внешней части стойки, выполненной из стального профиля, и металлической накладки. Недостатком известной конструкции является то,что нагрузка не может быть передана непосредственно от балки к стойке, а переходит на накладку или на накладку и болт. Это приводит к излишнему количеству накладок, болтов и увеличению объема сварки. Кроме того, при заводском изготовлении модулей возникают трудности при транспортировке и вертикальной сборке модулей из-за веса и объема модуля коробчатой формы. Также, в известном решении, вследствие того,что при изготовлении модуля каждая балка крепится к стойке отдельно, недостаточно жесткое крепление балок к стойке приводит к деформации модуля. Задачей полезной модели является создание модульной конструкции с жестким узлом соединения балок и стойки, обеспечивающей более высокую жесткость и прочность узла соединения. Второй задачей полезной модели является создание модульной конструкции, обеспечивающей жесткое соединение балок со стойкой, для повышения экономичности за счет уменьшения количества накладок и других деталей,используемых в соединении балок и стойки, а также за счет уменьшения объема сварки. Третьей задачей полезной модели является создание модульной конструкции, обеспечивающей жесткое соединение балок со стойкой, что облегчает транспортировку и вертикальную сборку изготовленных в заводских условиях модулей и предотвращает искривление горизонтальных элементов за счет одновременного жесткого соединения балок со стойкой. Технический результат, получаемый при использовании заявляемой полезной модели,заключается в повышении жсткости узла соединения балок и стойки и прочности конструкции в целом, уменьшении количества деталей и объма сварки, снижении веса и объма модулей, исключение искривления модулей при изготовлении, транспортировке и монтаже. Для достижения указанного технического результата в модульной конструкции, содержащей модули с жестким узлом соединения балок и стойки с применением металлической накладки, модули соединены в вертикальном и горизонтальном направлениях и каждый из них содержит верхний горизонтальный элемент, нижний горизонтальный элемент и стойку для соединения верхнего горизонтального элемента и нижнего горизонтального элемента, при этом каждый из указанных горизонтальных элементов состоит из четырех балок и соединительной детали, стороны которой соединены с концами присоединяемых балок, а балки жестко соединены со стойкой посредством фланцев и металлической накладки,которая размещена поперк фланца балки и одного конца соединительной детали и жестко соединена с краями балок и соединительной деталью. В предпочтительных вариантах исполнения соединительная деталь выполнена из стального замкнутого профиля, профилей стальных образной или Н-образной формы, а также может быть выполнена из литья. Полезная модель иллюстрируется чертежами, на которых изображены на фиг. 1 - общий вид модульной конструкции в изометрии на фиг. 2 а - вид сбоку узла соединения балок со стойкой в модульной конструкции на фиг. 2 - разрез А-А узла соединения балок со стойкой в модульной конструкции на фиг. 2 а на фиг. 3 а, 3, 3 с, 3 - процесс сборки модульной строительной конструкции на фиг. 4 а - вид сверху части модульной строительной конструкции на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 4 а на фиг. 4 с - разрез С-С на фиг. 4 а на фиг. 4- разрез-на фиг. 4 а на фиг. 4 е - разрез Е-Е на фиг. 4 а. Модульная строительная конструкция состоит из соединенных в горизонтальном и вертикальном направлениях модулей (фиг. 1). Каждый модуль состоит из верхнего горизонтального элемента 1,нижнего горизонтального элемента 2 и стойки 3 для соединения верхнего 1 и нижнего 2 горизонтальных элементов. Модульная конструкция может быть собрана только из моноблочных модулей. Каждый из верхних 1 и нижних 2 горизонтальных элементов состоит из четырех балок 4, соединенных со стойкой 3 посредством фланца и металлической накладки 5, а также из соединительной детали 6, стороны которой жестко связаны с концами соединяемых балок 4,преимущественно сваркой. Соединительная деталь 6 имеет высоту равную высоте балки 4, а также может иметь поперечное сечение, аналогичное сечению стойки 3, которая соединена с верхней или нижней частью соединительной детали 6. Балки и стойки могут быть изготовлены из различных стальных профилей,в том