Контактное винтовое стыковое соединение сборных железобетонных колонн



Контактное винтовое стыковое соединение сборных железобетонных колонн
Контактное винтовое стыковое соединение сборных железобетонных колонн
Контактное винтовое стыковое соединение сборных железобетонных колонн
Контактное винтовое стыковое соединение сборных железобетонных колонн

 


Владельцы патента RU 2536902:

Общество с ограниченной ответственностью "Стройтехинновации ТДСК" (RU)
Семенюк Павел Николаевич (RU)
Шпетер Александр Карлович (RU)

Изобретение относится к области строительства и предназначено для многоэтажных и высотных зданий, возводимых в районах с сейсмической активностью. Контактное винтовое стыковое соединение сборных железобетонных колонн включает в себя концевые участки стыкуемых колонн и размещенную в нижнем концевом участке верхней колонны закладную деталь, выполненную в виде торцевой пластины с угловыми отверстиями под анкерные шпильки и оснащенную уголками для образования ниш, к которым приварены анкерные стержни. В верхнем концевом участке нижней колонны расположена другая закладная деталь в виде торцевой пластины с анкерными шпильками под стяжные и котировочные гайки, установленными соосно отверстиям в торцевой пластине закладной детали в нижнем концевом участке верхней колонны. В нижнем концевом участке верхней колонны расположена железобетонная шпонка в виде усеченной пирамиды, а в верхнем концевом участке нижней колонны выполнен паз для железобетонной шпонки, при этом в закладной детали выполнено центральное отверстие, размеры которого соответствуют размерам большего основания железобетонной шпонки, а в другой закладной детали выполнено центральное отверстие, соответствующее размерам открытой стороны паза. Технический результат - повышение несущей способности колонны и ее стыковых соединений. 4 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области строительства и предназначено для многоэтажных и высотных зданий, возводимых в районах с сейсмической активностью.

Уровень техники

Известна сборная железобетонная колонна и стыковое соединение сборной железобетонной колонны (патент РФ №51048, МПК E04B 1/38, опубл. 27.01.2006), которая содержит продольную стержневую арматуру, поперечную арматуру по длине колонны, косвенную арматуру у концов колонны, и снабжена по торцам комплектами закладных деталей. Колонна содержит на торцах, направленных вверх и вниз (верхнем и нижнем), по меньшей мере, два комплекта закладных деталей, каждый из которых на верхнем торце колонны выполнен в виде анкерной шпильки с элементами крепления, а на нижнем торце колонны - в виде опорного фланца с болтовым отверстием под анкерную шпильку и надфланцевой нишей, причем опорный фланец оснащен профилем, установленным с образованием стенки надфланцевой ниши и центральными, боковыми и уравновешивающими анкерными стержнями. Стыковое соединение колонн включает концевые участки стыкуемых колонн и размещенные на верхнем и нижнем торцах колонн, установленных в проектном положении, комплекты закладных деталей, содержащие шпильки с элементами крепления и ниши, заполненные бетоном, центрирующую прокладку в пространстве между торцами, заполненном, как и ниши, бетоном.

Недостатком известного технического решения является невысокая надежность конструкции сборной железобетонной колонны, так как продольная стержневая арматура выполнена с отгибом в месте примыкания к анкерному стержню шпильки, а сечение колонны в месте расположения ниш ослаблено. Кроме того, необходимо подбирать толщину центрирующей прокладки.

В качестве прототипа принята конструкция сборной железобетонной колонны с анкерной шпилькой и стыковое соединение колонн (патент РФ №113752 МПК E04B 1/00 опубл. 27.02.2012). Колонна содержит продольную стержневую арматуру, поперечную арматуру, косвенную арматуру, установленную в нижней и верхней частях колонны, анкерные шпильки с элементами крепления, расположенные в верхней части колонны, закладную деталь, расположенную в нижней части колонны, выполненную в виде нижней торцевой пластины с угловыми отверстиями под анкерную шпильку и оснащенную уголками, образующими нишу, к которым приварены стержни. Косвенная арматура в нижней и верхней частях колонны выполнена в виде арматурных сеток, расположенных равномерно по высоте стыка. Стыковое соединение колонн включает концевые участки стыкуемых колонн при этом в верхнем фрагменте колонны расположена верхняя торцевая пластина с угловыми отверстиями, выполненными соосно с анкерными шпильками, к внутренним боковым поверхностям каждого уголка приварена под наклоном соединительная пластина прямоугольной формы, а к его внешним боковым поверхностям приварены перехватывающие стержни, в нижнем фрагменте имеется опорная пластина с четырьмя отверстиями, выполненными для пропуска анкерных шпилек.

