Ступенчатая колонна

Авторы патента:

E04C3/34 - из бетона или других искусственных каменных материалов, со стационарной опалубкой или без нее; с внутренней или наружной арматурой или без нее, например с металлическим покрытием (E04C 3/36 имеет преимущество)

Владельцы патента RU 2753878:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" (RU)

Изобретение относится к строительным конструкциям, а именно к колоннам и стойкам одноэтажных промышленных зданий с мостовыми кранами, крановых эстакад под тяжелую крановую нагрузку. Технический результат - снижение материалоемкости и повышение надежности ступенчатой колонны. Ступенчатая колонна состоит из надкрановой части с жестко прикрепленной подкрановой частью через траверсу. Надкрановая часть выполнена из стального трубчатого профиля прямоугольного поперечного сечения с оголовком и заполнена бетоном. При этом высота сечения надкрановой части увеличивается от оголовка к траверсе. Подкрановая часть выполнена из стального коробчатого профиля составного сечения с базой и состоит из поясов и стенок и заполнена бетоном. Стенки имеют вогнутую вовнутрь сечения колонны форму и объединены стяжными шпильками в средней части сечения. На внутренних поверхностях поясов подкрановой части расположены упоры, выполненные из отрезков стержневой арматуры или стад-болтов. 6 ил.

Известна металлическая ступенчатая колонна, содержащая верхнюю надкрановую, нижнюю подкрановую части и траверсу в месте их сопряжения (Муханов К.К. Металлические конструкции. М.: Стройиздат, 1963 г., с. 253-256).

Недостатком технического решения является повышенная материалоемкость ступенчатой колонны по причине не замкнутого контура элементов надкрановой и подкрановой частей, необходимости обеспечения их местной устойчивости за счет увеличения толщины стальных элементов и обеспечения жесткости колонны за счет увеличения габаритов поперечного сечения частей.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является ступенчатая колонна, содержащая надкрановую и подкрановую части, траверсу в месте их сопряжения, а также стойку, расположенную по оси траверсы (SU 616384, Е04С 3/32, 01.03.1977 г.).

Задача изобретения - снижение материалоемкости и повышение надежности ступенчатой колонны.

Технический результат достигается тем, что ступенчатая колонна, содержащая надкрановую, подкрановую части и траверсу в месте их сопряжения, имеет надкрановую часть из стального трубчатого профиля прямоугольного поперечного сечения с оголовком, заполненного бетоном, при этом высота сечения надкрановой части увеличивается от оголовка к траверсе, и подкрановую часть из стального коробчатого профиля составного сечения с базой, состоящего из поясов и стенок и заполненного бетоном, стенки имеют вогнутую вовнутрь сечения колонны форму и объединены стяжными шпильками в средней части сечения, на внутренних поверхностях поясов подкрановой части расположены упоры.

Сущность изобретения поясняется чертежами:

- фиг. 1 - общий вид ступенчатой колонны;

- фиг. 2 - поперечное сечение 1-1;

- фиг. 3 - поперечное сечение 2-2;

- фиг. 4 - поперечное сечение 3-3;

- фиг. 5 - поперечное сечение 4-4;

- фиг. 6 - поперечное сечение 5-5.

Ступенчатая колонна состоит из надкрановой части 1 с жестко прикрепленной подкрановой частью 2 через траверсу 3 (фиг. 1). Надкрановая часть 1 выполнена из стального трубчатого профиля 4 прямоугольного поперечного сечения с оголовком 5, заполненного бетоном 6, при этом высота сечения надкрановой части 1 увеличивается от оголовка 5 к траверсе 3 (фиг. 2, 3). Подкрановая часть 2 выполнена из стального коробчатого профиля 7 составного сечения с базой 8, состоящего из поясов 9 и стенок 10 и заполненного бетоном 6, стенки 10 имеют вогнутую вовнутрь сечения колонны форму и объединены стяжными шпильками 11 в средней части сечения, на внутренних поверхностях поясов 9 подкрановой части 2 расположены упоры 12, выполненные из отрезков стержневой арматуры или стад-болтов (фиг. 4, 5, 6).

