Узел соединения колонны и плиты перекрытия безригельного бескапительного каркаса здания



Узел соединения колонны и плиты перекрытия безригельного бескапительного каркаса здания
Узел соединения колонны и плиты перекрытия безригельного бескапительного каркаса здания
Узел соединения колонны и плиты перекрытия безригельного бескапительного каркаса здания
Узел соединения колонны и плиты перекрытия безригельного бескапительного каркаса здания
Узел соединения колонны и плиты перекрытия безригельного бескапительного каркаса здания
Узел соединения колонны и плиты перекрытия безригельного бескапительного каркаса здания
Узел соединения колонны и плиты перекрытия безригельного бескапительного каркаса здания
Узел соединения колонны и плиты перекрытия безригельного бескапительного каркаса здания
Узел соединения колонны и плиты перекрытия безригельного бескапительного каркаса здания

 


Владельцы патента RU 2591994:

Автономов Евгений Викторович (RU)

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.

 

Область техники

Изобретение относится к области строительства, а именно к узлам соединения колонн и плит перекрытия безригельного бескапительного железобетонного каркаса здания, и может быть использовано при возведении многоэтажных зданий жилого, социально-бытового и производственного назначения, находящихся в условиях эксплуатации под действием динамических и сейсмических нагрузок.

Предшествующий уровень техники

Из уровня техники известны различные конструкции узлов соединения колонн и плит перекрытий зданий. В частности, известен узел соединения колонны и плиты перекрытия безригельного бескапительного каркаса здания, раскрытый в патенте RU 2203369, опубликованном 27.04.2003, содержащий сборную плиту перекрытия с прямоугольным отверстием, в котором жестко смонтирована стальная обечайка, выполненная в виде двух усеченных пирамид, сопряженных друг с другом своими малыми основаниями, и пропущенную сквозь обечайку колонну с обнаженной в зоне обечайки силовой арматурой, соединенной на сварке с обечайкой посредством стальных трапециевидных соединительных элементов.

К недостаткам данного узла следует отнести низкую жесткость и надежность узла при работе его на продавливание, т.к. обечайка не увеличивает контур продавливания.

Известно также железобетонное перекрытие, описанное в патенте СН 635390, опубликованном 31.03.1983. В конструкции данного перекрытия углы деталей перекрытия армированы несущими элементами, плечи которых изогнуты под острым углом. Биссектриса угла проходит через ось опоры. Несущие элементы выполнены из листовой стали, причем плечи каждого элемента соединены друг с другом стальным уголковым профилем, к которому приварены несущие арматурные стержни перекрытия.

В данном техническом решении при монтаже каркаса узел соединения частей сборной колонны должен располагаться вне узла стыка колонны с перекрытием, что усложняет процесс монтажа каркаса.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявленному изобретению является узел соединения колонны и плиты перекрытия, раскрытый в авторском свидетельстве SU 1114749, опубликованном 23.09.1984, содержащий сборную колонну, выполненную по высоте с разрывом бетона в уровне перекрытия, и сборную плиту перекрытия, снабженную центральным отверстием, обрамленным прикрепленной к рабочей арматуре плиты обечайкой, сквозь которую пропущена колонна. Обнаженная в месте разрыва бетона в уровне перекрытия арматура колонны соединена на сварке при помощи плоских стальных трапециевидных элементов с верхней частью обечайки двух смежных торцов отверстия плиты. После сварки всех элементов стыка узел замоноличивается бетоном.

Недостатком данного технического решения является недостаточно высокая жесткость и надежность узла при работе его на продавливание.

Раскрытие изобретения

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является создание конструкции узла соединения колонн и плит перекрытия, позволяющей использовать данный узел при возведении многоэтажных безригельных бескапительных каркасов зданий жилого, социально-бытового и производственного назначения, находящихся в условиях эксплуатации под действием динамических и сейсмических нагрузок.

При решении поставленной задачи достигается технический результат, заключающийся в повышении жесткости и надежности узла соединения колонны и плиты перекрытия при работе его на продавливание и увеличении несущей способности, а также в увеличении несущей способности самой плиты перекрытия и стыка верхней и нижней колонн в узле.