Недостатком данного технического решения является невысокая надежность конструкции стыка при действии значительных поперечных сил и изгибающих моментов и отсутствие возможности контролирования фактической площадки передачи напряжений от верхнего стыка к нижнему, связанное со сложностью производства работ при омоноличивании.

Раскрытие изобретения

Основной технической задачей, на решение которой направлена заявляемая конструкция стыкового соединения, является обеспечение надежности стыка колонн при действии поперечных усилий и изгибающих моментов наряду с продольной силой.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении предложенного решения, является повышение несущей способности колонны и ее стыковых соединений.

Новым в предлагаемом изобретении является то, что в нижнем концевом участке верхней колонны расположена железобетонная шпонка в виде усеченной пирамиды, а в верхнем концевом участке нижней колонны выполнен паз для железобетонной шпонки, при этом в закладной детали выполнено центральное отверстие, размеры которого соответствуют размерам большего основания железобетонной шпонки, а в другой закладной детали выполнено центральное отверстие, соответствующее размерам открытой стороны паза.

В проанализированной литературе не обнаружено данной совокупности отличительных признаков. Данная совокупность отличительных признаков не вытекает явным образом для специалиста из уровня техники, и данное техническое решение можно с успехом использовать в промышленности.

Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критерию изобретения: «Новизна», «Изобретательский уровень», «Промышленное применение».

Краткое описание чертежей

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид узла соединения колонн по высоте, на фиг.2 - продольный разрез стыка, на фиг.3 и фиг.4 - общий вид закладных деталей верхней и нижней колонн соответственно.

Стыковое соединение железобетонных колонн через шпонку (фиг.1, фиг.2) включает в себя нижний концевой участок верхней колонны 1 и верхний концевой участок нижней колонны 2, закладную деталь 3 на нижнем концевом участке верхней колонны 1 и другую закладную деталь 4 на верхнем концевом участке нижней колонны 2, железобетонную шпонку 5, четыре котировочные гайки 6 и четыре затяжные гайки 7. В верхнем концевом участке нижней колонны 2 выполнен паз 8 для железобетонной шпонки 5. Железобетонная шпонка 5, так же как и концевые участки колонн 1 и 2, армируется сварными сетками косвенного армирования 9. Закладная деталь 3 (фиг.3) состоит из опорной пластины 10, в которой выполнены четыре отверстия для пропуска анкерных шпилек 11 другой закладной детали 4 и одно центральное отверстие для железобетонной шпонки 5. К опорной пластине 10 приварены четыре уголка 12, которые совместно с пластинами 13 образуют ниши для размещения винтового соединения верхней и нижней колонн 1 и 2. Анкеровка закладной детали 3 в нижнем концевом участке верхней колонны 1 осуществляется с помощью восьми стержней 14, приваренных к уголкам 11. Другая закладная деталь 4 (фиг.4), расположенная в верхнем концевом участке нижней колонны 2, состоит из опорной пластины 15. В опорной пластине 15 выполнено центральное отверстие для устройства паза 8 для размещения железобетонной шпонки 5. К опорной пластине 15 приварены четыре анкерные шпильки 11.

Осуществление изобретения

Устройство стыкового соединения при монтаже колонн 1 и 2 осуществляется в несколько этапов. В паз 8, расположенный на верхнем концевом участке нижней колонны 2 укладывается мелкозернистая бетонная смесь, параллельно с помощью котировочных гаек 6 выбирается планируемая отметка нижнего концевого участка верхней колонны 1. Затем осуществляется монтаж верхней колонны 1, при этом анкерные шпильки 11 на верхнем концевом участке нижней колонны 2 пропускаются в отверстия закладной детали 3, находящейся на нижнем концевом участке верхней колонны 1, а железобетонная шпонка 5 входит в паз 8, тем самым обеспечивая передачу усилий от верхней колонны 1 к нижней колонне 2. Выверка положения верхней колонны 1 также осуществляется котировочными гайками 6, а затяжные гайки 7 окончательно фиксируют колонну в проектном положении. Последним этапом производится омоноличивание стыка и зазоров между верхним концевым участком нижней колонны 2 и нижним концевым участком верхней колонны 1 мелкозернистым бетоном.

Предложенное изобретение, благодаря рассмотренным выше признакам, отличается наиболее совершенной конструкцией, которая позволяет обеспечить надежность конструкции при действии не только продольных усилий, но и значительных поперечных усилий и изгибающих моментов.

