Сборная железобетонная колонна, стыковое соединение колонн и способ выполнения стыкового соединения

Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

СБОРНАЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННАЯ КОЛОННА, СТЫКОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ КОЛОНН И СПОСОБ ВЫПОЛНЕНИЯ СТЫКОВОГО СОЕДИНЕНИЯ(71) Заявитель Научно-исследовательское и экспериментально-проектное республиканское унитарное предприятие Институт БелНИИС(72) Авторы Мордич Александр Иванович Белевич Валерий Николаевич Миронов Александр Николаевич Лозакович Ольга Владимировна(73) Патентообладатель Научно-исследовательское и экспериментально-проектное республиканское унитарное предприятие Институт БелНИИС(56) Дыховичный Ю.А. и др. Сборный железобетонный унифицированный каркас. - М. Стройиздат, 1985. - С. 89,рис. 3.10. Матков Н.Г. Стыки железобетонных элементов каркасов многоэтажных зданий. Серия 8. Строительные конструкции. Выпуск 3. - М. ВНИИС, 1982. С. 27-29, рис. 12.571557, 1977.484293, 1975.(57) 1. Сборная железобетонная колонна, содержащая стержневую продольную рабочую арматуру и поперечную арматуру, расположенную вдоль длины колонны, косвенную арматуру у концов колонны и снабженная по торцам поперечными стальными листами, отличающаяся тем, что все стержни продольной рабочей арматуры колонны выполнены с 8457 1 2006.08.30 обрывами и анкеровкой их в бетоне у обоих торцов, поперечные стальные листы на обоих торцах колонны снабжены жестко связанными с ними анкерными арматурными стержнями,расположенными параллельно стержням продольной рабочей арматуры, к поперечным торцовым стальным листам и анкерным стержням жестко прикреплены вертикальные стальные уголки, образующие в бетоне при изготовлении колонны на обоих торцовых листах ниши, расположенные на ее боковых сторонах симметрично относительно главных осей поперечного сечения, причем торцовые стальные листы в нишах снабжены сквозными отверстиями для винтовых соединений с примыкающими колоннами. 2. Колонна по п. 1, отличающаяся тем, что она выполнена в виде призматического стержня, а ниши для винтовых соединений у торцов размещены по углам поперечного сечения. 3. Колонна по п. 1, отличающаяся тем, что она выполнена в виде сплошного или полого цилиндрического стержня. 4. Колонна по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что поперечные стальные листы на торцах колонны выполнены с утолщением под вертикальными уголками в местах размещения ниш. 5. Колонна по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что в уровнях перекрытий содержит сквозные проемы с обнажением стержней продольной рабочей арматуры и возможностью размещения через сквозные проемы монолитных конструкций перекрытий. 6. Стыковое соединение сборных железобетонных колонн, выполненных по любому из пп. 1-5, включающее концевые участки стыкуемых колонн, выполненных с поперечными стальными листами на торцах, снабженное центрирующей прокладкой и стальным окаймлением поперечных стальных листов по контуру с зазором в стыке между стальными листами, заполненным раствором, причем у торцов колонн выполнены ниши, в отверстиях стальных листов на торцах стыкуемых колонн, установленных в проектное положение,размещены шпильки с винтовой нарезкой, зафиксированные по обоим концам гайками на стальных листах в нишах обеих колонн, между торцовыми стальными листами на шпильках в растворе размещены юстировочные гайки, а ниши зачеканены быстротвердеющим мелкозернистым бетоном. 