Узловое сопряжение колонны с монолитным перекрытием

Изобретение относится к строительству, в частности к узловому сопряжению колонны с монолитным перекрытием. Технический результат изобретения заключается в повышении несущей способности. Узловое сопряжение состоит из сходящихся балок, выполненных с преднапряженной арматурой, полки плиты и колонны. Преднапряженная арматура фиксируется в продолжении колонны в виде полого анкерного устройства или в контуре из металлического профиля, вынесенного на расстояние относительно стенок анкерного устройства, установленного перпендикулярно арматуре и прикрепленного к анкерному устройству вертикальными листовыми элементами. Обратное натяжению усилие воспринимается легкими фермами, причем ферма по низу перекрытия будет обеспечивать распор между забетонированными колоннами, а ферма по верху устанавливается между анкерными приспособлениями. Анкерное устройство нижним концом жестко забетонировано в тело колонны и приварено к каркасу колонны; балки и плита замоноличиваются одновременно по захваткам. Бетонирование осуществляется от низа балок до верха плиты. После бетонирования всей площади перекрытия пустоту анкерного устройства, выходящего из колонны, бетонируют. 6 ил.

 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении перекрытий гражданских и промышленных зданий.

Известен каркас здания [а.с. SU 1756493 А1 СССР, МПК5 Е04В 5/02, заявл. 01.09.89; опубл. 23.08.92, бюл. №31], включающий колонны, монолитно соединенную с ними плиту перекрытия, состоящую из предварительно напряженной арматуры, делящей перекрытие на ячейки, и бетона. Арматура одного из направлений выполнена в виде жесткого профиля (швеллера) с вертикальной стенкой, установленного с зазором относительно колон, а арматура другого направления пропущена через отверстия, образованные в стенках профилей параллельно внешним граням колон и жестко соединена с профилями в местах пропуска, при этом бетон выполнен самонапрягающимся. Недостатками такой конструкции являются: большая собственная масса, так как перекрытие выполнено сплошной плитой; повышенный расход материала, так как жесткий профиль имеет значительную протяженность; преднапряженная арматура установлена только в одном направлении.

Известна железобетонная колонна для многоэтажных зданий [а.с. 962489 СССР, М. Кл.3 Е04В 1/18, Е04В 1/38, Е04С 3/30, заявл. 10.03.1981; опубл. 30.09.1982, бюл. №36], содержащая полый ствол. В стволе закреплены стержни верхних арматурных выпусков для соединения с надопорной арматурой ригелей, симметрично расположенных на диаметрально противоположных сторонах колонны, и опорные консоли для упомянутых ригелей. Колонна в уровне примыкания ригелей выполнена с отверстиями, а стержни противоположно расположенных арматурных выпусков жестко связаны между собой и пропущены через эти отверстия. Кроме того, колонна снабжена установленным внутри ствола на уровне примыкания ригелей бетонным сердечником, ограниченным поперечными перегородками, причем нижние опорные консоли расположены на уровне нижней перегородки сердечника. Недостатками такой конструкции являются: большая собственная масса; повышенный расход металла из-за арматурных выпусков и опорных консолей, перегородок сердечника; перекрытие работает в одном направлении, что увеличивает конструктивную высоту перекрытия; сечение колонны увеличено из-за созданной полости.

Известен железобетонный каркас многоэтажного здания [а.с. 672301 СССР, М. Кл.2 Е04В 1/18, Е04В 1/38, заявл. 30.09.1977; опубл. 05.07.1979, бюл. №25], включающий колонны, арматурные выпуски колонн с анкерными деталями, опорные консоли, опирающиеся на консоли ригелей с выпусками надопорой арматуры, соединенные с выпусками колонн. Колонны имеют полость. Анкерные детали выпусков выполнены в виде замоноличенных в их полости металлических обойм. Колонна на участках арматурных выпусков и крепления опорных столиков снабжена наружными металлическими обоймами. Недостатками такой конструкции являются: большая собственная масса; повышенный расход металла из-за арматурных выпусков и опорных консолей, металлических обойм; перекрытие работает в одном направлении, что увеличивает конструктивную высоту перекрытия, увеличенное сечение колонны из-за созданной полости.

