Колонна из трубобетона
Владельцы патента RU 2669212:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный университет архитектуры и строительства" (RU)
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении трубобетонных колонн каркасных зданий. Колонна из трубобетона сборная состоит из отдельных элементов, соединенных на сварке. Трубобетонные элементы ствола колонны круглого сечения выполнены из цилиндрических труб-оболочек и бетонного сердечника, армированного пространственным каркасом, который, в свою очередь, соединен на сварке с пластинами консолей, размещенных в вертикальных прорезях оболочек. Бетонирование сердечника с использованием безусадочного цемента производится бетононасосом снизу через впускное отверстие в оболочке, снабженное бетонным затвором, препятствующим вытеканию смеси. Технический результат состоит в повышении несущей способности ствола колонны за счет улучшения качества бетонирования и надежного включения в совместную работу с оболочкой железобетонного сердечника. Кроме того, снижаются трудозатраты при бетонировании. 5 ил.
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении трубобетонных колонн каркасных зданий.
Общеизвестны конструкции трубобетонных колонн, в которых совместная работа стальной оболочки (трубы) и бетонного сердечника должны обеспечиваться в зоне непосредственной передачи эксплуатационной нагрузки и за счет сцепления металла с бетоном.
Известны конструкции трубобетонных колонн, в которых бетонный сердечник нагружается через стальной воротник, приваренный к оболочке [1], или через отгибы цилиндрической вставки, соединенной на сварке с оболочкой [2]. Недостатками вышеназванных конструкций являются ненадежная совместная работа оболочки и сердечника из-за контракционной и влажностной усадки бетона, а также возможность зависания при бетонировании сверху бетонной смеси на воротнике, отгибах и арматурном каркасе, что влечет образование скрытых дефектов в сердечнике.
Техническим результатом настоящего изобретения являются улучшение технико-экономических показателей колонны за счет повышения качества бетонирования и надежного включения в совместную работу с оболочкой бетонного сердечника, а также снижение трудозатрат при бетонировании.
Конструкция колонны иллюстрируется чертежами, представленными на Фиг. 1-5.
На Фиг. 1 изображен эскиз ствола колонны в сборке с базой, арматурными каркасами и консолями.
На Фиг. 2 изображены базовая 1 и рядовая 2 оболочки ствола колонны.
На Фиг. 3 изображен эскиз арматурных каркасов 4 (10).
На Фиг. 4 изображены деталь консоли 3 и база 5.
На Фиг. 5 изображен фрагмент оболочки 1 в сборке с бетонным затвором 7.
Колонна из трубобетона с бетонным затвором содержит соосно сопряженные стальные оболочки базовую и рядовую с бетонным сердечником внутри, соединенные на сварке между собой и со стальными элементами консолей в виде пластин, отличается тем, что базовая оболочка 1 на одном конце содержит четыре продольных выреза шириной 16…20 мм, длиной 100…150 мм, расположенных симметрично относительно продольной оси, предназначенных для размещения стальных пластин консолей 3, длиной на 300…400 мм превышающей диаметр оболочки, соединенных с оболочкой на сварке; сердечник армируется пространственным каркасом 4 из четырех продольных стержней диаметром 10…12 мм, верхними концами соединенных на сварке с пластинами консоли 3, и поперечных стержней диаметром 4…6 мм с шагом 300…400 мм; на другом конце содержит соединенную на сварке базу 5 колонны в виде плиты с четырьмя отверстиями под анкерные болты, а на расстоянии 300…400 мм от базы впускное для подачи бетонной смеси отверстие 6 диаметром 100…150 мм, снабженное бетонным затвором 7, способным к вертикальному, до упора 8, перемещению и состоящему из двух объединенных в муфту сегментов с радиусом, равным наружному радиусу оболочки; сегменты имеют по краям отгибы с двумя отверстиями под болты, симметрично расположенными на расстоянии 30…50 мм от верхнего и нижнего обрезов; один из сегментов имеет дополнительное отверстие, диаметр которого равен диаметру впускного отверстия оболочки 6, и приваренный по контуру отверстия перпендикулярно оси сегмента патрубок с фланцем для крепления шланга бетононасоса; перемещение бетонного затвора 7 обеспечивается двумя синхронно работающими гидравлическими домкратами 9, симметрично расположенными на опорной плите, плунжерами, упирающимися в соединенные болтами отгибы сегментов, и способными перемещать бетонный затвор вверх до упора 8, фиксирующего закрытие впускного отверстия оболочки.
Колонну собирают и включают в работу следующим образом.
На фундамент устанавливают в проектное положение и закрепляют анкерами оболочку 1 в сборке с базой 5, арматурным каркасом 4 и пластинами консолей 3. Затем последовательно устанавливают в проектное положение и соединяют на сварке элементы колонны вышележащего этажа: каркас 10, пластины консолей 3 и оболочку 2. Далее, на оболочку 1 в створе с впускным отверстием 6 устанавливают и закрепляют болтами бетонный затвор 7, размещают домкраты 9 и подключают бетононасос, заполняя бетонной смесью на безусадочном цементе оболочки 1 и 2. Затем, бетононасос отключают, одновременно перемещая домкратами 9, вверх до упора 8, бетонный затвор 7, перекрывают впускное отверстие 6, препятствуя вытеканию бетонной смеси. После набора бетоном прочности 0,2…0,3 от проектной, бетонный затвор демонтируют, а впускное отверстие закрывают стальной накладкой и обваривают.
Примечание
При возведении каркаса многоэтажного здания конструкция узла сопряжения оболочек не меняется, а количество секций оболочек, одновременно наполняемых бетоном, ограничивается лишь мощностью бетононасоса.
Источники информации
1. Патент №2503782, МПК E04B 1/38. «Способ наращивания трубобетонных колонн и их сопряжения с перекрытиями».
2. Патент №2241100, МПК E04C 3/34. «Трубчатая строительная конструкция».
Колонна из трубобетона, содержащая соосно сопряженные стальные оболочки базовую и рядовую с бетонным сердечником внутри, соединенные на сварке между собой и со стальными элементами консолей в виде пластин, отличающаяся тем, что базовая оболочка на одном конце содержит четыре продольных выреза шириной 16…20 мм, длиной 100…150 мм, расположенных симметрично относительно продольной оси, предназначенных для размещения стальных пластин консолей, длиной на 300…400 мм превышающей диаметр оболочки, соединенных с оболочкой на сварке; сердечник армирован пространственным каркасом из четырех продольных стержней диаметром 10…12 мм, верхними концами соединенных на сварке с пластинами консоли, и поперечных стержней диаметром 4…6 мм с шагом 300…400 мм; на другом конце содержит соединенную на сварке базу колонны в виде плиты с четырьмя отверстиями под анкерные болты, а на расстоянии 300…400 мм от базы расположено впускное отверстие диаметром 100…150 мм для подачи бетонной смеси при бетонировании колонны через бетонный затвор.