7. Способ выполнения стыкового соединения сборных железобетонных колонн по п. 6, включающий поочередную установку на одной вертикальной оси нижней и верхней стыкуемых колонн, выполненных на торцах с поперечными стальными листами, прикрепление к ним по контуру стального окаймления и последующее заполнение раствором зазора между торцовыми стальными листами стыкуемых колонн, причем после установки и закрепления в проектном положении нижней колонны на ее верхнем торце фиксируют направленные кверху шпильки с резьбой, на шпильках размещают юстировочные гайки, а верхнюю колонну в проектное положение устанавливают в два этапа, сначала ее опирают на юстировочные гайки и центрирующую прокладку, посредством юстировочных гаек устанавливают колонну в требуемое проектное положение, после окончания регулировки положения верхнюю колонну снова приподнимают, на торец нижней колонны укладывают раствор, и затем верхнюю колонну устанавливают окончательно на свежий раствор,опирая на юстировочные гайки с фиксацией положения верхней колонны гайками на шпильках в ее нишах, а ниши обеих колонн зачеканивают быстротвердеющим мелкозернистым бетоном. Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в каркасах многоэтажных и высотных зданий и сооружений, в том числе при увеличенных размерах сетки колонн, с большими нагрузками на колонны. Известна сборная железобетонная колонна, включающая арматурные каркасы, образованные продольными стержнями, объединенными спиральной арматурой, а каркасы объединены между собой поперечными связями - хомутами из полосовой стали 1. 2 8457 1 2006.08.30 Известная колонна имеет высокую несущую способность. Однако, как отмечают даже авторы, колонна отличается повышенной деформативностью, что является недостатком. Кроме того, чрезмерное насыщение арматурой в известной колонне вызывает повышенные трудозатраты на бездефектное изготовление колонны. Известна сборная железобетонная колонна, включающая продольную и поперечную арматуру, размещенную по ее длине, а также косвенную арматуру в виде поперечных сварных сеток у торцов 2, с. 75, рис. 3.2. Известная колонна проста в изготовлении и универсальна в применении. Вместе с тем известная колонна имеет невысокую несущую способность, поскольку соединяется она со смежными колоннами по торцам плоским стыком, а торцовые поверхности не содержат армирования. В результате под рабочей нагрузкой по торцам колонны под центрирующей прокладкой создается расклинивающее усилие, вызывающее раскалывание торца колонны продольными трещинами, начинающимися от торцовых поверхностей. Наиболее близкой к предлагаемой сборной железобетонной колонне по замыслу является сборная железобетонная колонна, включающая расположенную по ее длине продольную стержневую и поперечную арматуру, косвенную арматуру у концов колонны и снабженная по торцам поперечными стальными листами 2, с. 89, рис. 3.10. Известная колонна имеет высокую несущую способность, если обеспечена требуемая точность размещения и крепления поперечных торцовых стальных листов. Для плотного примыкания торцовых стальных листов смежных колонн необходимо, чтобы листы были расположены строго перпендикулярно оси колонн. При перекосах в контактах стыков примыкание к смежным колоннам будет происходить по одной точке или по линии поперечного сечения и вызывать при относительно небольших усилиях сколы бетона по углам,ослабление сечений колонны на концевых участках и снижение, в конце концов, несущей способности всей колонны. Прикрепление торцовых стальных листов к концам длинномерной рабочей продольной арматуры в требуемом - нормальном к продольной оси колонны положении - практически невозможно из-за разброса длин стержней этой арматуры в заготовках, а также из-за температурных сварочных деформаций стержней каркаса. При сварке в кондукторах эти деформации вызывают в арматуре дополнительные сварочные напряжения, способные вызвать перекос этих пластин сразу же после снятия кондуктора. Вместе с тем неучитываемые температурные сварочные напряжения отрицательно влияют и на прочностные показатели колонны, так как создают в стержнях продольной арматуры различное напряженное состояние. Таким образом, известная колонна является недостаточно надежной, значительное насыщение продольной арматурой снижает эффективность ее использования в составе колонны под нагрузкой, а также требует значительных трудозатрат на ее изготовление. Известно стыковое соединение колонн со стальными вкладышами и стальными обоймами, объединенными со стальными поперечными торцовыми листами 3. Известное стыковое соединение относительно простое в выполнении. Однако оно недостаточно надежно, т.к. усилие в стыке передается через центрирующую прокладку, что может привести к раскалыванию торцов колонн при эксплуатации под нагрузкой. Наиболее близким к предлагаемому является стыковое соединение колонн, включающее концевые участки колонн с поперечными стальными листами, прикрепленными к стержням продольной арматуры колонны на торцах, и центрирующую прокладку 2, с. 89,рис. 3.10. Недостатком стыка является температурные сварочные деформации и внутренние напряжения, возникающие при изготовлении в элементах стыка и снижающие надежность стыкового соединения. Известен способ выполнения стыкового соединения колонн, включающий ванную сварку выпусков рабочей арматуры стыкуемых колонн с последующим замоноличиванием или зачеканкой зазоров в стыках мелкозернистой бетонной смесью 2, с. 82, рис. 3.6 и 3.7. 3 8457 1 2006.08.30 Способ выполнения стыкового соединения колонн широко освоен в отечественной строительной практике. Однако, известный способ энергоемок и сложен в производстве,требует обязательного ультразвукового или рентгеновского контроля сварки специализированной лабораторией. Вследствие большой свободной длины стыкуемых сваркой стержней рабочей арматуры в стыке под нагрузкой стержни могут терять устойчивость и несущая способность получаемого стыка является недостаточной. Наиболее близким к предлагаемому является способ выполнения стыкового соединения, включающий поочередную установку на одной оси стыкуемых колонн, выполненных с поперечными стальными листами на торцах, прикрепление к ним по контуру стального окаймления и последующее заполнение раствором зазора между торцовыми стальными листами стыкуемых колонн 3, рис. 12, с. 2729. Известный способ сравнительно прост в исполнении. Однако, получаемый таким способом стык недостаточно надежен, он также не способен воспринять возникающий под нагрузкой в стыке изгибающий момент. Основной задачей, на решение которой направлены заявляемые сборная железобетонная колонна, стыковое соединение колонн и способ его выполнения, является обеспечение надежности колонн и тем самым существенное расширение потребительских качеств каркасов зданий и сооружений, сокращение трудозатрат на их изготовление. Единым техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявленной группы изобретений, является повышение несущей способности колонны и ее стыковых соединений, повышение эффективности использования прочностных свойств рабочей арматуры всей колонны. Решение поставленной задачи достигается тем, что в сборной железобетонной колонне, содержащей продольную стержневую и поперечную арматуру по ее длине, косвенную арматуру у концов колонны и снабженной по торцам поперечными стальными листами,все стержни продольной арматуры колонны выполнены с обрывами и анкеровкой их концов в бетоне у обоих торцов, поперечные стальные листы на обоих торцах колонны снабжены жестко связанными с ними анкерными арматурными стержнями, расположенными параллельно стержням рабочей арматуры, к поперечным торцовым стальным листам и анкерным стержням жестко прикреплены на сварке вертикальные стальные уголки, образующие в бетоне при изготовлении колонны на обоих торцовых листах ниши, расположенные на ее боковых сторонах симметрично относительно главных осей поперечного сечения, а торцовые стальные листы в нишах снабжены сквозными отверстиями для винтовых соединений с примыкающими колоннами. При этом сборная колонна выполнена в виде призматического стержня, а ниши для винтовых соединений у торцов размещены по углам поперечного сечения. Сборная колонна может быть выполнена в виде сплошного или полого цилиндрического стержня. В сборной колонне стальные листы