Указанный технический результат достигается за счет того, что узел соединения колонны и плиты перекрытия безригельного бескапительного каркаса здания 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 на величину, составляющую не менее диаметра стержня рабочей арматуры, а в стыкуемых верхней и нижней колоннах анкеры рабочей арматуры колонн выполнены в виде петель. Усилительные угловые элементы анкеров рабочей арматуры плиты свариваются с рабочей арматурой нижней колонны через металлические соединительные элементы. При этом анкеры рабочей арматуры плиты и усилительные угловые элементы могут быть выполнены в виде равнополочного или неравнополочного углового профиля.

Указанный технический результат достигается также за счет того, что дополнительные арматурные стержни могут быть расположены параллельно рабочей арматуре плиты или по диагонали между рабочей арматурой плиты во взаимно перпендикулярных направлениях, а рабочая арматура плиты может быть прикреплена к внутренней поверхности анкеров посредством сварки или пропущена сквозь отверстия с последующей сваркой с наружной стороны анкера, причем оси отверстий под рабочую арматуру на оппозитно расположенных анкерах могут быть смещены в горизонтальной и вертикальной плоскостях не менее чем на величину диаметра арматурного стержня.

Анкеры рабочей арматуры плиты могут быть соединены между собой с образованием непрерывной окантовки монтажного отверстия плиты перекрытия или с образованием прерывистой окантовки в случае автономной установки анкеров каждого из рабочих стержней. Монтажное отверстие плиты перекрытия по своей форме выполняют соответствующим профилю поперечного сечения колонны, преимущественно прямоугольного сечения: в форме квадрата или в форме вытянутого прямоугольника. Но, независимо от наличия соединения анкеров рабочей арматуры между собой по сторонам монтажного отверстия плиты, анкеры рабочей арматуры обязательно соединяются между собой усилительными угловыми элементами, которые не только увеличивают жесткость узла в целом на восприятие изгибающего момента, в том числе при сейсмических нагрузках, но и позволяют установить дополнительные рабочие арматурные стержни, повышающие несущую способность плиты перекрытия. Проблема дополнительного армирования плиты перекрытия в соответствии с действующими нормативными требованиями является довольно ощутимой, поскольку расстояние между рабочими стержнями продольной и поперечной арматуры нормируется, а установка дополнительных стержней с соблюдением установленных требований невозможна. В этой связи снабжение плиты перекрытия усилительными угловыми элементами позволяет решить проблему дополнительного армирования с соответствующим увеличением несущей способности плиты перекрытия при сохранении минимального сечения.

Анкеры, установленные в монтажном отверстии плиты перекрытия под углом к плоскости колонны, обеспечивают максимальную работу бетона в узле на сжатие после того, как узел забетонирован, и увеличивают несущую способность узла в целом, петлевые анкеры в нижней и верхней колоннах увеличивают прочность стыка колонн в узле.

Кроме того, на жесткость плиты перекрытия и ее несущую способность значительное влияние оказывает расположение рабочей арматуры. Для обеспечения высокой прочности на продавливание в опорной зоне и увеличения несущей способности плиты перекрытия рабочая арматура плиты перекрытия должна быть разнесена по высоте во взаимно перпендикулярных направлениях на величину, составляющую не менее диаметра стержня рабочей арматуры, что обеспечит максимальное расстояние между верхними и нижними рабочими стержнями с установленными поперечными стержнями арматуры в опорной зоне на продавливание при соблюдении защитных слоев.

Рабочая арматура плиты крепится к внутренней поверхности анкеров посредством сварки, но для удобства контроля качества при изготовлении плит перекрытия на производстве рабочая арматура плиты пропускается сквозь отверстия, выполненные в анкерах, и приваривается с наружной стороной анкера, причем оси отверстий под рабочую арматуру на оппозитно расположенных анкерах выполняются смещенными в горизонтальной и вертикальной плоскостях не менее чем на величину диаметра арматурного стержня, что обеспечивает установку рабочей арматуры с разнесением по высоте во взаимно перпендикулярных направлениях на величину, составляющую не менее диаметра стержня рабочей арматуры.

