узел соединения элементов каркаса здания

Формула изобретения

1. Узел соединения элементов каркаса здания, содержащий профилированные погонажные элементы с наружными и внутренними стенками, пристыкованные вплотную друг к другу, соединительный вкладыш и крепежные детали, отличающийся тем, что соединительный вкладыш жестко закреплен на профиле первого погонажного элемента, а в профиле второго погонажного элемента и в прилегающей к этому профилю части соединительного вкладыша образованы прямоугольное отверстие и/или паз, в которые вставлена клиновидная призма, дальняя от стыка погонажных элементов плоскость которой выполнена нормальной к продольной оси профилированного погонажного элемента и прилегает к стенке паза или отверстия соединительного вкладыша, а противоположная плоскость клиновидной призмы расположена под углом 3 - 12^o к первой ее плоскости и упирается в край отверстия, образованного в профиле погонажного элемента, причем клиновидная призма закреплена на соединительном вкладыше крепежной деталью, пропущенной сквозь профиль погонажного элемента.

2. Узел соединения элементов каркаса здания по п.1, отличающийся тем, что профилированные погонажные элементы расположены относительно друг друга под углом 15 - 180^o.

3. Узел соединения элементов каркаса здания по п.1, отличающийся тем, что соединительный вкладыш выполнен У-образного поперечного сечения, внутренняя поверхность малой стойки которого перпендикулярна продольной оси погонажного элемента, а внутренняя поверхность большой стойки наклонена к внутренней поверхности малой стойки на угол 3 - 12^o, причем клиновидная призма закреплена на верхней перекладине У-образного сечения вкладыша крепежной деталью.

4. Узел соединения элементов каркаса здания по п.1, отличающийся тем, что жесткое крепление соединительного вкладыша на профиле первого погонажного элемента выполнено аналогично его креплению на втором профилированном погонажном элементе.

5. Узел соединения элементов каркаса здания по п.1, 2 и 4, отличающийся тем, что соединительный вкладыш выполнен зеркально симметрично относительно плоскости стыка погонажных элементов.

6. Узел соединения элементов каркаса здания по п.1, отличающийся тем, что паз соединительного вкладыша выполнен на его поверхности, обращенной к наружной поверхности соединяемых элементов каркаса здания, а крепежная деталь пропущена сквозь внутреннюю стенку профилированного погонажного элемента.

7. Узел соединения элементов каркаса здания по п.1, отличающийся тем, что паз соединительного вкладыша выполнен на его поверхности, обращенной к внутренней поверхности соединяемых элементов каркаса здания, а крепежная деталь пропущена сквозь наружную стенку профилированного погонажного элемента.

8. Узел соединения элементов каркаса здания по п.1, отличающийся тем, что профилированные погонажные элементы каркаса соединены с вкладышем дополнительными крепежными деталями.

9. Узел соединения элементов каркаса здания по п.1, отличающийся тем, что соединительный вкладыш выполнен П-образного поперечного сечения, на одной из ножек которого, закрепленной в первом профилированном погонажном элементе, образован сквозной паз и установлена клиновидная призма с крепежной деталью, а на конце другой ножки выполнено фиксирующее отверстие, сквозь которое соединительный вкладыш закреплен на первом профилированном погонажном элементе при помощи крепежной детали, причем перекладина снабжена выступом Т-образной формы, вставленным в паз, образованный в стенке второго профилированного погонажного элемента, и сквозным отверстием, в которое пропущена другая крепежная деталь, дополнительно прижимающая соединительный вкладыш к второму профилированному погонажному элементу.

10. Узел соединения элементов каркаса здания по п.1, отличающийся тем, что в прямоугольное отверстие и/или паз вставлена со стороны одной из плоскостей профиля второго погонажного элемента клиновидная призма, в теле которой образован канал с пропущенной сквозь него крепежной деталью, предпочтительно болтом с нарезанной резьбой, закрепленной в теле второй клиновидной призмы, расположенной соосно с первой призмой навстречу ей со стороны, противоположной плоскости профиля второго погонажного элемента, причем в теле второй клиновидной призмы выполнена резьба, соответствующая резьбе, выполненной на конце крепежной детали.