Контактное винтовое стыковое соединение сборных железобетонных колонн, включающее в себя концевые участки стыкуемых колонн и размещенную в нижнем концевом участке верхней колонны закладную деталь, выполненную в виде торцевой пластины с угловыми отверстиями под анкерные шпильки и оснащенную уголками для образования ниш, к которым приварены анкерные стержни, в верхнем концевом участке нижней колонны расположена другая закладная деталь в виде торцевой пластины с анкерными шпильками под стяжные и котировочные гайки, установленными соосно отверстиям в торцевой пластине закладной детали в нижнем концевом участке верхней колонны, отличающееся тем, что в нижнем концевом участке верхней колонны расположена железобетонная шпонка в виде усеченной пирамиды, а в верхнем концевом участке нижней колонны выполнен паз для железобетонной шпонки, при этом в закладной детали выполнено центральное отверстие, размеры которого соответствуют размерам большего основания железобетонной шпонки, а в другой закладной детали выполнено центральное отверстие, соответствующее размерам открытой стороны паза.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительным конструкциям, а именно к фланцевому стыку растянутых элементов. Технический результат изобретения заключается в повышении надежности фланцевого соединения с одновременным снижением расхода материалов.

Изобретение относится к ферменным конструкциям. Способ соединения поясных стержневых элементов ферменной конструкции, по которому поясные стержневые элементы соединяют с соответствующими соединительными стержневыми элементами и/или с соответствующими поясными стержневыми элементами ферменной секции.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в узловых соединениях стержневых элементов пространственного каркаса зданий и сооружений.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу соединения тонкостенных элементов открытого сечения, которые могут быть использованы, например, при монтаже арок.

Изобретение относится к области строительства и касается опорных узлов ферм. Технический результат изобретения заключается в повышении несущей способности ферм из швеллеров путем уменьшения изгибных напряжений в поясах фермы.

Изобретение относится к строительству, в частности к стержневой пространственной конструкции. Технический результат изобретения - снижение трудоемкости изготовления и повышение надежности узлового соединения.

Изобретение относится к области строительства, а именно к узлам соединения трубчатых стержней, которые реализуются при изготовлении опор линий электропередач, опор сотовой связи и т.д.

Изобретение относится к подсоединительной головке для системы монтажа конструкций с одним верхним концом и одним нижним концом, причем между верхним и нижним концом проходит средняя продольная ось и, с, по меньшей мере, одним расположенным между верхним и нижним концами подсоединительным фланцем с опорной поверхностью для прилегания балки.

Изобретение относится к строительству и касается узлов опирания прогонов на верхние пояса ферм, в которых узлы ферм из прокатных профилей выполнены с расцентровкой осей сходящихся в узлах стержней. Технический результат изобретения заключается в снижении расхода материала на ферму в прогонных покрытиях.

Изобретение относится к области строительства, в частности к стыковому соединению. Технический результат заключается в повышении несущей способности соединения.

Изобретение относится к области строительства, а именно к узлам соединения трубчатых стержней, которые предназначены для изготовления опор линий электропередач, опор сотовой связи, опор для ветрогенераторных установок и т.д. Узел соединения трубчатых стержней включает верхний одиночный трубчатый стержень с горизонтальным фланцем на конце и ответный фланец, к которому под углом прикреплены концы нескольких нижних трубчатых стержней, при этом концы фланцев по периметру стянуты болтами, причем ответный фланец выполнен раздельным для каждого нижнего трубчатого стержня и с монтажным вырезом, при этом концы каждого трубчатого стержня дополнительно снабжены двумя вертикальными фланцами, которые с внешней и внутренней стороны болтами стянуты с аналогичными фланцами смежных концов трубчатых стержней. Технический результат - повышение прочности узлового соединения при действии горизонтальных нагрузок. 3 ил.