Переменная высота сечения надкрановой части 1 может быть обеспечена за счет изготовления стального трубчатого профиля 4 из прокатной квадратной трубы путем ее косой разрезки на две части с последующим их разворотом и объединением на сварке.

Траверса 3, оголовок 5 надкрановой части 1 и база 8 подкрановой части 2 выполняются из стальных листов и объединятся со стальным трубчатым профилем 4 и стальным коробчатым профилем 7 сварными швами.

Прямоугольная замкнутая форма поперечного сечения стального трубчатого профиля 4 позволяет более эффективно воспринимать усилия изгиба в надкрановой части 1 от внешних нагрузок, обеспечивать ее устойчивость относительно обеих осей сечения, что приводит к снижению материалоемкости ступенчатой колонны.

Уменьшение высоты поперечного сечения стального трубчатого профиля 4 от траверсы 3 к оголовку 5 соответствует эпюре усилия изгиба в надкрановой части 1 от внешних нагрузок, что приводит к снижению материалоемкости ступенчатой колонны.

Заполнение стального трубчатого профиля 4 надкрановой части 1 и стального коробчатого профиля 7 подкрановой части 2 бетоном 6 повышает несущую способность колонны при действии напряжений общего изгиба, а также местного изгиба стенок трубчатого профиля 4 и стального коробчатого профиля 7, что позволяет уменьшить размеры поперечного сечения колонны, расход стали и, как следствие, снизить материалоемкость ступенчатой колонны.

Наличие бетона 6 и стенок 10 в составе подкрановой части 2 позволяет эффективно воспринимать и перераспределять по всему сечению колонны тяжелые динамические нагрузки, передаваемые на траверсу 3, что снижает материалоемкость и повышает надежность ступенчатой колонны.

Бетон 6, находясь в замкнутом контуре стального трубчатого профиля 4 надкрановой части 1 и стального коробчатого профиля 7 подкрановой части 2, обладает высокими прочностными характеристиками, повышает огнестойкость и коррозионную стойкость стальных элементов, что снижает материалоемкость и повышает надежность ступенчатой колонны.

Расстояние между стенками 10 стального коробчатого профиля 7 уменьшается от поясов 9 к центру сечения подкрановой части 2, что обеспечивает уменьшение объема бетона 6 в менее напряженной части сечения колонны и, как следствие, снижает материалоемкость ступенчатой колонны.

Наличие стяжных шпилек 11 обеспечивают восприятие стенками 10 стального коробчатого профиля 7 бокового давления от бетона 6 в процессе изготовления колонны, позволяет выполнять обжатие бетона, а также повышает местную устойчивость стенок 10, что снижает материалоемкость ступенчатой колонны.

Наличие упоров 12 обеспечивает эффективную совместную работу поясов 9 стального коробчатого профиля 7 с бетоном 6 при действии сдвигающих усилий, более равномерную передачу напряжений вовнутрь сечения подкрановой части 2, повышает местную устойчивость поясов 9 и позволяет уменьшить их толщину, что снижает материалоемкость ступенчатой колонны.

Несущая способность ступенчатой колонны обеспечивается подбором класса бетона, марки стали, размеров поперечного сечения стальных элементов, величиной натяжения стяжных шпилек, шагом упоров.

Применение предлагаемого технического решения позволит снизить материалоемкость и повысить надежность ступенчатой колонны.