числе Н-образной и -образной формы. Соединительные детали 6 также могут быть выполнены с использованием различных стальных профилей, таких как профили Н-образной и образной формы, замкнутых стальные профилей. Соединительная деталь 6 может быть также выполнена из литья. При этом балки 4 и стойка 3 жестко соединены с помощью металлической накладки 5,расположенной на краях балок, поперек верхнего и нижнего фланцев балки 4 и концов соединительной детали 6. Таким образом, соединяемая балка 4 жестко связана с соединительной деталью 6, а один из концов соединительной детали 6 жестко соединен сваркой со стойкой 3, что обеспечивает жесткость соединения балки 4 со стойкой 3. Металлическая накладка 5 соединена сваркой с балкой 4 и соединительной деталью 6 по линии внешнего фланца балки 4 и конца соединительной детали 6. Кроме того, полка балки 4 может быть соединена сваркой с соединительной деталью 6. В этом случае нагрузка с верхнего и нижнего фланцев балки 4 передается через металлическую накладку 5 на стойку 3, а нагрузка с полки балки 4 передается непосредственно на стойку. Модульную строительную конструкцию изготавливают следующим образом. Стороны соединительной детали 6 стыкуют с концами соответствующих присоединяемых балок 4 и соединяют сваркой (фиг. 3 а). Таким образом изготавливают верхний 1 и нижний 2 горизонтальные элементы. Металлическая накладка 5 приваривается к верхнему 1 или нижнему 2 горизонтальному элементу и к соединительной детали 6. Сборка модуля завершается стыковкой одного из концов стойки 3 с верхней или нижней частью металлической накладки 5, присоединяемой к соединительной детали 6 (фиг. 3). Металлическая накладка 5 присоединяется к концу стойки 3 с помощью сварки. Затем полностью готовые модули собирают в верхнем и нижнем направлениях. Соединительная планка 8 располагается между модулями, при этом болт устанавливается таким образом, чтобы проходить сквозь присоединяемые концы балки 4,металлическую накладку 5 и соединительную планку 8, как показано на фиг. 3 с. Далее модули присоединяют друг к другу в горизонтальном направлении, завершая таким образом сборку модульной конструкции так, как показано на фиг. 3. Как указано выше, благодаря данному техническому решению, во-первых, нагрузка с верхнего и нижнего концов балки через металлическую накладку передается на стойку, в то время как нагрузка с полки балки непосредственно передается на стойку, обеспечивая таким образом жесткость и прочность соединения. Во-вторых, при жестком соединении балок со стойкой в модульной конструкции достигается экономичность конструкции благодаря снижению количества накладок, необходимых для соединения балки и стойки, а также уменьшению объема сварки. В-третьих,благодаря предложенной конструкции за счет одновременной стыковки балок со стойкой предотвращается скручивание горизонтальных элементов в модуле,обеспечивается жесткое соединение балок со стойкой, что облегчает транспортировку и вертикальную сборку модулей. В то время как выше был представлен предпочтительный вариант выполнения полезной модели, это выполнение не является единственным,возможны различные усовершенствования и изменения без отклонения от сущности полезной модели. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Модульная конструкция, содержащая модули с жестким узлом соединения балок и стойки с применением металлической накладки,отличающаяся тем, что модули соединены в вертикальном и горизонтальном направлениях и каждый из них содержит верхний горизонтальный элемент, нижний горизонтальный элемент и стойку для соединения верхнего горизонтального элемента и нижнего горизонтального элемента, при этом каждый из указанных горизонтальных элементов состоит из четырех балок и соединительной детали,стороны которой соединены с концами присоединяемых балок, а балки жестко соединены со стойкой посредством металлической накладки,которая размещена на краях балок, поперк соединительной детали и жестко соединена с краями балок и соединительной деталью. 2. Конструкция по п.1, отличающаяся тем, что соединительная деталь выполнена из замкнутого стального профиля, например из стального профиля-образной или Н-образной формы или из литого металла. 3. Конструкция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что стороны соединительных деталей соединены с концами присоединяемых балок сваркой.