Узел жесткого соединения внецентренно нагруженной железобетонной колонны с фундаментом

 

Изобретение относится к области строительства на просадочных грунтах, а именно, возведению и рихтовке железобетонного каркаса здания. Узел соединения внецентренно нагруженной железобетонной колонны с фундаментом имеет полость для нижней части колонны. Новым является то, что полость в фундаменте выполнена сквозной до подошвы фундамента и переходит в сопло, расширяющееся книзу и сообщенное с боковыми карманами, размещенными с двух сторон от колонны, в верхней части полость расширяется кверху в плоскости действия изгибающего момента с образованием двух боковых поверхностей скольжения и упоров, причем боковые поверхности скольжения полости выполнены с уклоном 1/10…1/7, при этом фундамент оснащен анкерными болтами, выходящими в верхнюю часть полости; сопло фундамента заполнено сыпучим материалом до нижнего торца железобетонной колонны, причем в верхнюю часть полости введены две пары анкерных клиньев, которые контактируют друг с другом ответными поверхностями скольжения и контактируют с боковыми поверхностями колонны и поверхностями скольжения фундамента, при этом каждая пара клиньев имеет опорный клин, ориентированный острием вверх и опирающийся на упор фундамента внизу, и фиксирующий распорный клин, ориентированный острием вниз и контактирующий поверхностями скольжения с одной стороны с опорным клином, а с другой стороны – с поверхностью скольжения фундамента, причем анкерный болт проходит через каждый фиксирующий распорный клин, а гайка анкерного болта взаимодействует с верхним торцом фиксирующего распорного клина; железобетонная колонна оснащена съемными опорными столиками для пульсирующих домкратов возвратно-поступательного действия, упирающихся в столик снизу вверх и взаимодействующих с сыпучим материалом в боковых карманах. Технический результат изобретения - повышение надежности узла сопряжения железобетонной колонны с фундаментом и обеспечение возможности рихтовки фундаментов совместно с колонной и колонны по отношению к фундаменту. 4 ил.

Изобретение относится к области строительства на просадочных грунтах, а именно, возведению и рихтовки железобетонного каркаса здания.

Наиболее близким по своей сущности и достигаемому техническому результату является узел соединения внецентренно нагруженной железобетонной колонны с фундаментом, имеющим полость для нижней части колонны [1].

Недостатки аналога следующие:

- при обетонировании колонны в стакане фундамента часто остаются деревянные клинья, строительный мусор, что приводит к снижению прочности бетона в заделке;

- в зимнее время трудно обеспечить электропрогрев тонкого слоя бетона заделки, его невозможно провибрировать, бетон замораживается, и в нем образуются пустоты;

- отсутствует достаточное сцепление нового бетона с бетоном колонны и фундамента, что может привести к продавливанию дна фундамента;

- невозможность выполнения рихтовки колонн.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности узла сопряжения железобетонной колонны с фундаментом и обеспечение возможности рихтовки фундаментов совместно с колонной и колонны по отношению к фундаменту.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в узле соединения внецентренно нагруженной железобетонной колонны с фундаментом, имеющим полость для нижней части колонны, согласно изобретению полость в фундаменте выполнена сквозной до подошвы фундамента и переходит в сопло, расширяющееся книзу и сообщенное с боковыми карманами, размещенными с двух сторон от колонны, в верхней части полость расширяется кверху в плоскости действия изгибающего момента с образованием двух боковых поверхностей скольжения и упоров, причем боковые поверхности скольжения полости выполнены с уклоном 1/10...1/7, при этом фундамент оснащен анкерными болтами, выходящими в верхнюю часть полости; сопло фундамента заполнено сыпучим материалом до нижнего торца железобетонной колонны, причем в верхнюю часть полости введены две пары анкерных клиньев, которые контактируют друг с другом ответными поверхностями скольжения и контактируют с боковыми поверхностями колонны и поверхностями скольжения фундамента, при этом каждая пара клиньев имеет опорный клин, ориентированный острием вверх и опирающийся на упор фундамента внизу, и фиксирующий распорный клин, ориентированный острием вниз и контактирующий поверхностями скольжения с одной стороны с опорным клином, а с другой стороны - с поверхностью скольжения фундамента, причем анкерный болт проходит через каждый фиксирующий распорный клин, а гайка анкерного болта взаимодействует с верхним торцом фиксирующего распорного клина; железобетонная колонна оснащена съемными опорными столиками для пульсирующих домкратов возвратно-поступательного действия, упирающихся в столик снизу вверх и взаимодействующих с сыпучим материалом в боковых карманах.

Изобретение поясняется графически, где

- на фиг.1 показан узел жесткого соединения внецентренно нагруженной железобетонной колонны с фундаментом;

- на фиг.2 - план;

- на фиг.3 - узел взаимодействия опорного и фиксирующего распорного клиньев с колонной и фундаментом;

- на фиг.4 - план.