Известно узловое сопряжение колонны с надколонной плитой железобетонного сборно-монолитного безбалочного бескапительного перекрытия [а.с. 304338 СССР, МПК E04b 5/02, заявл. 29.08.1967; опубл. 25.05.1971, бюл. №17], включающее соединительные элементы. Они выполнены в виде размещенных в вертикальных плоскостях в пределах габаритов сечения колонны взаимно перпендикулярных пар металлических пластин, из которых нижняя пара пластин приварена к арматуре колонны, а верхняя пара пластин приварена к арматуре надколонной плиты. Недостатками такой конструкции являются: большая собственная масса, увеличенное сечение колонны и повышенный расход металла, так как безбалочное бескапительное перекрытие обычно имеет большую собственную массу.

Наиболее близким по технической сущности является сборный предварительно напряженный железобетонный каркас здания или сооружения [пат. RU 2043465 С1 Российская Федерация, МПК6 Е04В 1/18, заявл. 30.04.92; опубл. 10.09.95, бюл. №25], включающий колонны, образующие ячейки в плане здания или сооружения и выполненные с отверстиями в уровне перекрытий для пропуска напрягаемой арматуры, которая размещена в плоскости ригелей, установленных в двух взаимно перпендикулярных направлениях и перпендикулярно граням колонн и имеющих корытообразное сечение, и плиты перекрытий, опертые по контуру. Колонны установлены с поворотом на угол 45° относительно осей ячеек. Ригели расположены по диагоналям ячеек и соединены между собой. Причем здание или сооружение снабжено балками, размещенными по периметру каждой ячейки и соединенными с ригелями с образованием решетки с треугольными ячейками. При этом плиты перекрытий выполнены из легких бетонов и имеют треугольную форму, а боковые грани последних, балок и ригелей выполнены с отвесными скосами для опирания плит перекрытий на ригели и балки. Недостатками такой конструкции являются: большая собственная масса, повышенный расход металла, так как перекрытие выполнено сборным. Преднапряженная арматура предполагается только в диагональных направлениях.

Цель изобретения является повышение несущей способности и надежности узлового сопряжения колонны с монолитным перекрытием.

Поставленная цель достигается тем, что узловое сопряжение состоит из сходящихся балок и колонны, при этом число балок возможно более четырех. При количестве балок более четырех монолитное перекрытие отличается повышенной прочностью и жесткостью, так как балки помимо ортогональных направлений идут еще в одном направлении. Например, монолитное перекрытие с диагональными и осевыми балками имеет восемь сходящихся балок на колонне, которые направлены под углом 45° по отношению друг к другу, при этом две диагональные балки одной ячейки, пересекаясь в центре ее, обеспечивают передачу усилий от равномерно распределенной нагрузки на перекрытие, перераспределяя ее поровну. Предлагаемый узел основан на устройстве преднапряжения для балок монолитного перекрытия, не препятствующем одномоментно или по захваткам для ячеек перекрытия проводить укладку бетонной смеси.

При устройстве натяжения необходимо зафиксировать точки передачи напряжения. Такое восприятие обеспечивается комбинированием распоров-домкратов и натяжных устройств. Распор создаем легкими фермами. Причем распорная ферма по низу перекрытия будет обеспечивать распор между забетонированными колоннами и передавать давление при помощи прокладок или непосредственно на сам бетон. На эту ферму устанавливаем легкую, съемную опалубку под низ балок. Необходимый распор по верху конструкции обеспечиваем легкой фермой, которая будет устанавливаться между анкерными приспособлениями для натяжения арматуры. Для обеспечения устойчивости распорных ферм по верху и одновременного натяжения с контролем значений будет служить устройство для фиксации предварительно натянутой арматуры в виде полой колонны. Частным случаем может служить простая металлическая труба, имеющая отверстия для пропуска арматуры. Форма трубы может быть различной. Труба нижним концом жестко забетонирована в тело колонны и приварена к каркасу колонны.

При необходимости вовлечения большего количества напрягаемых стержней и уменьшения конструктивной высоты сечения можно вынести контур анкерных точек для предварительно напряженной арматуры на необходимое расстояние относительно стенок трубы колонны. Это можно сделать путем устройства контура анкерных точек для преднапряженной арматуры одного направления в виде металлического профиля (швеллера, тавра, уголка) необходимой жесткости, имеющего отверстия для пропуска арматуры и установленного перпендикулярно направлению рассматриваемой балки. Этот элемент крепится к основной трубе колонны посредством вертикального листового элемента. Усилия от напрягаемой арматуры будут передаваться на колонну через распределительный в плане восьмигранный опорный контур (для восьми балок сходящихся в узле), прикрепленный к трубе минимум восемью листовыми элементами.

Балки и плита должны быть замоноличены одновременно по захваткам. При устройстве всей арматуры с контролем натяжения и опалубки для одной ячейки возможно бетонирование ячейки или ее части. Причем бетонирование осуществляется по всей высоте перекрытия от низа балок до верха плиты, обеспечивая монолитность перекрытия в целом. Когда площадь всего перекрытия залита бетоном, необходимо забетонировать пустоты труб, выходящих из колонн.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 показаны план и разрез схемы устройства монолитного перекрытия с предварительным напряжением. На колонну 1, имеющую арматурные выпуски 10 и продолжение в виде трубы 5 с отверстиями, установлены распорные фермы 3, подпертые распорками 4. Поверх фермы 3 установлена нижняя часть опалубки под балки перекрытия 7. Распорные фермы 2 и предварительно напряженная арматура 6 установлены между продолжениями колонн 5 (анкерными приспособлениями в виде труб). Фермы при помощи домкратов 8 и прокладок обеспечивают необходимый распор (фиксацию от смещений) колонн.

На фиг.2 показана фиксация продолжения колонн 5 (анкерного приспособления в виде труб) в теле колонны. Помимо монолитного бетона и поперечной арматуры, приваренной к анкерному приспособлению, надежность для жесткого крепления трубы 9 обеспечивается вертикальными пластинами, приваренными к телу анкерного приспособления и продольным стержням колонны.

На фиг.3 показан план расположения фиксации предварительно напряженной арматуры 6 в теле анкерного приспособления 5 в узле сопряжения колонны 1 и монолитного перекрытия из расчета восемь балок на колонну. Фиксация обеспечивается шайбами 11.

На фиг.4 изображена шайба 11 для фиксации предварительно напряженной арматуры 6.

На фиг.5 показан разрез узла сопряжения колонны 1 и монолитного перекрытия. Предварительно напряженная арматура 6 может быть установлена или сверху, или снизу, а также в обоих положениях сразу.

На фиг.6 показан план расположения фиксации предварительно напряженной арматуры 6 в теле анкерного приспособления 5 в узле сопряжения колонны 1 и монолитного перекрытия из необходимости установки большего числа арматурных стержней. При этом анкерное приспособление посредством вертикальных пластин 13 и жесткого профиля 12 выносит точки закрепления предварительно напряженной арматуры на необходимое расстояние для обеспечения заанкиривания необходимого числа арматурных стержней одного направления и уменьшения конструктивной высоты перекрытия.

Узловое сопряжение колонны с монолитным перекрытием делает возможным уменьшить конструктивную высоту перекрытия в целом за счет работы балок в четырех и более направлениях. Поэтому возможно устройство безбалочного перекрытия со скрытыми балками. Узел под нагрузкой работает следующим образом. Арматура, раскрепленная в продолжениях колонн, подвергается натяжению с контролем значений, фиксируется шайбами и обеспечивает необходимое усилие натяжения на участке между колоннами. Сжимающие усилия от предварительно натянутой арматуры воспринимаются легкими фермами. Анкерное устройство испытывает изгиб и срез. Предложенный способ устройства перекрытия позволяет вобрать в себя необходимое сопряжение нужного количества балок и предусмотреть возможность преднапряжения при монолитном бетонировании. Таким образом, применение преднапряженных монолитных перекрытий в практике строительства позволит повысить несущую способность и надежность перекрытия, а также значительно улучшить показатели материалоемкости, стоимости и трудоемкости строительства.