Краткое описание чертежей

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг. 1 показан узел соединения верхней и нижней колонны и плиты перекрытия безригельного бескапительного каркаса здания (фронтальный вид);

на фиг. 2 - разрез 1-1 на фиг. 1;

на фиг. 3 показан узел соединения верхней и нижней колонны и плиты перекрытия безригельного бескапительного каркаса здания (вид сбоку);

на фиг. 4 - разрез 2-2 на фиг. 3;

на фиг. 5 показан узел соединения нижней колонны с арматурными выпусками и плиты перекрытия безригельного бескапительного каркаса здания;

на фиг. 6 - разрез 3-3 на фиг. 5;

на фиг. 7 показан узел соединения нижней колонны с монтажной петлей и плиты перекрытия безригельного бескапительного каркаса здания;

на фиг. 8 - разрез 4-4 на фиг. 7;

на фиг. 9 показан узел соединения верхней и нижней колонны и плиты перекрытия безригельного бескапительного каркаса здания с рабочей арматурой плиты, соединенной с анкерами сваркой (фронтальный вид);

на фиг. 10 - разрез 5-5 на фиг. 9;

на фиг. 11 показан узел соединения верхней и нижней колонны и плиты перекрытия безригельного бескапительного каркаса здания с рабочей арматурой плиты, соединенной с анкерами сваркой (вид сбоку);

на фиг. 12 - разрез 6-6 на фиг. 11;

на фиг. 13 показан промежуточный узел соединения колонны и плиты перекрытия безригельного бескапительного каркаса здания с рабочей арматурой колонны, соединенной с усилительными угловыми элементами сваркой (фронтальный вид);

на фиг. 14 - разрез 7-7 на фиг. 13;

на фиг. 15 показан промежуточный узел соединения колонны и плиты перекрытия безригельного бескапительного каркаса здания с рабочей арматурой колонны, соединенной с усилительными угловыми элементами сваркой (вид сбоку);

на фиг. 16 - разрез 8-8 на фиг. 15;

на фиг.17 показано непрерывное соединение анкеров рабочей арматуры с отверстиями, смещенными по часовой стрелке на величину, равную диаметру арматурного стержня;

на фиг. 18 и фиг. 19 - смещение отверстий в анкерах по вертикали на величину, равную диаметру рабочей арматуры.

Осуществление изобретения

Узел соединения колонны и плиты перекрытия безригельного бескапительного каркаса здания включает соединенные между собой колонны: верхнюю 1 (колонну верхнего яруса) и нижнюю 2 (колонну нижнего яруса) и сборную плиту перекрытия 3. В плите перекрытия 3 выполнено монтажное отверстие для пропуска колонн, образованное анкерами 4 рабочей арматуры 5 плиты перекрытия 3. Анкеры 4 преимущественно соединены между собой с образованием непрерывного углового профиля, окаймляющего монтажное отверстие плиты перекрытия. Рабочая арматура 5 либо жестко крепится к анкерам 4 посредством сварки, либо пропускается в соответствующие отверстия 6, выполненные в анкерах 4, и приваривается с наружной стороной анкеров 4. По углам монтажного отверстия плиты перекрытия установлены усилительные угловые элементы 7, сваренные с анкерами 4 рабочей арматуры 5.

Анкеры 4 через усилительный угловой элемент 7 посредством металлических соединительных элементов 8 свариваются с рабочей арматурой 10 нижней колонны 2. Преимущественно соединительные элементы 8 выполняются плоскими трапециевидной формы в плане.

К усилительным угловым элементам 7 приварены дополнительные арматурные стержни 9, которые могут быть установлены параллельно рабочей арматуре 5 и/или под углом к ней.

Между верхней и нижней рабочей арматурой 5 плиты перекрытия 3 в зоне продавливания приварены рабочие стержни 14.

Анкеры рабочей арматуры 10 верхней 1 и нижней 2 колонн могут быть выполнены петлевыми 11 и 12 соответственно. Кроме того, завершение нижней колонны может быть выполнено в виде монтажной петли 13.

Монтаж узла на строительной площадке осуществляют следующим образом.

После установки нижней колонны 2 в проектное положение с помощью монтажной петли 13, на нее в проектное положение устанавливают плиту перекрытия 3 при помощи специального монтажного приспособления (на чертежах не показано) таким образом, чтобы нижняя колонна 2 проходила сквозь монтажное отверстие, образованное анкерами 4 рабочей арматуры 5 плиты перекрытия 3. В месте стыковки плиты перекрытия 3 и колонны 2 рабочая арматура колонны 10 оголена и посредством металлических соединительных элементов 8 анкеры 4 рабочей арматуры 5 плиты перекрытия 3 крепятся к рабочей арматуре колонны 10 через усилительный угловой элемент 7, после чего в проектное положение устанавливается верхняя колонна 1, имеющая соответствующий монтажной петле 13 канал (на чертеже не показан), и узел бетонируется.

