Крепежные и соединительные системы большепролетных конструкций

КРЕПЕЖНЫЕ И СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ БОЛЬШЕПРОЛЕТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Основным (но не единственным) способом соединения деревянных конструкций в большепролётных сооружениях различного назначения, из разных видов клееной древесины является механическое соединение с помощью металлических соединителей из стали и алюминия. В последние пятнадцать-двадцать лет наряду с применением новых материалов на основе древесины достигнут значительнейший прогресс.
Помимо традиционно широко используемого прежде крепежа на основе гвоздевых, болтовых, шпоночных соединений в строительную практику вошли длинномерные шурупы-саморезы, различные виды опорных планок, эксцентриковые подтяжные устройства,пред и постнапряжённые стальные связи и арматура, а также армирующие клеевые и винтовые элементы. Все эти изделия имеют нормированные и подтверждённые расчётные показатели. В последнее десятилетие определилась тенденция регламентного форматирования не только несущих элементов на основе древесины, различных типов крепежа, но и тяжёлых стальных соединительных элементов используемых в опорных узлах стоек (колонн), углах рам, стеновых опор балок.
Такие стальные соединения обеспечивают центрированную и сосредоточенную передачу усилий. Благодаря таким соединениям узлы к примеру решётчатых систем, опоры трёхшарнирных рам и пр. выполняются как идеальные шарниры.

Как наиболее простые и распространённые, складские, ангарные строения, а также традиционные однообъёмные спортивные сооружения исполняются в нескольких типах статических систем и содержат в зависимости от выбранной статической схемы себе несколько основных типов соединений.
К примеру, трёхшарнирная однопролётная рама выполненная из прямолинейных неразрезных элементов представляющих собой один из наиболее распространённых композитных материалов, бруса LVL имеющего в ангарных строениях поперечные сечения 51, 63, 75.
По принятой в России строительной практики исходящей из того, что LVL, материал, имеющий гораздо более высокую стабильность по сравнению с обычным массивным брусом и даже клееным брусом (glulam), все соединения выполняются жёстко. На строительную площадку материал поступает в полу-фабричной готовности. Ответственный конструктивный узел выполняемый на месте- угловое рамное соединение.
Опорный элемент стойки располагается на бетонном основании имеющем горизонтальную поверхность(в случае строго вертикального расположения стойки), обычно ж/б армированный пояс. Любой из вариантов исполнения стального опорного элемента имеет анкерное крепление завязанное на армирующие элементы бетонного основания.
Наиболее простым вариантом исполнения является крепление при помощи стальных П-образных профилей располагающихся вертикально по сторонам стойки в плоскости поперечной армированному поясу. Закрепление производится с помощью сквозного болтового соединения. Для компенсации изгибающих моментов вокруг оси стойки используют стальные лапки с боковыми накладками заанкеренные в бетон.
Более ответственное соединение представляет из себябашмак, выполняемый в виде стального стакана охватывающее стойку с трёх сторон. Такой башмак имеет обычно заводское изготовление. Погружение стойки может иметь, как заводское изготовление, таки монтаж на строительной площадке. Крепление башмака в зависимости от исполнения может иметь, как сквозное болтовое соединение, так и с помощью анкерных шурупов. В поперечной полскости к основанию стойки выполняются стальные элементы жёсткости (косынки)
Скрытый метод исполнения узла предполагает интегрирование стальных пластин в основание стойки в виде П- или Т-образного элемента. Элементом жёсткости служит задняя стальная опорная пластина. В этом случае в нижнем торце стойки выполняе(ю)тся внутренний пропил(ы). Крепёж — стальные самозасверливающиеся нагели устанавливаются с одной из плоскостей у всех стоек одинаково.
Метод с применением вклееных анкерных стержней предполагает в зависимости от сезона заводское или на месте изготовление стальной опоры. В этом варианте предварительно осуществляется вклейка стальных стержней в нижнюю торцевую часть стойки с последующим привариванием их к стальному коробчатому основанию.
Метод с завинчивающимися стальными стержнями предполагает всесезонный монтаж. Стальные анкерные полнорезьбовые шпильки со специальной резьбой, ввинчиваются в нижнее основание стойки, а затем закрепляются в коробчатом основании сварным соединением.
Эффективный и технологически чистый метод с помощювнутрирезьбовых анкеров предполагает заводскуюпредзаготовку стоек. Соединение со стальным опорным элементом типа стульчик производится с помощью подтяжных болтов.
Угловое соединение стойки и пролётной балки переменного сечения также может быть выполнено различными методами.
Самый простой способ, накладка с обеих сторон соединения стальных пластин минимальной толщины 6 мм предварительно перфорированных. Крепёж осуществляется с помощью специальных ершоных (с кольцевой накаткой) овальных гвоздей.
Самый распостранённый в российской практике метод - кольцевое сквозное болтовое соединение (т.н. «солнышко»). Выполняется методом защемления ригеля в качающейся опоре с помощью шпилек, расположенных несколькими кольцами по плоскости соединения. Метод предполагает предварительное засверливание всех отверстий с последующей установкой и затяжкой через шайбы стальных шпилек.
Следующий способ соединения предполагает использование стальных зубчатых двусторонних шпонок. В этом случае запрессовка зубчатых пластин производится на строительной площадке и в дальнейшем производится монтаж готовой полурамы.
Метод стальных пластин интегрированных в плоскость стойки и ригеля аналогичен описанному выше для подготовки основания. Стальные пластины в этом случае изготавливают в виде ١—образных элементов.
Соединение по следующему методу осуществляется с помощью специального регулируемого рамного стального элемента в котором жёсткость соединения обеспечивают соединённые между собой П-образные профили располагающиеся вдоль плоскости стойки и ригеля и интегрируемые с внутренего и наружнего углов конструкции. Элемент заводского изготовления, который позволяет добится необходимого угла расположения ригеля по отношению к стойке.
Верхний коньковый узел по аналогии.