Ступенчатая колонна, содержащая надкрановую, подкрановую части и траверсу в месте их сопряжения, отличающаяся тем, что надкрановая часть выполнена из стального трубчатого профиля прямоугольного поперечного сечения с оголовком, заполненного бетоном, высота сечения надкрановой части увеличивается от оголовка к траверсе, подкрановая часть выполнена из стального коробчатого профиля составного сечения с базой, состоящего из поясов и стенок и заполненного бетоном, стенки имеют вогнутую вовнутрь сечения колонны форму и объединены стяжными шпильками в средней части сечения, на внутренних поверхностях поясов подкрановой части расположены упоры.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу устройства конической капители для трубобетонных колонн. Технический результат изобретения – повышение жесткости сопряжения перекрытий с трубобетонными колоннами в каркасе зданий.

Складываемая несъемная опалубка из армированного текстилем бетона (атб) сборного типа и способ ее изготовления // 2736929

Изобретение относится к области строительства железобетонных конструкций. В изобретении раскрыта складываемая несъемная АТБ-опалубка сборного типа и способ ее изготовления.

Колонна из армированного сталью бетона // 2736738

Изобретение относится к области строительства, в частности к сталежелезобетонной колонне для высотного здания. Технический результат изобретения заключается в обеспечении высокой несущей способности колонны.

Ангар // 2702032

Изобретение относится к строительным конструкциям, а именно к каркасам одноэтажных зданий и сооружений. Технический результат заключается в снижении материалоемкости и повышении жесткости ангара.

Стойка композитная из армированного бетона с шумопоглощением и способ ее производства // 2672079

Изобретение относится к области строительства, а именно к стойке композитной из армированного бетона с шумопоглощением и к способу ее производства. Способ производства стойки композитной из армированного бетона с шумопоглощением, который включает следующие этапы: обрабатывание внутренних поверхностей формы смазкой, выполненной с возможностью исключения прилипания бетонной смеси и получения ровных поверхностей стойки, укладка шумопоглощающих плит, установка арматурного каркаса и закладных деталей в форму выполняется с соблюдением защитного слоя арматуры в бетоне, укладка бетонной смеси в форму выполняется с последующим уплотнением бетонной смеси, контролирование недопуска переуплотнения бетонной смеси и образования холодного шва в конструкции стойки, выполняется набор прочности бетона, далее производится распалубливание стойки композитной из армированного бетона с шумопоглощением из формы.

Колонна из трубобетона // 2669212

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.

Способ изготовления монолитных железобетонных колонн и пилонов с цилиндрическими пустотами и дисками жёсткости, с применением неизвлекаемых трубчатых картонно-полиэтиленовых пустотообразователей // 2668105

Изобретение относится к строительству. Предлагается способ изготовления монолитных железобетонных колонн и пилонов с цилиндрическими пустотами и дисками жесткости, с применением неизвлекаемых трубчатых картонно-полиэтиленовых пустотообразователей, представляющих собой картонные трубы круглого сечения, покрытые гидроизолирующей полиэтиленовой пленкой толщиной 0,045 мм, с картонно-полиэтиленовыми крышками на торцах.

Длинномерный сталебетонный элемент // 2641141

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для изготовления несущих и ненесущих элементов строительных конструкций, преимущественно стержневых (колонн, пилонов, балок, раскосов ферм и т.п.). Технический результат заключается в повышении несущей способности, снижении трудоемкости изготовления и уменьшении габаритных размеров.

Железобетонная полая колонна (стойка) со случайным эксцентриситетом // 2610477

Изобретение относится к строительству, в частности к конструкциям железобетонных сборных или монолитных колонн (стоек) со случайными эксцентриситетами. Железобетонная полая колонна (стойка) со случайным эксцентриситетом имеет поперечное сечение как самой колонны (стойки), так и ее полости в виде подобных фигур постоянной ширины.

Колонна для реконструируемых зданий // 2520320

Изобретение относится к области строительства для использования при замене имеющих повреждения и недостаточную несущую способность деревянных или кирпичных колонн, расположенных в реконструируемом здании. Колонна для реконструируемых зданий, сборная железобетонная коробчатого сечения, состоит из отдельных элементов, соединенных по длине связями, фиксирующими положение элементов в пространстве и препятствующими потере устойчивости при сжатии.