Так как одна колонная 2 может устанавливаться для нескольких этажей, то промежуточный узел стыка плиты перекрытия 3 и колонны 2 в уровне каждого этажа и последний узел стыка плиты перекрытия 3 и колонны 2 выполняются в той же последовательности, но без установки верхней колонны.

1. Узел соединения колонны и плиты перекрытия безригельного бескапительного каркаса здания, включающий соединенные между собой верхнюю и нижнюю колонны и сборную плиту перекрытия с монтажным отверстием, отличающийся тем, что по периметру монтажного отверстия плиты расположены анкеры рабочей арматуры плиты, каждый из которых выполнен из углового профиля и расположен под углом к плоскости колонны, 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 на величину, составляющую не менее диаметра стержня рабочей арматуры, анкеры рабочей арматуры колонн выполнены в виде петель, а усилительные угловые элементы сварены с рабочей арматурой нижней колонны через металлические соединительные элементы.

2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что анкеры рабочей арматуры плиты выполнены в виде равнополочного или неравнополочного углового профиля.

3. Узел по п. 1, отличающийся тем, что усилительные угловые элементы выполнены в виде равнополочных или неравнополочных уголков.

4. Узел по п. 1, отличающийся тем, что дополнительные арматурные стержни могут быть расположены параллельно рабочей арматуре плиты или по диагонали между рабочей арматурой плиты во взаимно перпендикулярных направлениях.

5. Узел по п. 1, отличающийся тем, что рабочая арматура плиты прикреплена к внутренней поверхности анкеров посредством сварки.

6. Узел по п. 1, отличающийся тем, что рабочая арматура плиты пропущена сквозь отверстия, выполненные в анкерах, и приварена с наружной стороной анкера.

7. Узел по п. 6, отличающийся тем, что оси отверстий под рабочую арматуру на оппозитно расположенных анкерах смещены в горизонтальной и вертикальной плоскостях не менее чем на величину диаметра арматурного стержня.



 

Похожие патенты:

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.

Изобретение относится к области строительства и предназначено для устройства сборно-монолитных платформенных стыков панелей стен и перекрытий зданий различного назначения.

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.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу соединения сталетрубобетонной колонны к фундаменту. Технический результат изобретения заключается в снижении трудоемкости монтажа.

Изобретение относится к области строительства, в частности к металлическому каркасу многопролетных зданий и способу его монтажа. Техническим результатом является снижение металлоемкости и упрощение монтажа.

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.

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.

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.

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.

Изобретение относится к строительству, конкретнее к узлам опирания плит перекрытия и покрытия на колонны каркасных зданий. Технический результат изобретения заключается в снижении материалоемкости узла.

Изобретение относится к строительству и может применяться при возведении панельных и блочных зданий в промышленном, гражданском и других видах строительства для соединения панелей, блоков и других элементов зданий при монтаже без помощи сварки. Узел соединения бетонных строительных конструкций содержит установленные в углублениях на торцах строительных конструкций анкерные выпуски с петлеобразными проушинами, бетон, заливаемый в полость между конструкциями, замок, соединяющий проушины анкерных выпусков, при этом замок выполнен в виде двух одинаковых частей, каждая из которых содержит Г-образный стержень, один конец которого вставлен в соответствующую проушину анкерного выпуска, а другой конец выполнен с резьбой, Р-образную пластину, прямой конец которой выполнен с отверстием, в которое вставлен резьбовой конец стержня другой части замка, а в изогнутом конце пластины выполнены соосные отверстия, через которые пропущен резьбовой конец Г-образного стержня, муфту, установленную на резьбовом конце Г-образного стержня и размещенную внутри изогнутой части пластины, при этом замок снабжен одним или несколькими фиксаторами, предотвращающими разъединение обеих частей замка. Также описан вариант узла соединения. Технический результат: повышение прочности и трещиностойкости соединения бетонных строительных конструкций. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх