Жесткий узел соединения балки с колонной

 

ЖЕСТКИЙ УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ БАЛКИ С КОЛОННОЙ, преимущественно двутаврового сечения, включающий соединительный фланец балки, вертикальный усиливающий элемент , прикрепленный к полке колонны в зоне верхнего пояса балки, горизонтальные ребра жесткости колонны, опорный столик и болты, отличающийся тем, что, с целью увеличения несущей способности узла, вертикальный усиливающий элемент прикреплен одновременно к внутренней грани полки колонны и к верхнему горизонтальному ребру жесткости колонны с образованием таврового или двутаврового сечений, причем толщина и марка металла вертикальных усиливающих элементов аналогична толщине и марке металла фланца.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТЙЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3408125/29-33 (22) 17.03.82 (46) 07.10.83. Бюл. 1(0 37 (72) П. Н. Троицкий, А. Г. Полотовский, А. В. Рожков и М. Я. Туллер (71) Ордена Трудового Красного Знамени центральный научно-исследовательский и проектный институт строительных металлокойструкций (53) 69.057.4:624.075.23 (088.8) (56) 1. Мельников Н. П. Металлические конструкции. Справочник проектировщика.

М., Стройиздат, 1980, с. 174, рис. 9. 4.

2. Заявка Японии N 53-38521, кл. Е04В 1/24, 1978 (прототип).

3(511 E 04 В 1/24 Е 04 В 1/38 Е 04 В 1/58 (54) (57) ЖЕСТКИЙ УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ

БАЛКИ С КОЛОННОЙ, преимутцественно двутаврового сечения, включающий соединительный фланец балки, вертикальный усиливающий элемент, прикрепленный к полке колонны в зоне верхнего пояса балки, горизонтальные ребра жесткости колонны, опорный столик и болты, отличающийся тем, что, с целью увеличения несущей способности узла, вертикальный усиливающий элемент прикреплен одновременно к внутренней грани полки колонны и.к верхнему горизонтальному ребру жесткости колонны с образованием таврового или двутаврового сечений, причем толщина и марка металла вертикальных усиливающих элементов аналогична толщине и марке металла фланца.

1046439

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в конструкциях, металлических рамных каркасов многоэтажных зданий.

Известен жесткий узел крепления балок 5 двутаврового сечения к колонне, где усиление колонн в зоне узла производится при помощи горизонтальных ребер, установленных в уровне верхнего к нихснего поясов ригеля. Кроме того, усиление производится при помощи дополни- 10 тельных наклонных ребер, установленных по диагонали между горизонтальными ребрами жесткости t11.

Недостатком тЫого узла является значительный объем монтажной сварки, увеличиваю- 15 щей трудоемкостй работ на монтаже.

Наиболее близким по технической сущности . к изобретенито является жесткий узел соедине. ььчя оалки с колонной, преимущественно двутаврового сечения, включающий соединительный 20 фланец балки, вертикальный усиливающий элемент, прикрепленный к полке колонны в зоне верхнего пояса балки, горизонтальные ребра жесткости колонны, опорный столик и болЯ 25

Недостатком известного узла является то, что при присоединении вертикального усиливающего элемента к наружнои грани полки колонны в зоне ее соприкосновения с верхней растянутой:полкой балки, полка колонны неизбежно 30 вовлекается в работу„ образуя совместно с эле. ментом усиления фланец колонны, при этом полка колонны работает в режиме фланца, Работе фланца соответствует явление отгиба, работа металла по толщине на расслой.

Цель изобретения — увеличение несущей

35 способности узла соединения.

Поставленная цель достигается тем, что в жестком узле соединения балки с колонной, преимущественно двутаврового сечения, вклю40 чающем соединительный фланец балки, вертикальный усиливающий элемент, прикрепленный к полке колонны в зоне верхнего пояса балки, горчзонтальные ребра жесткости колонны, опорный столик и болты, вертикальный усиливающий элемент прикреплен одновременно к вну45 тренней грани полки колонны и к верхнему горизонтальному ребру жесткости колоннъ| с образованием таврового или двутаврового сечений, причем толщина и марка металла вертикальных усиливающих элементов аналогична толщине и марке металла фланца.

На фиг. 1 показан жесткий болтовой узел соединения балки с крайней колонной; на фиг. 2 — разрез Л вЂ” А на фиг, 1; на фиг. 3 разрез Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4 — узел I на фиг, 1; на фиг. 5 — узел примыкания балок к средней колонне с усилением стенки наклон ными ребрами.

Жесткий узел соединения двутавровой колонны 1 с двутавровой балкой 2 включает фланец 3 балки, соединяемый на болтах 4, например высокопрочных, с вертикальными усиливающими элементами 5, принятыми той ке-марки и толщины, что и фланец 3 балки, и присоединенными к внутренней грани полки колонны, соприкасающейся с балкой в зоне ее верхней растянутой полки. Кроме того, вертикальный усиливающий элемент жестко соединен с горизонтальными ребрами жесткости 6 колонны, которые проходят в зоне верхнего пояса балки, образуя по вертикали совместно с усиливающим элементом тавровое сечение при двустороннем примыкании балок к колонне (средние ряды), В случае высокой балки фланец 3 с увеличенной толщиной устанавливается только в верхней зоне балки и по высоте заменяется более тонким опорным ребром 7 в тех зонах, где не передается растяжение. Для увеличения высоты балки, с целью уменьшения усилий в узле, к балке могут привариваться вуты 8.

Монтажные зазоры между балкой и колонной заполняются прокладками 9. Опорные реакции балки передаются на опорный столик 10, жестко присоединенный к колонне. В случае больших перерезывающих сил, передающихся на стенку колонны, усиление стенки производится дополнительными наклонными ребрами 11, 1 устанавливаемыми в виде "шалаша" от полок колонны в середине верхних горизонтальных ребер. Такая установка ребер вызвана необходимостью свободной установки и затяжки болтов в зоне верхнего пояса балки, в которой болты 4 работают на растяжение. Обычное расположение наклонных ребер по диагонали узла не дает возможности установить во фланце целый ряд несущих болтов. Для возможности подсоединения второстепенных поперечных балок может устанавливаться ребро 12: Для обеспечения требуемого расчетного сопротивления в вертикальном элементе 5 высота сварного шва 13, которым горизонтальное ребро жесткости 6 присоединено к нему, принята не менее 1,5 толщины этого ребра, В предлагаемом узле вертикальные усиливающие элементы 5, принятые той же марки и толщины, что и фланец 3 балки 2, воспринимая растяжение, работают на расслой и передают это растяжение через горизонтальные ребра 6, установленные в зоне верхнего пояса балки непосредственно на стенку колонны. В этом решении вертикальный усиливаюший элемент 5 выполняет роль фланца колонны, а полка колонкы при этом исключается из работы на растяжение, что позволяет применить марку cTBJIH колонны, тол|цину ее полки и степень контроля качества металла колонны

b-б ф IJ

Фу2. Г

ВНИИПИ Заказ 7687/32 Тираж 724 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 независимо от горизонтальных усилий растяжения в узле, Изобретение позволяет значительно упростить монтаж за счет отсутствия монта,кной сварки, упростить изготовление за счет восприятия усилий растяжения по толщине спе1046439 4 циальным небольшим усиливаюшим элементом, в котором легко осуществить требования,предьявляемые к фланцам н снизить расход и стоимость металла за счет снижения требований к самому стержню колонны и применения более низкой, чем фланцы, марки стали колонны.