1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) A4 (11) 29293
(51) E04G 21/12 (2006.01)
МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ
(21) 2013/1497.1
(22) 05.11.2013
(45) 15.12.2014, бюл. №12
(72) Плотников Валерий Михайлович; Харьковский
Виктор Сергеевич; Одинцова Светлана
Анатольевна; Оленченко Виталий Петрович;
Федосин Андрей Игоревич; Шмидт Ирина
Михайловна
(73) Плотников Валерий Михайлович
(56) Гайдаров Ю.В., Галаничев В.Ф., Легкие
строительные конструкции из проволочных сеток, -
Ленинград: Стройиздат, 1985, с.19-34
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ
ПЕРЕСЕКАЮЩИХСЯ ТРОСОВ В
МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ НЕСУЩЕЙ НАГРУЗКУ
СЕТКЕ
(57) Изобретение относится к строительству и
может быть использовано для осуществления
изготовления узлов закрепления пересекающихся
тросов в несущих сетчатых конструкциях
различного назначения.
Наиболее близким техническим решением
является узел закрепления пересекающихся
металлических тросов в сетке за счет проволочных
скруток, которые закрепляют пересекающиеся
металлические троса друг с другом в точке их
соприкосновения и удерживают каждый узел сетки
в проектном положении за счет сил трения между
тросами создаваемых проволочными скрутками в
узлах такой сетки.
Существующее техническое решение
малоэффективно особенно, если в узле пересекается
более двух тросов.
Техническим результатом предполагаемого
изобретения является повышение несущей
способности узлов, пересекающихся тросовых
элементов в сетке, расположенных с определенным
шагом в продольном и поперечном направлениях за
счет ввода в работу дополнительных устройств,
предотвращающих деформацию узлов в такой
конструкции.
Технический результат достигается тем, что на
каждый узел пересекающихся тросов в сетке
смонтированы трубчатые патрубки с прорезями под
каждый из пересекающихся тросов в узле.
Внутренний диаметр патрубка принимает не
менее 10 наибольших диаметров тросов.
Высоту трубчатого патрубка назначают равной
сумме диаметров пересекающихся тросов, включая
диаметр проволочных скруток. Толщина стенок
патрубка равна не менее 2 мм.
Устройство соединения в узле металлической
сетки отличающееся тем, что объем каждого
металлического патрубка заполнен полностью
быстро твердеющим прочным раствором не менее
80Мпа на сжатие.
Несущая способность тросовых сеток с
равнопрочными узлами как минимум выдерживают
нагрузку в два раза больше, чем узлы и сетки,
закрепленные только проволочными скрутками при
прочих равных условиях проведения эксперимента.
(19)KZ(13)A4(11)29293
2. 29293
2
Изобретение относится к строительству и может
быть использовано для осуществления изготовления
узлов закрепления пересекающихся тросов в
несущих сетчатых конструкциях различного
назначения.
Известные устройства для соединения
пересекающихся тросов в различных сетчатых
конструкциях, которые нашли широкое применение
в современном строительстве. Элементы
пересекающихся тросов, расположенные с
определенным шагом в продольном и поперечном
направлениях, как правило, в узлах закреплены при
помощи жимков. (см. Справочник «Современные
пространственные конструкции»/. Под ред.
Ю.А.Дыховичного, Э.З. Жуковского. М.: Высшая
школа, 1991, с.356-360)
Наиболее близким техническим решением
является узел закрепления пересекающихся
металлических тросов в сетке за счет проволочных
скруток, которые закрепляют пересекающиеся
металлические троса друг с другом в точке их
соприкосновения и удерживают каждый узел сетки
в проектном положении за счет сил трения между
тросами создаваемых проволочными скрутками в
узлах такой сетки. (см. Ю.В. Гайдаров,
В.Ф. Галаничев «Легкие строительные конструкции
из проволочных сеток». - Ленинград: Стройиздат,
1985, с.19-34)
Существующее техническое решение
малоэффективно особенно, если в узле пересекается
более двух тросов. Об этом говорят результаты
экспериментальных исследований при нагружении
тросовых сеток постоянной или переменной
нагрузкой при закреплении сетки по ее периметру.
При нагружении таких сетчатых конструкций из
тросов обнаружена недостаточная прочность
узловых соединений, которая возникает из-за
деформативности соединений из проволочных
скруток.
Техническим результатом предполагаемого
изобретения является повышение несущей
способности узлов, пересекающихся тросовых
элементов в сетке, расположенных с определенным
шагом в продольном и поперечном направлениях по
её площади за счет ввода в работу дополнительных
устройств, предотвращающих деформацию узлов в
такой конструкции. Для этого сопряжение тросовых
элементов в каждом узле сетки обрамляют
отрезками металлических труб, высота которых
превосходит сумму диаметров сопрягаемых
наложенных друг на друга тросов, включая
диаметры скруток не менее чем на 2 мм.
Внутренний диаметр отрезков металлических
труб (металлических патрубков) в каждом узле
назначают из конструктивных соображений, но не
менее 10 максимальных диаметров пересекающихся
тросов в узле металлической сетке.