на торцах колонны могут быть выполнены с утолщением под вертикальными уголками в местах размещения ниш. Сборная колонна в уровнях перекрытий может содержать сквозные проемы с обнажением стержней продольной арматуры и возможностью пропуска через сквозные проемы монолитных конструкций перекрытий. Указанный технический результат достигается тем, что стыковое соединение колонн включает концевые участки стыкуемых колонн, выполненных с поперечными стальными листами на торцах, и снабжено центрирующей прокладкой и стальным окаймлением поперечных стальных листов по контуру с зазором в стыке между стальными листами, заполненным раствором. В бетоне у торцов колонн выполнены ниши, в отверстиях стальных листов на торцах стыкуемых колонн размещены шпильки с винтовой нарезкой,зафиксированные по обоим концам гайками на стальных листах в нишах обеих колонн,между торцовыми стальными листами в растворе на шпильках размещены юстировочные гайки, а ниши зачеканены быстротвердеющим мелкозернистым бетоном. 4 8457 1 2006.08.30 Указанный технический результат достигается тем, что способ выполнения стыкового соединения колонн включает поочередную установку на одной вертикальной оси нижней и верхней стыкуемых колонн, выполненных на торцах с поперечными стальными листами, прикрепление к ним по контуру стального окаймления и последующее заполнение раствором зазора между торцовыми стальными листами стыкуемых колонн. При этом после установки и закрепления в проектном положении нижней колонны на ее верхнем торце фиксируют направленные кверху шпильки с резьбой, на шпильках размещают юстировочные гайки, а верхнюю колонну в проектное положение устанавливают в два этапа,сначала ее опирают на юстировочные гайки и центрирующую прокладку, посредством юстировочных гаек устанавливают верхнюю колонну в требуемое проектное положение,после окончания регулировки положения колонну снова приподымают, на торец нижней колонны укладывают раствор, а затем верхнюю колонну устанавливают окончательно на свежий раствор, опирая на юстировочные гайки с фиксацией положения верхней колонны гайками на шпильках в ее нишах, а ниши обеих колонн зачеканивают быстротвердеющим мелкозернистым бетоном. Сопоставление предлагаемого технического решения с прототипом позволяет заметить, что от известного оно отличается новыми признаками (1) все стержни продольной рабочей арматуры колонны выполнены с обрывами и анкеровкой их в бетоне у обоих торцов и не имеют никакой связи или непосредственного контакта с поперечными торцовыми стальными листами, (2) поперечные стальные листы на обоих торцах колонны снабжены жестко связанными с ними анкерными арматурными стержнями, (3) расположенными параллельно стержням рабочей арматуры, (4) к поперечным торцовым стальным листам и анкерным стержням жестко прикреплены вертикальные стальные уголки, (5) образующие в бетоне на обеих торцовых листах ниши, расположенные на боковых сторонах колонны симметрично относительно главных осей ее поперечного сечения, а (6) торцовые стальные листы в нишах снабжены сквозными отверстиями для винтовых соединений с примыкающими колоннами, (7) колонна выполнена в виде призматического стержня, а ниши для винтовых соединений у торцов размещены по углам поперечного сечения, (8) поперечные торцовые стальные листы выполнены с утолщением в местах размещения ниш, (9) колонна в уровнях перекрытий содержит сквозные проемы с обнажением стержней продольной рабочей арматуры и возможностью размещения через сквозные проемы монолитных конструкций перекрытий, (10) в отверстиях стальных листов на торцах стыкуемых колонн, установленных в проектное положение, размещены шпильки с винтовой нарезкой, зафиксированные по обоим концам гайками на стальных торцовых листах обеих колонн, (11) между торцовыми стальными листами на шпильках в растворе размещены юстировочные гайки, а (12) ниши зачеканены быстротвердеющим мелкозернистым бетоном. Способ выполнения стыкового соединения включает следующую последовательность операций, (13) после установки и закрепления в проектном положении нижней колонны на ее верхнем торце фиксируют направленные кверху шпильки с резьбой и на них размещают юстировочные гайки, (14) верхнюю колонну в проектное положение устанавливают в два этапа сначала ее опирают на юстировочные гайки и центрирующую прокладку, посредством юстировочных гаек верхнюю колонну устанавливают в проектное положение, после окончания регулировки положения эту колонну приподымают и на торец нижней колонны укладывают раствор и затем (15) верхнюю колонну устанавливают окончательно на свежий раствор, опирая на юстировочные гайки, с фиксацией окончательного положения верхней колонны гайками на шпильках в ее нишах с последующим зачеканиванием ниш быстротвердеющим мелкозернистым бетоном. Все перечисленные признаки позволяют получить простейшим способом колонну и ее стык повышенной несущей способности и надежности для высотных каркасных зданий и большепролетных сооружений, обеспечивая наиболее полное использование под нагрузкой прочностных и деформативных свойств арматуры и бетона. 5 8457 1 2006.08.30 Способ выполнения стыкового соединения позволяет получить бессварной стык с высокоточным размещением колонн в проектном положении без применения монтажных кондукторов и специальной технологической оснастки. Все перечисленные признаки предлагаемого технического решения в приведенной сумме неизвестны, а достигаемые технические результаты по предложенному решению превосходят известные, позволяют полностью решить поставленную задачу и создают сверхсуммарный результат вследствие взаимного усиления действия друг на друга каждого из перечисленных признаков. Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами. На фиг. 1 представлена предлагаемая колонна одноэтажной разрезки на фиг. 2 - то же, многоэтажная колонна на фиг. 3 - торцовый стальной лист с анкерными арматурными стержнями на фиг. 4 - заделка анкерного арматурного стержня на сварке в торцовом стальном листе,разрез А-А на фиг. 3 на фиг. 5 - то же, что на фиг. 3, - торцовый стальной лист с утолщениями под уголками в местах размещения ниш на фиг. 6 - предлагаемый стык колонн,продольный разрез вдоль оси колонн на фиг. 7 - то же, поперечный разрез колонны у стыка по Б-Б на фиг. 6 на фиг. 8 - то же, что на фиг. 6 и 7, поперечный разрез по В-В на фиг. 6 на фиг. 9 - поперечный разрез Г-Г стыка между торцовыми стальными листами на фиг. 6. Предлагаемая сборная железобетонная колонна (фиг. 19) включает бетонный брус 1,в котором размещены стержни 2 продольной рабочей арматуры, хомуты 3 поперечной арматуры вдоль по длине колонны, косвенную в виде сварных сеток 4 арматуру у концов колонны. На торцах колонны закреплены поперечные стальные листы 5. Все стержни 2 продольной рабочей арматуры колонны, проходящие по всей ее длине, оборваны в бетоне у торцовых стальных листов 5, не контактируют и не связаны с этими листами 5. Концы стержней 2 размещены в бетоне на концевых участках колонны в зоне, содержащей косвенную арматуру 4. К торцовым листам 5 в развальцованных конусных отверстиях 6 на сварке швом 7 жестко прикреплены анкерные арматурные стержни 8. К торцовым стальным листам 5 и к некоторым анкерным стержням 8 жестко на сварке прикреплены вертикальные стальные уголки 9, размещенные по углам сечения колонны прямоугольного сечения. Торцовые стальные листы 5 в местах, отделенных уголками 9, снабжены сквозными отверстиями 10 для винтовых соединений с торцовыми листами смежных колонн. Анкерные арматурные стержни 8 в колонне размещены в зоне косвенной арматуры 4 параллельно стержням 2 ее рабочей продольной арматуры. На стадии изготовления колонны к уголкам 9 для образования ниш 11 прикрепляют пенополистирольные вкладыши 12 в форме прямоугольного параллелепипеда. При относительно небольших величинах моментов и продольных сил, действующих в