Изобретение относится к строительству, в частности узлу рессорного типа опирания Z-образных прогонов на несущие конструкции здания. Технический результат изобретения заключается в повышении несущей способности и надежности узла опирания. Узел выполнен с использованием дополнительных элементов Z-образного сечения, которые вкладываются один в другой под прогон на опоре и соединяются между собой и с прогонами болтами через овальные отверстия в стенках элементов. При этом передача усилий происходит непосредственно с элемента на элемент без нагружения крепежных элементов в овальных отверстиях. 3 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к длинномерным строительным металлическим решетчатым конструкциям из труб, и может быть использовано при изготовлении ферм, прогонов, колонн, арок, рам и других несущих конструкций. Технический результат - возрастание несущей способности конструкции с уменьшением ее материалоемкости. Указанный технический результат достигается тем, что в ферме из трубчатых элементов, включающей пояса и жестко прикрепленную к ним решетку, изготовленную со сплющенными концами из изогнутых элементов V- или W-образного (зигзагообразного) очертания, стержни фермы выполнены ромбической формы с отношением диагоналей 1/2, где у всех сжатых стержней большая диагональ расположена в плоскости конструкции, меньшая диагональ - из плоскости, а у всех растянутых стержней меньшая диагональ расположена в плоскости конструкции, а большая - из плоскости, причем верхний и нижний пояса в местах бесфасоночных примыканий решетки сплющены. 1 табл., 6 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к длинномерным несущим решетчатым конструкциям, и может быть использовано при изготовлении ферм, прогонов, колонн, арок, рам и других несущих конструкций. Несущая конструкция с решеткой из овальной трубы включает пояса и жестко прикрепленную к ним решетку, выполненную со сплющенными концами из изогнутых элементов зигзагообразного очертания, причем стержневые элементы решетки имеют овальное сечение с отношением габаритов 1/2,5, где больший габарит расположен в плоскости конструкции, а меньший - из плоскости. Технический результат - повышение несущей способности конструкции с уменьшением расхода ее конструкционного материала. 4 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области строительства, а именно к узловым соединениям в пространственных конструкциях покрытий. Технический результат изобретения заключается в упрощении монтажа узла за счет возможности соединения стержневых элементов при различных углах наклона к касательной плоскости в узле без подрезки и отгиба полок стержневых элементов. Узловое соединение содержит соединительный элемент в виде цилиндра с размерами, обеспечивающими стыковку необходимого числа стержневых элементов. Стержневые элементы соединяются с цилиндром при помощи уголков, у которых одна полка прямая, а другая отогнута по радиусу кривизны цилиндра. 3 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к узлу соединения стержневых элементов. Технический результат изобретения заключается в монтаже стержней без перекосов. Узел соединения связывает стержневые элементы геодезического купола и включает центральную вставку в форме полого цилиндра для первого варианта и в форме полуцилиндра - для второго, а также связанные с концами стержневых элементов соединители. Каждый соединитель выполнен в виде двух П-образных скоб, зацепленных друг за друга с размещением поперечины одной скобы в пространстве между полками другой. Одна П-образная скоба охватывает центральную вставку снаружи с наложением полок на торцевые грани цилиндра и зафиксирована относительно него стяжным элементом. Вторая П-образная скоба охватывает конец стержневого элемента и скреплена с ним. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к пространственным каркасам зданий и сооружений, и может быть использовано в покрытиях в виде решетчатых плит, складок, оболочек. Пространственный каркас включает узловое соединение стержней системы МАРХИ, осуществляемое посредством многогранного сферического или полусферического узлового элемента с резьбовыми отверстиями, к которым присоединены стержни каркаса. По концам стержней имеются наконечники, включающие соединительный элемент с отверстием, прикрепленный к торцу стержня, через которое пропущен болт, на который надета втулка. Для контакта на наружной поверхности болта имеется продольная лыска, а на внутренней поверхности втулки выступ. Путем вращения втулки и наличия контакта выступа с лыской создается вращательно-поступательное движение болта в сторону узлового элемента. Технический результат изобретения заключается в повышении несущей способности, в снижении металлоемкости каркаса. 3 з.п. ф-лы, 21 ил.

Изобретение относится к области строительства быстровозводимых пространственных стержневых конструкций, а именно к шарнирному узлу. Шарнирный узел пространственной стержневой конструкции регулярной структуры включает имеющие центральный стяжной болт прижимные верхний и нижний диски, выполненные со сферическими лунками на обращенных одна к другой поверхностях и радиальными прорезями, и расположенные между ними радиально в плане наконечники стержней со сферическими головками, пять фиксирующих болтов, размещенных между прорезями. Дополнительно содержит втулки между прижимными верхним и нижним дисками под центральным стяжным болтом и фиксирующими болтами, причем втулки выполнены с возможностью крепления к нижнему прижимному диску, центральному стяжному болту и фиксирующим болтам. Технический результат изобретения - повышение несущей способности узла. 4 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к узлу соединения стержневых элементов металлических конструкций различного профиля, как например двутавров, швеллеров, круглых или прямоугольных труб, а также элементов крестового сечения. Технический результат изобретения заключается в упрощении центровки соединяемых элементов конструкций. На взаимно перпендикулярных гранях одного из соединяемых элементов выполняются центрированные относительно оси выступы определенной формы (преимущественно трапециевидные), а на другом - соответствующие им впадины такой же формы. 2 ил.
Наверх