Узловое сопряжение колонны с монолитным перекрытием, состоящее из сходящихся балок, полки плиты и колонны, при этом балки выполнены с преднапряженной арматурой, отличающееся тем, что число балок, сходящихся на колонне, возможно более четырех; преднапряженная арматура фиксируется в продолжении колонны в виде полого анкерного устройства или в контуре из металлического профиля, вынесенного на расстояние относительно стенок анкерного устройства, установленного перпендикулярно арматуре и прекрепленного к анкерному устройству вертикальными листовыми элементами; обратное натяжению усилие воспринимается легкими фермами, причем ферма по низу перекрытия будет обеспечивать распор между забетонированными колоннами, а ферма по верху устанавливается между анкерными приспособлениями; для натяжения арматуры анкерное устройство нижним концом жестко забетонировано в тело колонны и приварено к каркасу колонны; балки и плита замоноличиваются одновременно по захваткам, причем бетонирование осуществляется по всей высоте перекрытия от низа балок до верха плиты; после бетонирования всей площади перекрытия пустоту анкерного устройства, выходящего из колонны, бетонируют.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительству, в частности к узлу соединения колонны и плиты перекрытия для сборного безригельного бескапительного каркаса здания. Технический результат изобретения заключается в повышении жесткости узла.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при изготовлении решетчатых конструкций из тонкостенных профилей открытого поперечного сечения.

Изобретение относится к области строительства, а именно к способу соединения тонкостенных элементов открытого сечения, и может быть использовано при изготовлении решетчатых конструкций.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способам соединения тонкостенных элементов открытого сечения, и может быть использовано при изготовлении решетчатых конструкций.

Изобретение относится к области строительства, в частности к узлам соединения элементов металлических конструкций при помощи фланцев. Фланцевое соединение включает несущие элементы, фланцы, расположенные в торцевой части несущих элементов, ребра жесткости, прикрепленные одной стороной к фланцу, а другой - к несущему элементу и высокопрочные болты, соединяющие фланцы между собой.

Изобретение относится к области строительства, в частности к стыковому соединению сборных колонн с перекрытием и способу его выполнения. Стыковое соединение сборных железобетонных колонн с перекрытием включает установленные на одной вертикальной оси железобетонного каркаса, с разрывом по высоте, концевые участки нижней и верхней колонн и размещенное между торцами колонн перекрытие, через которое пропущены выпуски продольной арматуры нижней колонны.

Изобретение относится к кабинам для модульных распределительных устройств вторичного распределения, применяемым для защиты распределительных устройств как от неблагоприятных погодных условий, так и от несанкционированных обследований распределительных устройств высокого, среднего и низкого напряжения, а также от случайного доступа неуправомоченных лиц или диких животных и птиц.

Изобретение относится к области строительства, в частности к универсальному узлу для соединения быстровозводимых строительных конструкций. Технический результат изобретения заключается в снижении трудозатрат при сборке узла.

Изобретение относится к строительству малоэтажных и высотных каркасных зданий с колоннами из трубобетонных элементов. Технический результат заключается в повышении условий совместной работы стальной оболочки и бетонного ядра.

Предлагаемое изобретение относится к области строительства, в частности к узловым соединениям перекрестных стержневых конструкций. Технический результат заключается в повышении несущей способности и надежности конструкций.