колоннах, для сокращения расхода стали торцовые стальные листы 5 можно выполнить меньшей толщиной, но непосредственно под нишами 11 (под уголками 9) выполнить утолщенными. Для этого под стальные уголки 9 размещают дополнительные стальные пластины 13, жестко прикрепленные к торцовым листам 5. Анкерные стержни 8 при этом также могут быть жестко закреплены на сварке в развальцованных отверстиях пластин 13. В этом случае поперечные стальные пластины под уголками 9 оказываются по сравнению с их остальной частью утолщенными на величину толщины пластин 13. Стальные уголки 9 могут быть выполнены из двух пластин, объединенных вертикальным сварным швом. Они могут быть также выполнены цельными из прокатных или гнутых профилей. В бетонном теле 1 колонны могут быть выполнены сквозные проемы 14 для размещения монолитных конструкций промежуточных перекрытий 15. Для полного и надежного заполнения сквозного проема 14 бетоном при устройстве перекрытия 15 в теле 1 колонны может быть выполнен канал 16 для подачи бетона сверху до полного заполнения им проема 14. В колонны под проемом 14 размещено косвенное армирование в виде сварных сеток 17. 6 8457 1 2006.08.30 Стыковое соединение колонн осуществлено при их размещении на одной вертикальной оси при опирании торцового поперечного стального листа 5 верхней колонны на такой же лист 5 нижней колонны через центрирующую прокладку 18. Стальной торцовый лист 5 нижней колонны снабжен боковым окаймлением из стальной полосы 19, закрепленной по его периметру. Торцовые стальные листы 5 стыкуемых колонн в нишах 11 объединены вертикальными шпильками 20, пропущенными через отверстия 10 в этих листах и зафиксированными по концам гайками 21. Между торцовыми листами 5 в стыке на шпильках 20 размещены юстировочные гайки 22. Зазор между стальными листами 5 на торцах стыкуемых колонн, в котором размещены центрирующая прокладка 18 и юстировочные гайки 22 заполнен раствором (на чертежах не показан и не обозначен). Предлагаемая сборная железобетонная колонна и стыковое соединение колонн предназначены воспринимать продольные сжимающие усилия как с малым эксцентриситетом,так и с большим, когда сечение работает под нагрузкой с двухзначной эпюрой напряжений. При этом в любом поперечном сечении как колонны, так и стыкового соединения обеспечивается равнопрочность в соответствии с распределением в этих сечениях усилий от действия приложенной нагрузки. При этом, обрывы стержней 2 продольной рабочей арматуры в бетоне у торцов колонны, позволяет исключить внутренние неравномерные напряжения в этих стержнях 2, образующиеся при сварке каркаса в прототипе 2, поскольку в прототипе они жестко связаны с торцовыми листами. Кроме того, из-за невозможности точного изготовления каркаса из-за длинномерности арматурных стержней 2,имеющих неизбежно различную длину в заготовке, в случае их стыковки на сварке с торцовым листом 5, в стыке прототипа возникает неопределенное напряженное состояние в этих стержнях 2. Поэтому колонны, известные по аналогу и прототипу 2, 3, при действии рабочей нагрузки получают случайные эксцентриситеты и в сечениях этих колонн возникают дополнительные нерасчетные усилия, снижающие их несущую способность,несмотря на чрезмерное насыщение колонн рабочей арматурой. Поэтому выполнение колонны с обрывом и анкеровкой стержней 2 продольной арматуры в бетоне у торцов колонны и выполнение торцовых стальных листов 5 с жестко связанными с ними арматурными анкерными стержнями 8, позволяет исключить дополнительные нерасчетные усилия в рабочей арматуре 2 колонн и обеспечить ее максимальную несущую способность. С другой стороны, выполнение торцовых стальных листов 5 с более короткими, чем стержни 2, арматурными анкерами 8 позволяет более качественно изготовить торцовые листы 5 и разместить их при изготовлении самой колонны значительно более точно, чем в аналогах и прототипе 1, 2, 3, исключить перекосы торцовых поверхностей