Узел соединения колонн и плиты перекрытия



Узел соединения колонн и плиты перекрытия
Узел соединения колонн и плиты перекрытия
Узел соединения колонн и плиты перекрытия
Узел соединения колонн и плиты перекрытия
Узел соединения колонн и плиты перекрытия

 


Владельцы патента RU 2549342:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) (RU)

Изобретение относится к строительству, конкретнее к узлам опирания плит перекрытия и покрытия на колонны каркасных зданий. Технический результат изобретения заключается в снижении материалоемкости узла. Узел перекрытия содержит нижележащую колонну, на которую, с помощью соединительного элемента, установлены плита перекрытия и вышележащая колонна. Нижний конец каждой из колонн выполнен с возможностью скрепления с соединительным элементом, а верхний конец выполнен с возможностью установки на нем соединительного элемента, при этом плита перекрытия снабжена сквозным отверстием, выполненным с возможностью свободного надевания на соединительный элемент. Соединительный элемент состоит из двух частей цилиндрической формы, верхняя часть выполнена с возможностью ее ввода в полость нижележащей колонны. Колонны содержат жесткую цилиндрическую оболочку, выполненную с возможностью заполнения сыпучим наполнителем до уровня, обеспечивающего его плотное контактирование с торцом соединительного элемента, размещаемого в полости цилиндрической оболочки. Верхняя часть соединительного элемента выполнена с возможностью скрепления с плитой перекрытия. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к строительству, конкретнее к узлам опирания плит перекрытия и покрытия на колонны и стойки, и может быть использовано в каркасах жилых, общественных и производственных зданий.

Известен узел соединения колонны и надколонной плиты перекрытия, содержащий сборную колонну и сборную плиту перекрытия, выполненную с отверстием в нижней ее части для пропуска колонны с обечайкой, жестко прикрепленной по периметру отверстия к рабочей арматуре плиты и снабженной дополнительными стержнями, расположенными в нижней зоне плиты, соединяющими рабочую арматуру плиты с дополнительными стержнями обечайки и, прикрепляемую к колонне соединением рабочей арматуры последней с обечайкой (см. «Куб 2.5. Унифицированная система сборно-монолитного безригельного каркаса». ЦНИПИ «Монолит», М., 1990 г.).

Недостатком известного узла является повышенная металлоемкость и трудоемкость, связанная со значительным объемом электросварочных и бетонных работ, необходимых для замоноличивания стыка, сложность монтажа данной конструкции. А также необходимость входного, пооперационного и приемочного контроля.

В качестве ближайшего аналога принят узел соединения колонн и плиты перекрытия, содержащий нижнюю колонну, установленную на нее плиту перекрытия, на которой размещена верхняя колонна, причем нижний конец каждой из колонн выполнен с возможностью скрепления с соединительным элементом нижележащей колонны, а верхний конец выполнен с возможностью установки на нем соединительного элемента, при этом плита перекрытия выполнена с возможностью пропуска через нее соединительного элемента нижней колонны (см. патент РФ №123033, МПК E04B 1/38, дата публикации 20.12.2012).

Недостатком ближайшего аналога является повышенная трудоемкость его монтажа за счет необходимости устройства в нижних частях колонн скважин с последующим замоноличиванием (путем инъецирования) в них выпусков рабочей арматуры нижележащих колонн.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является разработка простой в установке конструкции узла соединения, позволяющей уменьшить удельную нагрузку на колонны, расширить область применения, а также сократить материалоемкость.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, выражается в уменьшении удельной нагрузки на колонны, а также снижении трудоемкости и материалоемкости.