11. Узел соединения элементов каркаса здания по п.1, отличающийся тем, что в стыке профилированных элементов уложен клей-герметик, например, силиконовый.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при сооружении витражных стен с ригелями и стойками из профилированных погонажных элементов, а также фонарей, наклонных крыш и т.п. конструкций.

Известна конструкция витражного фасада, в котором имеются стойки и ригели, выполненные из профилированных элементов. Профилированные элементы ригелей имеют перекладины, концы которых входят с зазором в фальцы для стеклопакетов и соединены со стойками шурупом-саморезом, пропущенным через овальное отверстие, выполненное в перекладине профилированного элемента ригеля и закрепленного в теле профилированного элемента стойки. (Заявка ФРГ OS 3603637 от 1987 г. МКИ E 04 B 2/96).

Известна также конструкция, предназначенная для зданий и аналогичных объектов, содержащая стойки и прогоны-ригели для образования решетчатого каркаса, ячейки которого заполнены остеклением. Стойки и прогоны-ригели выполнены из профильных элементов, пересекающихся друг с другом. В местах пересечения в верхней части стоек образованы постели, на которые опираются консольно выполненные концы прогонов-ригелей. Остальная часть торцов прогонов-ригелей упирается в боковую поверхность стоек. В местах контакта консольных концов прогонов-ригелей с постелями стоек образованы отверстия, сквозь которые пропущены крепежные болты (патент США 4683693 от 1987 г., НКИ 52-198).

Наиболее близким аналогом, принимаемым за прототип предлагаемому изобретению, является патент Великобритании 1416577 от 1972 г., МКИ E 04 D 13/03. По этому патенту узел соединения элементов каркаса здания содержит профилированные погонажные элементы с наружными и внутренними стенками, пристыкованные вплотную друг к другу, соединительный вкладыш и крепежные детали. Соединительный вкладыш выполнен в виде уголка, полки которого на винтах прикреплены к примыкающим друг к другу стенкам погонажных элементов.

При монтаже всех перечисленных конструкций возникают проблемы их стыковки, связанные с неточностью изготовления как самих погонажных изделий, так и отверстий, сквозь которые пропущены крепежные детали. Элементов, ликвидирующих этот недостаток, в описанных конструкциях не предусмотрено, поэтому между профилированными погонажными изделиями в местах стыка могут образовываться щели, и требуются дополнительные меры для их ликвидации.

Задача изобретения заключается в том, чтобы в процессе монтажа профилированных погонажных изделий ликвидировать зазоры, возникающие между элементами конструкции при их стыковке друг с другом.

Эта задача решается тем, что узел соединения элементов каркаса здания содержит профилированные погонажные элементы с наружными и внутренними стенками, пристыкованные вплотную друг к другу, соединительный вкладыш и крепежные детали. Соединительный вкладыш жестко закреплен на профиле первого погонажного элемента, а в профиле второго погонажного элемента и в прилегающей к этому профилю части соединительного вкладыша образованы прямоугольное отверстие и/или паз, в которые вставлена клиновидная призма. Дальняя от стыка погонажных элементов плоскость призмы выполнена нормальной к продольной оси профилированного погонажного элемента и прилегает к стенке паза или отверстия соединительного вкладыша, а противоположная плоскость клиновидной призмы расположена под углом 3-12^o к первой ее плоскости и упирается в край отверстия, образованного в профиле погонажного элемента. При этом клиновидная призма закреплена на соединительном вкладыше крепежной деталью, пропущенной сквозь профиль погонажного элемента. Профилированные погонажные элементы могут располагаться относительно друг друга под углом 15-180^o. Соединительный вкладыш может быть выполнен У-образного поперечного сечения, внутренняя поверхность малой стойки которого перпендикулярна продольной оси погонажного элемента, а внутренняя поверхность большой стойки наклонена к внутренней поверхности малой стойки на угол 3-12^o. При этом клиновидная призма закреплена на верхней перекладине У-образного сечения вкладыша крепежной деталью. Жесткое крепление соединительного вкладыша на профиле первого погонажного элемента может быть выполнено аналогично его креплению на втором профилированном погонажном элементе. Соединительный вкладыш может быть выполнен зеркально симметричным относительно плоскости стыка погонажных элементов. Паз соединительного вкладыша может быть выполнен на его поверхности, обращенной к наружной поверхности соединяемых элементов каркаса здания, а крепежная деталь пропущена сквозь внутреннюю стенку профилированного погонажного элемента. Паз соединительного вкладыша может также быть выполнен на его поверхности, обращенной к внутренней поверхности соединяемых элементов каркаса здания, а крепежная деталь пропущена сквозь наружную стенку профилированного погонажного элемента. Профилированные погонажные элементы каркаса могут быть соединены с вкладышем дополнительными крепежными деталями. Кроме того, соединительный вкладыш может быть выполнен П-образного поперечного сечения, на одной из ножек которого, закрепленной в первом профилированном погонажном элементе, образован сквозной паз и установлена клиновидная призма с крепежной деталью, а на конце другой ножки выполнено фиксирующее отверстие, сквозь которое соединительный вкладыш закреплен на первом профилированном погонажном элементе при помощи крепежной детали, причем перекладина снабжена выступом Т-образной формы, вставленным в отверстие, образованное в стенке второго профилированного погонажного элемента, и сквозным отверстием, в которое пропущена другая крепежная деталь, дополнительно прижимающая соединительный вкладыш к второму профилированному погонажному элементу. Помимо этого, в прямоугольное отверстие и/или паз может быть вставлена со стороны одной из плоскостей профиля второго погонажного элемента клиновидная призма, в теле которой образован канал с пропущенной сквозь него крепежной деталью, предпочтительно болтом с нарезанной резьбой, закрепленной в теле второй клиновидной призмы, расположенной соосно первой призме навстречу с ней со стороны противоположной плоскости профиля второго погонажного элемента, причем в теле второй клиновидной призмы выполнена резьба, соответствующая резьбе, выполненной на конце крепежной детали. В стыке профилированных элементов уложен клей-герметик, например, силиконовый.