относительно продольной оси колонны, создать более равномерную передачу усилий по стыку и по колонне в целом, чем в известных, и тем самым обеспечить повышение надежности и несущей способности. Прикрепление к поперечным торцовым листам 5 и анкерным стержням 8 вертикальных стальных уголков 9 позволяет не только образовать ниши 11 для винтовых соединений стыков колонн, но и реализовывать у торцов колонн с большими контактными напряжениями в бетоне объемное напряженное состояние, работу его в объеме,ограниченном по сторонам уголками 9, и тем самым повысить несущую способность стыка, нейтрализовать отрицательное влияние контактных напряжений, возникающее при передаче продольного сжимающего усилия в стыке через центрирующую прокладку и юстировочные гайки. Сквозные отверстия 10 в торцовых стальных листах 5 позволяют разместить в них винтовые соединения в виде шпилек 20 с винтовой нарезкой с закреплением этих шпилек 20 в нишах 11 посредством гаек 21, навинчиваемых на шпильки 20 с обеих концов и фиксирующих положение стыкуемых колонн. Ниши 11 с фиксирующими шпильками 20 и гайками 21 располагают на боковых сторонах колонны симметрично относительно главных осей ее поперечного сечения. Такое 7 8457 1 2006.08.30 расположение соответствует плоскостям действия наибольших усилий в сечениях колонны и позволяет наиболее эффективно и определенно воспринять их в стыке шпильками 20. Поэтому при прямоугольных поперечных сечениях колонн ниши 11 и, соответственно,уголки 9 следует размещать по углам поперечного сечения. В таком случае на изгиб в любой главной плоскости действия усилий в работу на их восприятие включается по две пары винтовых соединений шпильками 20. По этой же причине, выполнение сборной колонны в виде цилиндрического сплошного или полого сечения, требует устройства, как минимум, четырех ниш 11, распределенных равномерно по периметру сечения колонны и под углом 45 к его главным осям. В тех случаях, когда колонна работает по второму случаю продольного сжатия, когда в сечении преобладает изгибающий момент, нет необходимости на торцах колонны устраивать сплошной торцовый лист 5 постоянной толщины. В этом случае более целесообразно выполнить торцовые листы 5 с утолщением под вертикальными уголками 9 в местах размещения ниш 11. Для этого лист 5 по торцам колонн выполняют минимальной толщины и к нему под уголками 9 прикрепляют дополнительно стальные пластины 13. Колонна может быть выполнена как на один этаж (фиг. 1), так и многоэтажной(фиг. 2). Во втором случае для размещения монолитных конструкций перекрытия 15 по высоте колонны могут быть выполнены сквозные проемы 14 с обнажением ее рабочей арматуры на толщину перекрытия. Для восприятия контактных напряжений в сечениях колонны под проемом 14 размещают косвенную арматуру в виде сварных сеток 17. Для полного заполнения проема 14 бетоном и исключения в нем воздушного зазора над перекрытием, вверху над проемом 14 в теле 1 колонны размещен канал 16 для подачи мелкозернистого бетона или высокопрочного раствора в проем 14 сверху. После размещения в проеме 14 монолитных железобетонных конструкций перекрытия 15 на всю его высоту колонна в этом узле может достаточно жестко воспринимать передающиеся на нее сжимающее усилие и изгибающий момент. В стыке между торцовыми стальными листами 5 (по сечению Г-Г на фиг. 6, 9) продольные сжимающие усилия передается по контактам в центре - через центрирующую прокладку и по периферии сечения - через юстировочные гайки 22 винтовых соединений на шпильках 20, расположенных примерно равномерно у периметра. При передаче изгибающего момента по главным осям в работу на его восприятие в стыке включаются в сжатой зоне раствор и контакты пары юстировочных гаек 22, а другая пара шпилек 20 включается в работу на растяжение. От этих контактных точек благодаря торцовым стальным листам 5 и косвенной арматуре 8 на концах колонны обеспечивается выравнивание напряжений