Изобретение относится к строительству, конкретнее к узлам опирания плит перекрытия и покрытия на колонны каркасных зданий. Технический результат изобретения заключается в снижении материалоемкости узла. Узел перекрытия содержит нижележащую колонну, на которую, с помощью соединительного элемента, установлены плита перекрытия и вышележащая колонна. Нижний конец каждой из колонн выполнен с возможностью скрепления с соединительным элементом, а верхний конец выполнен с возможностью установки на нем соединительного элемента, при этом плита перекрытия снабжена сквозным отверстием, выполненным с возможностью свободного надевания на соединительный элемент. Соединительный элемент состоит из двух частей цилиндрической формы, верхняя часть выполнена с возможностью ее ввода в полость нижележащей колонны. Колонны содержат жесткую цилиндрическую оболочку, выполненную с возможностью заполнения сыпучим наполнителем до уровня, обеспечивающего его плотное контактирование с торцом соединительного элемента, размещаемого в полости цилиндрической оболочки. Верхняя часть соединительного элемента выполнена с возможностью скрепления с плитой перекрытия. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области строительства, а именно к способу соединения тонкостенных профилей в несущих элементах легких ферм, арок и т.п. Способ крепления тонкостенного элемента открытого сечения включает выполнение на стенке конца элемента продольного надреза, отгиб образовавшихся частей стенки до контакта с основной стенкой элемента, наложение конца тонкостенного элемента на присоединяемую деталь и установку крепежных элементов в пределах отогнутых частей стенки, причем продольный надрез стенки элемента выполняют по ее середине, а отгиб осуществляют в разные стороны по линиям, соединяющим точки, лежащие на торце стенки в одной и трех четвертях ее высоты, и точку на конце надреза. Технический результат - уменьшение материалоемкости. 3 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности узловому стыку ригелей и колонн. Технический результат изобретения заключается в повышении надежности узла при воздействии на него нагрузок, включая сейсмические воздействия. В узловом совмещенном стыке соединены вышерасположенная колонна и нижерасположенная колонна, несущие железобетонные ригели и связевые железобетонные ригели. В вертикальных нишах нижерасположенной колонны установлены несущие железобетонные ригели своими опорными частями без полок. На торцевую пластину этой же колонны в направлении, перпендикулярном несущим ригелям, установлены связевые ригели своими опорными частями без полок. Арматурные стержни приварены к закладным деталям связевых ригелей. На несущем ригеле с одной стороны установлены многопустотные плиты перекрытия, при этом арматурные выпуски несущего ригеля расположены напротив пустот плит перекрытия. Через петли арматурных выпусков в пустоты плит перекрытия заведены арматурные каркасы. На арматурных каркасах между торцами многопустотных плит перекрытия установлены два арматурных стержня, которые расположены вдоль несущих ригелей и над ними. 16 ил.