Толщину стенки трубы назначают исходя из
полученных результатов предварительных
экспериментов по определению несущей
способности новых узлов.
Такие отрезки металлических труб с порезами
под диаметры сопрягаемых тросов симметрично
устанавливают на узлы металлической сетки и
заполняют пространство между тросов прочным
быстротвердеющим раствором, который, например,
используется для закрепления анкеров в горных
выработках шахт и тщательно его уплотняют в
патрубке. Например, раствор полиэфирных ампул
АМК ТОО СП «Минова-Казахстан». (см.
Информационный проспект ТОО СП «Минова-
Казахстан», Караганда 2010)
Время набора необходимой прочности такого
раствора не превышает 3 минут. Конечная
прочность раствора составляет 80Мпа, это вполне
приемлемо при наборе прочности в узлах
сопрягаемых элементов металлической тросовой
сетки, воспринимающих рабочую нагрузку, поэтому
предполагаемое решение отличает от известных
аналогов и соответствует критериям («новизна» и
«существенные отличия»).
На фиг.1 изображена несущая конструкция сетки
их металлических тросов в плане.
На фиг.2 представлена основная деталь
обрамления узлов, состоящая из отрезка трубы с
прорезями для пересекающихся тросов.
На фиг.3 показан вид А фиг.2.
На фиг.4 показан равнопрочный узел
пересечения тросов в несущей металлической сетке
с патрубками без заполнения патрубка раствором.
На фиг.5 показан разрез 1-1 фиг.4 с заполнением
патрубка с быстротвердеющим раствором.
На фиг.6 показан узел с тремя пересекающимися
тросами, без заполнения патрубка раствором.
На фиг.7 показан разрез 2-2 фиг.6 с заполнением
патрубка с быстротвердеющим раствором.
На фиг.1 изображена несущая сетка из
металлических тросов 1 в плане (подобные сетки
применяются для парашютных взрывогасящих
преград для гашения аварийных взрывов в угольных
шахтах, см. Инновационный патент РК №21943).
На фиг.2 представлен отрезок металлической
трубы 3, каждый из которых усиливает несущую
способность сопряжений узлов в металлической
тросовой сетке.
На фиг.3 показан общий вид прорезей и патрубки
под тросы пересекающихся элементов.
Высота Н металлической трубы 3 назначают
исходя из суммы диаметров сопрягаемых тросов,
включая толщину проволочной скрутки. Причем эта
высота должна превосходить сумму указанных
элементов не менее чем на 2-3 мм.
Толщина стенок патрубка принята 2 мм согласно
экспериментальных данных. Каждый отрезок
патрубка 3 имеет характерные сквозные вырезы 4
для пропускания через них пересекающихся тросов
1 в узлах металлической сетки.
На фиг.4 представлен традиционный узел
пересекающихся металлических тросов 1
закрепленных при помощи проволочных скруток 2,
которые удерживают тросы 1 в проектном
положении за счет прочности проволочной скрутки.
На фиг.5 показан модернизированный узел
металлической сетки, в котором несущие тросы
один 1 соединены проволочной скруткой 2. На
каждый узел сопрягаемых тросов одевают
3. 29293
3
трубчатые обрамляющие элементы 3 с вырезами 4
под каждый диаметр сопрягаемых тросов.
Пространство обрамленное трубчатым элементом 3
в каждом узле несущей тросовой сетке заполняют
до краев металлического патрубка
быстротвердеющим раствором 5, применяемым для
закрепления крепи анкерами в шахтах и тщательно
его уплотняют.
На фиг.6, 7 показано пересечение трех тросов,
обрамленных патрубком, который заполняется
быстротвердеющим раствором аналогичным
образом как и на фиг.5, 6.
Конечная прочность раствора составляет не
менее 80 МПа. Каждый узел в такой металлической
тросовой сетке при ее нагружении не подвержен
смещению. Такие узлы работают симметрично и
равнопрочно. Тросовые элементы сетчатой
конструкции в этом случае не перегружены и как
показывают эксперименты, более надежно работают
при действии нагрузки. Несущая способность
тросовых сеток с равнопрочными узлами как
минимум выдерживают нагрузку в два раза больше,
чем узлы сетки, закрепленные только
проволочными скрутками при прочих равных
условиях проведения экспериментов.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Устройство для соединения пересекающихся
тросов в металлической несущей нагрузку сетке,
состоящей из тросов равномерно с определенным
шагом расположенных в продольном и поперечном
направлениях по ее площади, а узлы их пересечения
закреплены проволочными скрутками,
отличающееся тем, что на каждый узел
пересекающихся тросов в сетке одевают трубчатые
патрубки с прорезями под каждый из
пересекающихся тросов в узле, причем внутренний
диаметр каждого патрубка принимают не менее 10
наибольших диаметров сопрягаемых тросов, а его
высоту не менее суммы диаметров пересекающихся
тросов, включая диаметр проволочных скруток.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что
внутренний объем каждого металлического
патрубка, с толщиной стенки не менее 2 мм,
полностью заполняют быстротвердеющим
раствором, прочность которого на сжатие не менее
80 МПа.
