[1]Полезная модель относится к области строительства, в частности для соединения металлических конструкций при помощи фланцев. Фланцевое соединение может быть использовано при сопряжении ригеля и колонн, а также может быть использовано в области машиностроения для устройства рамных узлов различных машин и механизмов.
[2]Известен узел металлического каркаса здания (RU 110104 Е04В 1/24, 2014), содержащее: колонну двутаврового сечения, горизонтальны и вертикальные ребра жесткости, распорки, консоль двутаврового сечения, ригель двутаврового сечения, фланцевые листы, высокопрочные болты.
[3]Однако данное фланцевое соединение имеет и недостатки. К ним можно отнести: необходимость удаления грибовидности, возникающей после сварки фланцевых листов с ригелем и консолью, за счет механической обработки поверхности фланцевых листов; высокие требования к качеству фланцевых листов в направлении толщины листа для предотвращения слоистого разрушения; отсутствие возможности регулировать изгибающий момент в раме за счет предварительного натяжения болтов.
[4]Наиболее близким по технической сущности заявляемой полезной модели, является узел соединения ригеля с колонной (RU 2103451 Е04В 1/38, 1998). Прототип содержит: ригель двутаврового сечения, колонну двутаврового сечения, высокопрочные болты, ребра жесткости, фланцы ригеля и ответные фланцы со стороны колонны, выполненных из тавров, опорный столик.
[5]Однако данное фланцевое соединение имеет следующие недостатки: трудоемкость и материалоемкость при изготовлении фланцев ригеля и ответных фланцев со стороны колонны выполненных из тавров; необходимость установки опорного столика для монтажа; отсутствие возможности регулировать изгибающий момент в раме за счет предварительного натяжения болтов.
[6]Задачей заявляемой полезной модели является: полная ликвидация рычажных сил за счет отсутствия контакта между фланцами; уменьшение амплитуды изменения усилий в болтах по сравнению с контактирующими фланцами за счет увеличения их длины; отсутствие явления грибовидности, и как следствие необходимости фрезеровки торца фланцевого листа; для фланцевых листов значительно уменьшаются вероятность слоистого разрушения, и тем самым снижается требования к стали и стоимости фланца; из-за меньшей амплитуды изменения усилий в болтах, повышается надежность работы соединения при циклическом загружении; возможность регулировать изгибающий момент в раме за счет предварительного натяжения болтов.
[7]Поставленная задача решается тем, что в рамный узел соединения ригеля и колонны двутаврового сечения с применением не контактирующих фланцев и возможностью регулировать изгибающие моменты в раме, включающий колонну двутаврового сечения, ригель двутаврового сечения, фланцевые листы, ребра жесткости, высокопрочные болты, согласно полезной модели, ригель устанавливается на торец колонны, а фланцевые листы прикрепляются к стенке и поясам колонны при помощи сварки на некотором расстоянии от торца колонны и стягиваются высокопрочными предварительно натяжными болтами, при этом ребро жесткости принадлежащее колонне прикрепляется к полке колонны и фланцевому листу при помощи сварки, а ребра жесткости принадлежащие ригелю прикрепляются одной стороной к стенке ригеля, а двумя другими к полкам при помощи сварки.
[8]Зазор между фланцевыми листами и полкой ригеля выполненного из двутавра позволяет: полностью ликвидировать рычажные силы за счет отсутствия контакта между фланцами; уменьшить амплитуду изменения усилий в болтах за счет увеличения их длины; не выполнять механическую обработку фланцевых листов путем фрезерования поверхностей фланцев из-за отсутствия явления грибовидности; для фланцевых листов уменьшить вероятность слоистого разрушения листов, и тем самым снизить требования к стали и стоимости фланца; из-за меньшей амплитуды изменения усилий в болтах, повысить надежность работы соединения при циклическом заграждении; регулировать изгибающий момент в раме за счет предварительного натяжения болтов.
[9]На фигуре 1 приведен общий вид узла. Рамный узел соединения ригеля и колонны двутаврового сечения с применением не контактирующих фланцев и возможностью регулировать изгибающие моменты в раме содержит: колонну двутаврового сечения 1; ригель двутаврового сечения 2; фланцевые листы 3, прикрепленные к стенке и поясам колонны при помощи сварки на некотором расстоянии от стыка; ребро жесткости 4, прикрепленное к полке колонны и фланцевому листу при помощи сварки; ребра жесткости 5, прикрепленные одной стороной к стенке ригеля, а двумя другими к полкам при помощи сварки; высокопрочные болты 6.
[10]Узел работает следующим образом. Ригель двутаврового сечения опирается на торец колонны двутаврового сечения; фланцевые листы 3 прикрепляются к стенке и поясам колонны при помощи сварки на некотором расстоянии от торца колонны 1; ребро жесткости 4 прикрепляется к полке колонны 1 и фланцевому листу 3 при помощи сварки; ребра жесткости 5 прикрепляются одной стороной к стенке ригеля 2, а двумя другими к полкам при помощи сварки; высокопрочными болтами 6 с предварительным натяжением стягиваются ригель 2 и фланцевые листы 3.
[11]Использование заявляемой полезной модели позволяет: полностью ликвидировать рычажные силы, возникающих при загружении фланцевого соединения; уменьшить трудоемкость изготовления за счет отсутствия необходимости фрезеровать поверхность фланца для учета грибовидности, возникающей после сварки фланцевого листа с несущем элементов двутаврового сечения; повысить надежность работы болтов при циклическом загружении за счет увеличения длины болтов, и, как следствие, уменьшение амплитуды изменение усилий в болтах; для фланцевых листов уменьшить вероятность слоистого разрушения в направлении толщины, и, тем самым, снизить требования к стали и стоимости фланца; регулировать изгибающий момент в раме за счет предварительного натяжения болтов.