Сопоставительный анализ заявленного технического решения с прототипом показывает, что оно отличается тем, что соединительный вкладыш жестко закреплен на профиле первого погонажного элемента, а в профиле второго погонажного элемента и в прилегающей к этому профилю части соединительного вкладыша образованы прямоугольное отверстие и/или паз, в которые вставлена клиновидная призма. Дальняя от стыка погонажных элементов плоскость клиновидной призмы выполнена нормальной к продольной оси профилированного погонажного элемента и прилегает к стенке паза или отверстия соединительного вкладыша, а противоположная плоскость клиновидной призмы расположена под углом 8-12 градусов к первой ее плоскости и упирается в край отверстия, образованного в профиле погонажного элемента. При этом клиновидная призма закреплена на соединительном вкладыше крепежной деталью, пропущенной сквозь профиль погонажного элемента. Профилированные погонажные элементы расположены относительно друг друга под углом 15-180^o. Соединительный вкладыш выполнен У-образного поперечного сечения, внутренняя поверхность малой стойки которого перпендикулярна продольной оси погонажного элемента, а внутренняя поверхность большой стойки наклонена к внутренней поверхности малой стойки на угол 3-12^o. В этом случае клиновидная призма закреплена на верхней перекладине У-образного сечения вкладыша крепежной деталью. Жесткое крепление соединительного вкладыша на профиле первого погонажного элемента выполнено аналогично его креплению на втором профилированном погонажном элементе. Соединительный вкладыш выполнен зеркально симметричным относительно плоскости стыка погонажных элементов. Паз соединительного вкладыша выполнен на его поверхности, обращенной к наружной поверхности соединяемых элементов каркаса здания, а крепежная деталь пропущена сквозь внутреннюю стенку профилированного погонажного элемента. Паз соединительного вкладыша может быть также выполнен на его поверхности, обращенной к внутренней поверхности соединяемых элементов каркаса здания, а крепежная деталь пропущена сквозь наружную стенку профилированного погонажного элемента. Профилированные погонажные элементы каркаса соединены с вкладышем дополнительными крепежными деталями. Соединительный вкладыш выполнен П-образного поперечного сечения, на одной из ножек которого, закрепленной в первом профилированном погонажном элементе, образован сквозной паз и установлена клиновидная призма с крепежной деталью, а на конце другой ножки выполнено фиксирующее отверстие, сквозь которое соединительный вкладыш закреплен на первом профилированном погонажном элементе при помощи крепежной детали, причем перекладина П-образного поперечного сечения соединительного вкладыша снабжена выступом Т-образной формы, вставленным в паз, образованный в стенке второго профилированного погонажного элемента, и сквозным отверстием, в которое пропущена другая крепежная деталь, дополнительно прижимающая соединительный вкладыш к второму профилированному погонажному элементу. В прямоугольное отверстие и/или паз вставлена со стороны одной из плоскостей профиля второго погонажного элемента клиновидная призма, в теле которой образован канал с пропущенной сквозь него крепежной деталью, предпочтительно болтом с нарезанной резьбой, закрепленной в теле второй клиновидной призмы, расположенной соосно с первой призмой навстречу со стороны противоположной плоскости профиля второго погонажного элемента, причем в теле второй клиновидной призмы выполнена резьба, соответствующая резьбе, выполненной на конце крепежной детали. В стыке профилированных элементов уложен клей-герметик, например, силиконовый.

Этот анализ позволяет сделать вывод о наличии новизны в предлагаемом изобретении.

Сравнение заявленной конструкции с другими известными техническими решениями того же назначения показывает, что использование клиновидной призмы, одна из стенок которой выполнена перпендикулярной к продольной оси погонажного элемента, а другая расположена под углом 3-12^o к первой, образование в профиле по крайней мере одного из погонажных элементов и в прилегающей к этому профилю части соединительного вкладыша прямоугольного отверстия и/или паза и размещение в этом прямоугольном отверстии или пазе клиновидной призмы таким образом, что ее вертикальная плоскость взаимодействует с соединительным вкладышем, а наклонная плоскость упирается в край прямоугольного отверстия погонажного элемента, а также жесткое закрепление соединительного вкладыша с вторым погонажным элементом позволяет за счет сил расклинивания прижимать оба погонажных элемента вплотную, без зазора, друг к другу. Все остальные отличительные признаки заявленной конструкции направлены на усовершенствование этого технического решения и его приспособления к конкретным условиям.

Это сравнение указывает на превышение заявленным устройством существующего уровня техники.

Изобретение поясняется на примерах его выполнения.

На чертежах изображено:

- на фиг. 1 - соединение двух погонажных профилированных балок, вид сверху;

- на фиг. 2 - то же, сечение по А-А на фиг. 1;

- на фиг. 3 - соединительный вкладыш в варианте соединения фиг. 1;

- на фиг. 4 - соединение стойки с ригелем;

- на фиг. 5 - соединение двух расположенных под прямым углом балок с установкой клиновидной призмы изнутри стыка балок;

- на фиг. 6 - то же, с установкой клиновидной призмы снаружи стыка балок;

- на фиг. 7 - соединение двух погонажных профилированных балок при помощи двух клиньев.

Профилированные погонажные элементы 1, 2 и 3 пристыкованы друг к другу. Эта пристыковка может быть выполнена под прямым, острым (15^o и более), тупым углом или два элемента могут располагаться соосно один другому, т.е. под углом в 180^o. Между элементами установлен соединительный вкладыш 4, 5, 6. В профиле 7 одного из погонажных элементов образовано прямоугольное отверстие 8. Аналогичное прямоугольное отверстие или паз 9 образованы в соединительном вкладыше. В эти прямоугольные отверстия, располагаемые при сборке соосно, установлена клиновидная призма 10 таким образом, что дальняя от стыка 11 погонажных элементов ее плоскость 12 выполнена нормальной к продольной оси 13 профилированного погонажного элемента и прилегает к стенке 14 паза или отверстия соединительного вкладыша, а противоположная плоскость 15 клиновидной призмы расположена под углом 3-12^o к первой ее плоскости и упирается в край 16 отверстия, образованного в профиле погонажного элемента. Клиновидная призма закреплена на соединительном вкладыше крепежной деталью 17, пропущенной сквозь профиль погонажного элемента. Соединительный вкладыш может быть выполнен У-образного поперечного сечения, внутренняя поверхность 18 малой стойки 19 которого перпендикулярна продольной оси погонажного элемента, а внутренняя поверхность 20 большой стойки 21 наклонена к внутренней поверхности малой стойки на угол 3-12^o, причем клиновидная призма закреплена на верхней перекладине 22 У-образного сечения вкладыша крепежной деталью 17. В этом варианте выполнения соединительного вкладыша он крепится к второму профилированному элементу при помощи другой крепежной детали 23. В зависимости от соединяемых профилированных погонажных элементов соединительный вкладыш может иметь и иную конфигурацию: он может быть выполнен П-образного поперечного сечения, на одной из ножек 24 которого, закрепленной в первом профилированном погонажном элементе 2, образован сквозной паз 9 и установлена клиновидная призма 10 с крепежной деталью 17, а на конце 25 другой ножки 26 выполнено фиксирующее отверстие 27, сквозь которое соединительный вкладыш закреплен на первом профилированном погонажном элементе 2 при помощи крепежной детали 28, причем перекладина 29 П-образного поперечного сечения соединительного вкладыша снабжена выступом 30 Т-образной формы, вставленным в паз 31, образованный в стенке 32 второго 1 профилированного погонажного элемента, и сквозным отверстием 33, в которое пропущена другая крепежная деталь 34, дополнительно прижимающая соединительный вкладыш к второму профилированному погонажному элементу.

Как вариант выполнения соединительный вкладыш 6 может быть зеркально симметричным относительно плоскости стыка 11 погонажных элементов. Для этого случая целесообразно жесткое крепление соединительного вкладыша 6 на профиле первого 2 погонажного элемента выполнить аналогично его креплению на втором 1 профилированном погонажном элементе.

В зависимости от конструкции каркаса и для удобства доступа к узлу соединения его элементов паз соединительного вкладыша может быть выполнен на его поверхности 35, обращенной к наружной поверхности соединяемых элементов каркаса здания, а крепежная деталь 17 пропущена сквозь внутреннюю стенку 36 профилированного погонажного элемента или наоборот паз соединительного вкладыша может быть выполнен на его поверхности 37, обращенной к внутренней поверхности соединяемых элементов каркаса здания, а крепежная деталь пропущена сквозь наружную стенку 38 профилированного погонажного элемента. При необходимости профилированные погонажные элементы каркаса соединены с вкладышем дополнительными крепежными деталями 39. Прочность соединения профилированных погонажных элементов может быть повышена также за счет того, что в прямоугольное отверстие и/или паз 9 вставлена со стороны одной из плоскостей 39 профиля второго 2 погонажного элемента клиновидная призма 10, в теле которой образован канал 40 с пропущенной сквозь него крепежной деталью 17, предпочтительно болтом с нарезанной резьбой, закрепленной в теле второй клиновидной призмы 41, расположенной на одной оси 42 с первой призмой навстречу с ней со стороны 43, противоположной плоскости профиля второго погонажного элемента, причем в теле второй клиновидной призмы выполнена резьба 44, соответствующая резьбе, выполненной на конце крепежной детали. Для исключения протечек, продувания и теплопотерь в стык между профилированными погонажными элементами при их монтаже уложен клей-герметик 45, например силиконовый.