Поставленная задача решается тем, что в узле соединения колонн и плиты перекрытия, содержащем нижележащую колонну, на которую, с помощью соединительного элемента, установлены плита перекрытия и вышележащая колонна, причем нижний конец каждой из колонн выполнен с возможностью скрепления с соединительным элементом, а верхний конец выполнен с возможностью установки на нем соединительного элемента, при этом плита перекрытия снабжена сквозным отверстием, выполненным с возможностью свободного надевания на соединительный элемент, соединительный элемент содержит две части цилиндрической формы, верхняя из которых имеет диаметр, превышающий диаметр нижней части, выполненной с возможностью ее ввода в полость нижележащей колонны, при этом колонны содержат жесткую цилиндрическую оболочку, выполненную с возможностью равномерного и плотного заполнения сыпучим наполнителем из твердых частиц, например песком, до уровня, обеспечивающего его плотное контактирование с торцом соединительного элемента, размещаемого в полости цилиндрической оболочки, кроме того, верхняя часть соединительного элемента выполнена с возможностью скрепления с плитой перекрытия, для чего на боковой поверхности соединительного элемента жестко закреплены радиальные ребра жесткости, нижние кромки которых жестко скреплены с опорной пластиной, верхняя плоскость которой выполнена с возможностью опирания на нее плиты перекрытия. Кроме того, верхняя часть соединительного элемента выполнена с возможностью скрепления с нижним концом вышележащей колонны, для чего торцевая поверхность верхней части выполнена ровной и снабжена анкерными болтами, нижняя часть имеет диаметр, который соответствует внутреннему диаметру цилиндрической оболочки колонн, используют колонны полной заводской готовности, нижние концы которых снабжены фланцевыми накладками, соединительный элемент состоит из металлического корпуса, внутренняя полость которого заполнена бетоном.

Сопоставительный анализ существенных признаков предлагаемого технического решения с существенными признаками аналогов свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».

При этом отличительные признаки формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.

Признаки «соединительный элемент содержит две части цилиндрической формы, верхняя из которых имеет диаметр, превышающий диаметр нижней части» позволяет увеличить площадь опирания вышележащей колонны.

Признак «нижняя часть, выполненная с возможностью ее ввода в полость нижележащей колонны» и «цилиндрическая оболочка выполнена с возможностью равномерного и плотного заполнения сыпучим наполнителем до уровня, обеспечивающего его плотное контактирование с торцом соединительного элемента» обеспечивают уменьшение удельной нагрузки на колонны, в каждой из которых возникают относительно равномерные напряжения, в результате чего конструкцию условно можно считать центрально сжатой. Кроме того, снижается материалоемкость за счет снижения толщины стенки цилиндрической оболочки.

Признаки «колонны содержат жесткую цилиндрическую оболочку, выполненную с возможностью равномерного и плотного заполнения сыпучим наполнителем из твердых частиц, например песком» обеспечивают совместную и рациональную работу жесткой цилиндрической оболочки и сыпучего наполнителя колонны, позволяют снизить трудоемкость изготовления и исключить неравномерность осадки сыпучего наполнителя в колоннах в период эксплуатации здания.

Признаки «верхняя часть соединительного элемента выполнена с возможностью скрепления с плитой перекрытия, для чего на боковой поверхности соединительного элемента жестко закреплены радиальные ребра жесткости, нижние кромки которых жестко скреплены с опорной пластиной, верхняя плоскость которой выполнена с возможностью опирания на нее плиты перекрытия» обеспечивают жесткость узла в целом.

На фиг.1 изображен вертикальный разрез готового узла соединения колонн и плиты перекрытия.

На фиг.2 изображен вид в плане узла соединения колонн и плиты перекрытия при свободном надевании плиты перекрытия на соединительный элемент.

На фиг.3 изображен общий вид соединительного элемента.

На фиг.4 изображен общий вид колонны.

На фиг.5 изображена схема нагружения колонны.

На чертежах показаны нижележащая и вышележащая колонны 1, плита перекрытия 2, соединительный элемент 3, сквозное отверстие 4 плиты перекрытия 2, жесткая цилиндрическая оболочка 5 и сыпучий наполнитель 6 колонн 1, радиальные ребра жесткости 7, опорная пластина 8 и анкерные болты 9 соединительного элемента 3, фланцевые накладки 10 колонн 1, арматура 11 плиты перекрытия 2.

