Вузол кріплення трубчастого елемента до плоскої фасонки

Изобретение относится к строительству, а именно к узлам крепления трубчатых элементов решетчатых конструкций раскосов, распорок, стержней структурных конструкций и т.п. Известен узел крепления трубчатых элементов, включающий листовую узловую фасонку, заглушку в торце трубчато го элемента, соединительную пластину и ребро жесткости, соединяющее торцовую заглушку с пластиной [1]. Недостатком этого узла является большая толщина заглушки - порядка 1/4-1/5 диаметра прикрепляемой трубы [2], а также большие, порядка 2,4-2,7, коэффициенты неравномерности (Концентрации) напряжений по периметру трубы. Наиболее близким к предлагаемому по технической сути является узел крепления трубчатого элемента к плдскбйГ фасонке [3], включающий прикрепленную к фасонке соединительную пластину, к которой прикреплены две накладки, симметрично расположенные относительно оси трубчатого элемента. Недостатком этого крепления является его ненадежность в работе. Разрушение этой конструкции начнется с концевых участков швов, прикрепляющих детали к трубе. Это произойдет потому, что усилие, текущее от пластины через уголки, не сможет равномерно распределиться по периметру тр убы даже при очень большой протяженности уголков. Кроме этого, имеет место пересечение швов, положенных вдоль уголков, и поперечного по периметру элемента, которым прикрепляется заглушка. Необходимо также отметить, что полоcти внутри уголков недоступны для очистки и окраски, что недопустимо. Что касается швов, крепящих уголки к пластине, то в угле 450 их, практически, невозможно заварить, даже при высокой квалификации сварщика. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования узла крепления трубчатого элемента в плоской фасонке путем введения дополнительного трубчатого элемента и ориентации его относительно основного, чем обеспечивается равномерное напряжение в узле, что повышает надежность его работы. Поставленная задача решается тем, что в узле крепления трубчатого элемента к фасонке, включающем две симметрично расположенные относительно оси трубчатого элемента накладки и прикрепленную к ним и к плоской фасонке соединительную пластину, согласно изобретению узел снабжен закрепленным к основному трубчатому элементу в плоскости расположения его и соединительной пластины под прямым углом к его оси дополнительным трубчатым элементом подобного сечения и длиной его концов от места закрепления, равной 47 толщинам его стенки, а накладки прикреплены своей свободной частью к торцам дополнительного трубчатого элемента. Учет этих требований означает, что в узле не должно быть пересекающихся швов, все швы должны быть доступны контролю и освидетельствованию, коэффициенты концентраций сведены к минимуму, в идеале к единице, узел должен быть легкодоступен как сварке, так и очистке и окраске. Желательно исключить детали из металла большой толщины, т.к. чем больше толщина металла, тем ниже его механические свойства, а с другой стороны, существуют жесткие ограничения на соотношение толщин свариваемых между собой двух элементов (так, например, при приварке к трубе O 426 ´ 8мм торцовой заглушки, которая должна быть толщиной не менее / 426:5 = 85 мм, катет шва должен быть согласно табл.38* СНиП П-23-81* "Стальные конструкции" при ручной сварке не мене 12 мм. в то время как согласно п.12.8 того же СНиП стенка трубы допускает максимальный шов 8 х 1,2 = 9,6 мм. Это значит, что н ужно вопреки экономике применить трубу с большей толщиной стенки, т.е. 10 мм, а это существенный перерасход металла. На фиг. 1 показан узел крепления, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Узел состоит из узловой плоской фасонки 1, к которой посредством соединительной пластины 2 прикреплены накладки 3. Эти накладки приварены своими плоскостями к торцам дополнительного трубчатого элемента 4, который располагается в плоскости основного трубчатого элемента 5 и приварен к нему под прямым углом. Связь между фасонкой 1 и пластиной 2 может быть осуществлена либо болтами 6, либо посредством сварки (не показано). Варьируя размер "а", можно получить в месте прикрепления элемента 5 к элементу 4 по всему периметру элемента 5 напряженное состояние от сил "р" с коэффициентом неравномерности, близким единице. В эксперименте элементы 4 и 5 были выполнены из трубы O180 ´ 10 , а размер плеча "а" составлял в одном / случае 40 мм, а в другом 70 мм. Толщина элемента 3-12 мм, элемента 2-20 мм, т.е. соблюдены как условия равнопрочности элементов, так и условия сварки. Пересекающиеся швы отсутствуют. В результате испытаний получены две эпюры напряжений в месте соединения элементов 4 и 5, причем пики напряжений одной эпюры развернуты на 900 (по периметру элемента 5) относительно другой. Это значит, что при величине плеча "а" 40-70 мм можно получить эпюру напряжений, равномерную по периметру.