В узле соединения внецентренно нагруженной железобетонной колонны 4 с фундаментом 1, имеющим полость 3 для нижней части колонны 4, полость 3 в фундаменте 1 выполнена сквозной до подошвы фундамента 1 и переходит в сопло 2, расширяющееся книзу и сообщенное с боковыми карманами 5, размещенными с двух сторон от колонны 4. В верхней части полость 3 расширяется кверху в плоскости действия изгибающего момента с образованием двух боковых поверхностей скольжения 6 и упоров 7. Боковые поверхности скольжения 6 полости 3 выполнены с уклоном 1/10...1/7. Фундамент 1 оснащен анкерными болтами 13, выходящими в верхнюю часть полости 3. Сопло 2 фундамента 1 заполнено сыпучим материалом, например, шлаком, до нижнего торца железобетонной колонны 3. В верхнюю часть полости 3 введены две пары анкерных клиньев, которые контактируют друг с другом ответными поверхностями скольжения и контактируют с боковыми поверхностями колонны 3 и поверхностями скольжения фундамента 6. Каждая пара клиньев имеет опорный клин 8, ориентированный острием вверх и опирающийся на упор 7 фундамента 1 внизу, и фиксирующий распорный клин 9, ориентированный острием вниз и контактирующий поверхностями скольжения с одной стороны с опорным клином 8, а с другой стороны - с поверхностью скольжения фундамента 6. Анкерный болт 10 проходит через каждый фиксирующий распорный клин 9, а гайка 11 анкерного болта 10 взаимодействует с верхним торцом фиксирующего распорного клина 9. Железобетонная колонна 4 оснащена съемными опорными столиками 12 для пульсирующих домкратов 14 возвратно-поступательного действия, упирающихся в столик 12 снизу вверх и взаимодействующих с сыпучим материалом в боковых карманах.

Сопоставление с аналогом показывает существенные отличия разработанного устройства:

- колонна 4 закреплена в фундаменте 1 посредством сил трения, регулируемых двумя парами клиньев 8, 9 и анкерными болтами 10;

- фундамент 1 снабжен расширяющимся книзу соплом 2, заполненным сыпучим материалом достаточной прочности (шлак, щебень, песок и т.п.);

- колонна 4 снабжена съемными опорными столиками 12;

- между столиками 12 и щебнем, заполняющим сопло 2, введены два пульсирующих домкрата 14 возвратно-поступательного действия;

- рихтовка колоны 4 совместно с фундаментом 1 осуществлена импульсным вдавливанием сыпучего материала в сопло 2 до нарушения равновесия между внешней активной силой, вдавливающей колонну 4 в грунт, и внутренней силой, создаваемой домкратами 14, упрочняющей грунтовое основание и выдавливающей фундамент 1 из грунта.

Экономический эффект достигнут за счет:

- повышения надежности узла сопряжения колонны 4 с фундаментом 1;

- обеспечения рихтовки колонны 4 совместно с фундаментом 1 при ее неравномерной осадке;

- снижения материалоемкости фундамента 1 так, как в его теле выполнено сопло 2 (до 30%).

Литература

1. Банков В.Н, Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции: Общий курс. Учебник для вузов. - 4-е изд., перераб. - М.: Стройиздат, 1985. - 728 с.

2. Бондаренко В.М., Судницын А.И., Назаренко В.Г. Расчет железобетонных и каменных конструкций: Учеб. пособие для строит. вузов / Под ред. В.М. Бондаренко. - М.: Высшая школа, 1988. - 304 с.

3. Онуфриев Н.М. Усиление железобетонных конструкций промышленных зданий и сооружений. - Л.: Стройиздат, 1965. - 342 с.

4. Митцел А. и др. Аварии бетонных и каменных конструкций: Пер. с польск. / А.Митцел, В.Стахурский, Я.Сувальский. - М.: Стройиздат, 1978. - 304 с.

Формула изобретения

Узел соединения внецентренно нагруженной железобетонной колонны с фундаментом, имеющим полость для нижней части колонны, отличающийся тем, что полость в фундаменте выполнена сквозной до подошвы фундамента и переходит в сопло, расширяющееся книзу и сообщенное с боковыми карманами, размещенными с двух сторон от колонны, в верхней части полость расширяется кверху в плоскости действия изгибающего момента с образованием двух боковых поверхностей скольжения и упоров, причем боковые поверхности скольжения полости выполнены с уклоном 1/10-1/7, при этом фундамент оснащен анкерными болтами, выходящими в верхнюю часть полости, сопло фундамента заполнено сыпучим материалом до нижнего торца железобетонной колонны, причем в верхнюю часть полости введены две пары анкерных клиньев, которые контактируют друг с другом ответными поверхностями скольжения и контактируют с боковыми поверхностями колонны и поверхностями скольжения фундамента, при этом каждая пара клиньев имеет опорный клин, ориентированный острием вверх и опирающийся на упор фундамента внизу, и фиксирующий распорный клин, ориентированный острием вниз и контактирующий поверхностями скольжения с одной стороны с опорным клином, а с другой стороны – с поверхностью скольжения фундамента, причем анкерный болт проходит через каждый фиксирующий распорный клин, а гайка анкерного болта взаимодействует с верхним торцом фиксирующего распорного клина, железобетонная колонна оснащена съемными опорными столиками для пульсирующих домкратов возвратно-поступательного действия, упирающихся в столик снизу вверх и взаимодействующих с сыпучим материалом в боковых карманах.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4