Колонны 1 изготавливают в заводских условиях, где происходит равномерное заполнение жесткой цилиндрической оболочки 5 сыпучим наполнителем 6, его уплотнение и устройство в верхней части пробки «пыжа», препятствующего высыпанию сыпучего наполнителя 6 при транспортировке конструкций, а к нижней части цилиндрической оболочки 5 присоединяют фланцевые накладки 10.

Плита перекрытия 2 может быть выполнена сборной или монолитной.

Соединительный элемент 3 выполнен в виде металлического корпуса, внутренняя полость которого заполнена бетоном, и содержит две части цилиндрической формы, верхняя из которых имеет диаметр, превышающий диаметр нижней части, а торцевая поверхность выполнена ровной и снабжена анкерными болтами 9, диаметр нижней части соответствует внутреннему диаметру цилиндрической оболочки 5 колонн 1.

Жесткая цилиндрическая оболочка 5 выполнена из металла.

В качестве сыпучего наполнителя 6 колонн 1 используют песок.

Заявляемый узел монтируют следующим образом.

В полости цилиндрической оболочки 5 предварительно установленной нижележащей колонны 1 размещают соединительный элемент 3 с обеспечением плотного контактирования его торца с сыпучим наполнителем 6.

Далее на боковой поверхности соединительного элемента 3 закрепляют путем сварки радиальные ребра жесткости 7 и опорную пластину 8.

В случае сборной плиты перекрытия 2 ее свободно надевают на соединительный элемент 3 за счет сквозного отверстия 4 и опирают на опорную пластину 8. Далее арматуру 11 плиты перекрытия 2 приваривают к боковой поверхности соединительного элемента 3 и свободное пространство заполняют бетоном.

В случае монолитной плиты перекрытия 2 на поверхности опорной пластины 8 по периметру цилиндрической оболочки 5 устраивают опалубку, устанавливают арматуру 11, которую приваривают к боковой поверхности соединительного элемента 3 и заполняют полость опалубки бетоном.

Затем на соединительный элемент 3 устанавливают вышележащую колонну 1 и закрепляют ее с помощью анкерных болтов 9.

Заявляемое изобретение отличается простотой монтажа, позволяет уменьшить удельную нагрузку на колонны, расширить область применения, а также сократить материалоемкость.

1. Узел соединения колонн и плиты перекрытия, содержащий нижележащую колонну, на которую, с помощью соединительного элемента, установлены плита перекрытия и вышележащая колонна, причем нижний конец каждой из колонн выполнен с возможностью скрепления с соединительным элементом, а верхний конец выполнен с возможностью установки на нем соединительного элемента, при этом плита перекрытия снабжена сквозным отверстием, выполненным с возможностью свободного надевания на соединительный элемент, отличающийся тем, что соединительный элемент содержит две части цилиндрической формы, верхняя из которых имеет диаметр, превышающий диаметр нижней части, выполненной с возможностью ее ввода в полость нижележащей колонны, при этом колонны содержат жесткую цилиндрическую оболочку, выполненную с возможностью равномерного и плотного заполнения сыпучим наполнителем из твердых частиц, например песком, до уровня, обеспечивающего его плотное контактирование с торцом соединительного элемента, размещаемого в полости цилиндрической оболочки, кроме того, верхняя часть соединительного элемента выполнена с возможностью скрепления с плитой перекрытия, для чего на боковой поверхности соединительного элемента жестко закреплены радиальные ребра жесткости, нижние кромки которых жестко скреплены с опорной пластиной, верхняя плоскость которой выполнена с возможностью опирания на нее плиты перекрытия.

2. Узел соединения колонн и плиты перекрытия по п.1, в котором соединительный элемент выполнен в виде металлического корпуса, внутренняя полость которого заполнена бетоном.

3. Узел соединения колонн и плиты перекрытия по п.1, в котором верхняя часть соединительного элемента выполнена с возможностью скрепления с нижним концом вышележащей колонны, для чего торцевая поверхность верхней части выполнена ровной и снабжена анкерными болтами.

4. Узел соединения колонн и плиты перекрытия по п.1, в котором нижняя часть соединительного элемента имеет диаметр, который соответствует внутреннему диаметру цилиндрической оболочки колонн.

5. Узел соединения колонн и плиты перекрытия по п.1, в котором нижний конец каждой колонны снабжен фланцевыми накладками.

6. Узел соединения колонн и плиты перекрытия по п.1, в котором используют колонны полной заводской готовности.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительству, в частности к узловому сопряжению колонны с монолитным перекрытием. Технический результат изобретения заключается в повышении несущей способности.

Изобретение относится к строительству, в частности к узлу соединения колонны и плиты перекрытия для сборного безригельного бескапительного каркаса здания. Технический результат изобретения заключается в повышении жесткости узла.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при изготовлении решетчатых конструкций из тонкостенных профилей открытого поперечного сечения.

Изобретение относится к области строительства, а именно к способу соединения тонкостенных элементов открытого сечения, и может быть использовано при изготовлении решетчатых конструкций.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способам соединения тонкостенных элементов открытого сечения, и может быть использовано при изготовлении решетчатых конструкций.

Изобретение относится к области строительства, в частности к узлам соединения элементов металлических конструкций при помощи фланцев. Фланцевое соединение включает несущие элементы, фланцы, расположенные в торцевой части несущих элементов, ребра жесткости, прикрепленные одной стороной к фланцу, а другой - к несущему элементу и высокопрочные болты, соединяющие фланцы между собой.

Изобретение относится к области строительства, в частности к стыковому соединению сборных колонн с перекрытием и способу его выполнения. Стыковое соединение сборных железобетонных колонн с перекрытием включает установленные на одной вертикальной оси железобетонного каркаса, с разрывом по высоте, концевые участки нижней и верхней колонн и размещенное между торцами колонн перекрытие, через которое пропущены выпуски продольной арматуры нижней колонны.

Изобретение относится к кабинам для модульных распределительных устройств вторичного распределения, применяемым для защиты распределительных устройств как от неблагоприятных погодных условий, так и от несанкционированных обследований распределительных устройств высокого, среднего и низкого напряжения, а также от случайного доступа неуправомоченных лиц или диких животных и птиц.

Изобретение относится к области строительства, в частности к универсальному узлу для соединения быстровозводимых строительных конструкций. Технический результат изобретения заключается в снижении трудозатрат при сборке узла.

Изобретение относится к строительству малоэтажных и высотных каркасных зданий с колоннами из трубобетонных элементов. Технический результат заключается в повышении условий совместной работы стальной оболочки и бетонного ядра.

Изобретение относится к области строительства, а именно к способу соединения тонкостенных профилей в несущих элементах легких ферм, арок и т.п. Способ крепления тонкостенного элемента открытого сечения включает выполнение на стенке конца элемента продольного надреза, отгиб образовавшихся частей стенки до контакта с основной стенкой элемента, наложение конца тонкостенного элемента на присоединяемую деталь и установку крепежных элементов в пределах отогнутых частей стенки, причем продольный надрез стенки элемента выполняют по ее середине, а отгиб осуществляют в разные стороны по линиям, соединяющим точки, лежащие на торце стенки в одной и трех четвертях ее высоты, и точку на конце надреза. Технический результат - уменьшение материалоемкости. 3 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности узловому стыку ригелей и колонн. Технический результат изобретения заключается в повышении надежности узла при воздействии на него нагрузок, включая сейсмические воздействия. В узловом совмещенном стыке соединены вышерасположенная колонна и нижерасположенная колонна, несущие железобетонные ригели и связевые железобетонные ригели. В вертикальных нишах нижерасположенной колонны установлены несущие железобетонные ригели своими опорными частями без полок. На торцевую пластину этой же колонны в направлении, перпендикулярном несущим ригелям, установлены связевые ригели своими опорными частями без полок. Арматурные стержни приварены к закладным деталям связевых ригелей. На несущем ригеле с одной стороны установлены многопустотные плиты перекрытия, при этом арматурные выпуски несущего ригеля расположены напротив пустот плит перекрытия. Через петли арматурных выпусков в пустоты плит перекрытия заведены арматурные каркасы. На арматурных каркасах между торцами многопустотных плит перекрытия установлены два арматурных стержня, которые расположены вдоль несущих ригелей и над ними. 16 ил.

Изобретение относится к области строительства, а именно к способу соединения тонкостенных профилей в несущих элементах легких ферм, арок и т.п. Способ соединения тонкостенного элемента открытого сечения включает выполнение на стенке конца элемента продольного надреза, отгиб образовавшихся частей стенки, наложение конца стержня на присоединяемую деталь и установку крепежных элементов, причем продольный надрез стенки выполняют по ее середине, а затем устанавливают на ширину стенки листовую деталь с симметричным треугольным вырезом с вершиной в точке конца продольного надреза, а отгиб частей стенки выполняют до контакта с внешней поверхностью листовой детали, при этом крепежные элементы устанавливают как в пределах отогнутых на листовую деталь частей стенки, так и в пределах выступающего за вершину треугольного выреза участка листовой детали. Технический результат - увеличение несущей способности узла соединения. 5 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении перекрытий гражданских и промышленных зданий. Технический результат изобретения заключается в повышении несущей способности и надежности перекрытия. Узловое сопряжение колонны с монолитным перекрытием состоит из колонны, плиты и сходящихся балок, при этом число балок возможно более четырех. Узел основан на равномерном распределении в плоскости плиты арматуры балок, посредством которой передаются усилия на трубобетонный сердечник, размещенный в теле колонны. Арматура балок зафиксирована на обрезке трубы, прикрепленном к продольной рабочей арматуре колонны. Диаметр трубы определяется по расстоянию в свету между рабочей арматурой балок. При этом арматура балки горизонтального слоя, состоящего из двух угловых стержней, представляет собой один стержень, огибающий обрезок трубы. Стержень каждой балки прилегает непосредственно к поверхности обрезка трубы со смещением в вертикальной плоскости (как по резьбе), далее при удалении от обрезка продолжения стержня выравниваются в горизонтальной плоскости и входят в тело балки. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к металлическому каркасу многопролетных зданий и способу его монтажа. Техническим результатом является снижение металлоемкости и упрощение монтажа. Металлический каркас здания включает металлические колонны, имеющие двутавровое сечение с опорными пластинами, соединенные с ними опорные элементы для установки на них плит перекрытий. Опорный элемент для плит перекрытия представлен ригелем и выполнен в виде разнополочной двутавровой балки с уширенной нижней полкой и отверстиями в стенке двутавровой балки ригеля. Соединительный элемент колонны с ригелем выполнен в виде пластины с отверстиями под крепежные элементы ригеля. Пластина прикреплена к внутренней полке двутавров колонны сварным швом на уровне этажей. К верхней полке ригеля прикреплен сварным швом металлический уголок его вертикальной полкой, а горизонтальная полка уголка соединена с плитой перекрытия посредством анкерного крепления. Полость между торцами плиты и ригелем заполнена монолитным железобетоном. Предложен способ монтажа каркаса. 2 н. и 1 з.п. ф-лы., 4 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу соединения сталетрубобетонной колонны к фундаменту. Технический результат изобретения заключается в снижении трудоемкости монтажа. Способ жесткого соединения самонапрягающейся сталетрубобетонной колонны, не имеющей базы, с железобетонным фундаментом начинают с установки стальной колонны на фундамент, в котором расположены анкерные стержни. В теле колонны прошивают отверстия согласно расположению анкерных стержней. Колонну снабжают продольно-разъемными муфтами. Устанавливают колонну на фундамент в проектное положение при помощи зубьев-фиксаторов. После установки колонны в проектное положение стягивают продольно-разъемные муфты, тело колонны заполняют самонапрягающимся бетоном. Для соединения колонны с фундаментом используют продольно-разъемные муфты, изготовленные с учетом конфигурации анкерных стержней. 3 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к узлам соединения строительных железобетонных элементов типа колонн. Техническим результатом является повышение прочности узлов колонн и упрощение их монтажа. Узел включает первую группу соединительных элементов, расположенных в верхней части колонн, и вторую группу, - расположенную в нижней части колонн. Первая группа включает штырь с винтовой нарезкой и крепежными элементами, выполненный выступающим за пределы верхнего торца колонны и связанный с ее несущей арматурой. Вторая группа выполнена в виде металлических вертикально ориентированных закладных пластин, жестко связанных с несущей арматурой колонны, и металлической пластины с отверстием, жестко связанной с по крайней мере одной закладной пластиной, и предназначенной для пропуска через упомянутое отверстие штыря колонны нижестоящей рамной конструкции с последующей его фиксацией с помощью крепежных элементов. По крайней мере одна из закладных пластин предназначена для анкеровки в теле колонны, а по крайней мере две являются ограничительными, выполняющими функцию опалубки, обеспечивающей формирование полости в угловой зоне колонны для стыковочного узла при изготовлении рамной конструкции. 15 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области строительства и предназначено для устройства сборно-монолитных платформенных стыков панелей стен и перекрытий зданий различного назначения. Технический результат изобретения заключается в повышении точности монтажа конструкций и обеспечении жесткого соединения стеновых панелей с проемами. В платформенном сборно-монолитном стыке, включающем многопустотные плиты перекрытия, опертые на внутренние несущие стеновые панели, дополнительно устроен армированный монолитный пояс, арматура которого соединена с выпусками из верхней грани панели и с вертикальными рабочими стержнями вышерасположенной панели. На монолитном поясе установлены закладные детали с центрирующими пирамидами, монтируемыми в соответствующую закладную деталь с центрирующим пирамидальным отверстием вышерасположенной стеновой панели. 4 ил.