Изобретение относится к области строительства, а именно к способу соединения тонкостенных профилей в несущих элементах легких ферм, арок и т.п. Способ соединения тонкостенного элемента открытого сечения включает выполнение на стенке конца элемента продольного надреза, отгиб образовавшихся частей стенки, наложение конца стержня на присоединяемую деталь и установку крепежных элементов, причем продольный надрез стенки выполняют по ее середине, а затем устанавливают на ширину стенки листовую деталь с симметричным треугольным вырезом с вершиной в точке конца продольного надреза, а отгиб частей стенки выполняют до контакта с внешней поверхностью листовой детали, при этом крепежные элементы устанавливают как в пределах отогнутых на листовую деталь частей стенки, так и в пределах выступающего за вершину треугольного выреза участка листовой детали. Технический результат - увеличение несущей способности узла соединения. 5 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении перекрытий гражданских и промышленных зданий. Технический результат изобретения заключается в повышении несущей способности и надежности перекрытия. Узловое сопряжение колонны с монолитным перекрытием состоит из колонны, плиты и сходящихся балок, при этом число балок возможно более четырех. Узел основан на равномерном распределении в плоскости плиты арматуры балок, посредством которой передаются усилия на трубобетонный сердечник, размещенный в теле колонны. Арматура балок зафиксирована на обрезке трубы, прикрепленном к продольной рабочей арматуре колонны. Диаметр трубы определяется по расстоянию в свету между рабочей арматурой балок. При этом арматура балки горизонтального слоя, состоящего из двух угловых стержней, представляет собой один стержень, огибающий обрезок трубы. Стержень каждой балки прилегает непосредственно к поверхности обрезка трубы со смещением в вертикальной плоскости (как по резьбе), далее при удалении от обрезка продолжения стержня выравниваются в горизонтальной плоскости и входят в тело балки. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к металлическому каркасу многопролетных зданий и способу его монтажа. Техническим результатом является снижение металлоемкости и упрощение монтажа. Металлический каркас здания включает металлические колонны, имеющие двутавровое сечение с опорными пластинами, соединенные с ними опорные элементы для установки на них плит перекрытий. Опорный элемент для плит перекрытия представлен ригелем и выполнен в виде разнополочной двутавровой балки с уширенной нижней полкой и отверстиями в стенке двутавровой балки ригеля. Соединительный элемент колонны с ригелем выполнен в виде пластины с отверстиями под крепежные элементы ригеля. Пластина прикреплена к внутренней полке двутавров колонны сварным швом на уровне этажей. К верхней полке ригеля прикреплен сварным швом металлический уголок его вертикальной полкой, а горизонтальная полка уголка соединена с плитой перекрытия посредством анкерного крепления. Полость между торцами плиты и ригелем заполнена монолитным железобетоном. Предложен способ монтажа каркаса. 2 н. и 1 з.п. ф-лы., 4 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу соединения сталетрубобетонной колонны к фундаменту. Технический результат изобретения заключается в снижении трудоемкости монтажа. Способ жесткого соединения самонапрягающейся сталетрубобетонной колонны, не имеющей базы, с железобетонным фундаментом начинают с установки стальной колонны на фундамент, в котором расположены анкерные стержни. В теле колонны прошивают отверстия согласно расположению анкерных стержней. Колонну снабжают продольно-разъемными муфтами. Устанавливают колонну на фундамент в проектное положение при помощи зубьев-фиксаторов. После установки колонны в проектное положение стягивают продольно-разъемные муфты, тело колонны заполняют самонапрягающимся бетоном. Для соединения колонны с фундаментом используют продольно-разъемные муфты, изготовленные с учетом конфигурации анкерных стержней. 3 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к узлам соединения строительных железобетонных элементов типа колонн. Техническим результатом является повышение прочности узлов колонн и упрощение их монтажа. Узел включает первую группу соединительных элементов, расположенных в верхней части колонн, и вторую группу, - расположенную в нижней части колонн. Первая группа включает штырь с винтовой нарезкой и крепежными элементами, выполненный выступающим за пределы верхнего торца колонны и связанный с ее несущей арматурой. Вторая группа выполнена в виде металлических вертикально ориентированных закладных пластин, жестко связанных с несущей арматурой колонны, и металлической пластины с отверстием, жестко связанной с по крайней мере одной закладной пластиной, и предназначенной для пропуска через упомянутое отверстие штыря колонны нижестоящей рамной конструкции с последующей его фиксацией с помощью крепежных элементов. По крайней мере одна из закладных пластин предназначена для анкеровки в теле колонны, а по крайней мере две являются ограничительными, выполняющими функцию опалубки, обеспечивающей формирование полости в угловой зоне колонны для стыковочного узла при изготовлении рамной конструкции. 15 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области строительства и предназначено для устройства сборно-монолитных платформенных стыков панелей стен и перекрытий зданий различного назначения. Технический результат изобретения заключается в повышении точности монтажа конструкций и обеспечении жесткого соединения стеновых панелей с проемами. В платформенном сборно-монолитном стыке, включающем многопустотные плиты перекрытия, опертые на внутренние несущие стеновые панели, дополнительно устроен армированный монолитный пояс, арматура которого соединена с выпусками из верхней грани панели и с вертикальными рабочими стержнями вышерасположенной панели. На монолитном поясе установлены закладные детали с центрирующими пирамидами, монтируемыми в соответствующую закладную деталь с центрирующим пирамидальным отверстием вышерасположенной стеновой панели. 4 ил.

Изобретение относится к области строительства и предназначено для устройства сборно-монолитных стыков панелей стен с проемами и перекрытий в панельных и панельно-рамных зданиях и сооружениях. Техническая задача состоит в обеспечении жесткого соединения. Платформенный сборно-монолитный стык включает многопустотные плиты перекрытия, опертые на внутренние несущие стеновые панели. В пустотах плит перекрытия, выходящих на торец плиты, на расстоянии, превышающем толщину панели, устроены бетонные диафрагмы толщиной не менее 30 мм, в этом же торце по краю в верхней тонкой части плиты над пустотами выполнены прямоугольные в плане отверстия на глубину от верхней поверхности плиты до пустоты. Стеновые панели имеют проемы, в связи с чем верхняя зона панели армирована каркасом, который имеет выпуски из плоскости верхней грани панели, на которую опираются плиты перекрытия. Между торцами плит перекрытия, используя эти выпуски, устроен армированный монолитный пояс, арматура которого соединена с вертикальными рабочими стержнями вышерасположенной панели и обетонирована. 3 ил.
Наверх