Изобретение относится к области строительства и предназначено для устройства сборно-монолитных стыков панелей стен с проемами и перекрытий в панельных и панельно-рамных зданиях и сооружениях. Техническая задача состоит в обеспечении жесткого соединения. Платформенный сборно-монолитный стык включает многопустотные плиты перекрытия, опертые на внутренние несущие стеновые панели. В пустотах плит перекрытия, выходящих на торец плиты, на расстоянии, превышающем толщину панели, устроены бетонные диафрагмы толщиной не менее 30 мм, в этом же торце по краю в верхней тонкой части плиты над пустотами выполнены прямоугольные в плане отверстия на глубину от верхней поверхности плиты до пустоты. Стеновые панели имеют проемы, в связи с чем верхняя зона панели армирована каркасом, который имеет выпуски из плоскости верхней грани панели, на которую опираются плиты перекрытия. Между торцами плит перекрытия, используя эти выпуски, устроен армированный монолитный пояс, арматура которого соединена с вертикальными рабочими стержнями вышерасположенной панели и обетонирована. 3 ил.

Изобретение относится к области строительства, а именно к узлам соединения колонн и плит перекрытия безригельного бескапительного железобетонного каркаса здания. Узел соединения колонны и плиты перекрытия включает соединенные между собой верхнюю и нижнюю колонны и сборную плиту перекрытия с монтажным отверстием для пропуска колонны, по периметру которого расположены анкеры рабочей арматуры плиты, каждый из которых выполнен из углового профиля, соединенные между собой усилительными угловыми элементами, установленными по углам монтажного отверстия плиты. Плита перекрытия снабжена дополнительными арматурными стрежнями, прикрепленными к усилительным угловым элементам, рабочая арматура плиты перекрытия разнесена по высоте во взаимно перпендикулярных направлениях. Анкеры рабочей арматуры колонн выполнены в виде петель, а усилительные угловые элементы сварены с рабочей арматурой нижней колонны через металлические соединительные элементы. Технический результат заключается в повышении жесткости и надежности узла. 6 з.п. ф-лы, 19 ил.
Наверх