в бетоне, равномерное и эффективное включение в работу на восприятие усилий продольной рабочей арматуры 2 колонны. Заполнение зазора между торцовыми стальными листами 5 раствором позволяет благодаря его работе в объемном напряженном состоянии в некоторой мере отвлечь часть контактных усилий с юстировочных гаек 22 и центрирующей прокладки 18 на раствор. Важнейшей задачей раствора является и обеспечение антикоррозионной защиты стальных деталей. Такую же цель преследует и зачеканка ниш 11 быстротвердеющим мелкозернистым бетоном. В сочетании с упорядочением напряженно-деформированного состояния сечений колонн и стыков посредством обрывов всей рабочей арматуры 2 колонны у торцов, выполнения торцовых стальных листов 5 с анкерными стержнями 8, заполнение зазора между листами 5 и зачеканка ниш 11 быстротвердеющими растворами позволяют повысить эксплуатационную надежность и долговечность как колонны, так и ее стыкового соединения. Таким образом, по сравнению с аналогами 1, 2 и прототипом 3 в предлагаемых колонне и стыковом соединении колонн, представляющих собой единый замысел, при наличии приведенных выше признаков получено новое их качество, при котором обеспечено повышение несущей способности как колонны, так и стыкового соединения. Вместе с тем,8 8457 1 2006.08.30 принятое размещение продольной арматуры 2, анкерных стержней 8 и торцовых листов 5 позволило исключить дополнительные и неопределенные внутренние сварочные температурные усилия и, соответственно, одновременно обеспечить как повышение несущей способности, так и сокращение расхода стали на армирование колонны. Предлагаемое стыковое соединение сборных колонн выполняют в следующей последовательности. Сначала устанавливают и закрепляют в проектное положение нижнюю колонну и на ее верхнем торцовом листе 5 устанавливают и закрепляют шпильки 20. На шпильки 20 наворачивают юстировочные гайки 22 до требуемого положения на шпильках. Затем на юстировочные гайки 22 через отверстия 10 для шпилек 20 и на центрирующую прокладку 18 в середине сечения устанавливают верхнюю колонну, регулируя ее положение по вертикали юстировочными гайками 22. После выверки этими гайками 22 и установки верхней колонны в требуемом положении по вертикали и по высоте ее снова приподнимают краном. На торец нижней колонны выкладывают раствор и верхнюю колонну сразу же возвращают в выверенное положение на юстировочные гайки 22 с выдавливанием излишков раствора из стыка и окончательно закрепляют на нижней колонне верхними гайками 21 шпилек 20. После фиксации положения верхней колонны ниши 11 обеих колонн у стыка заделывают быстротвердеющим мелкозернистым бетоном или раствором. Таким образом, верхняя колонна сразу же оказалась в требуемом проектном положении и это ее положение, кроме шпилек 20, юстировочных гаек 22 и фиксирующих гаек 21, ничем подкреплять не требуется. Исключается потребность в монтажных кондукторах, а точность монтажа обеспечивается простейшим средством - конструкцией самого стыка. Приведенный способ выполнения стыкового соединения колонн дополняет преимущества конструктивного решения, обеспечивает получение надежного, прочного и высокоточного стыкового соединения, технологическую надежность и высокий темп строительства с его применением. Стыковое соединение не требует сварочных работ на стройплощадке, оно практически не зависит от погодных условий, поскольку при отрицательных температурах могут применять полимерные клеи, растворы и бетоны. Предлагаемое техническое решение получит широкое применение для строительства многоэтажных зданий и сооружений с повышенными нагрузками на колонны. Источники информации 1. Дыховичный Ю.А. и др. Сборный железобетонный унифицированный каркас. - М. Стройиздат, 1985. - С. 89, рис. 3.10. 2. Матков Н.Г. Стыки железобетонных элементов каркасов многоэтажных зданий. Серия 8. Строительные конструкции. Выпуск 3. - М. ВНИИС, 1982. - С. 27-29, рис. 12. 3.571557, 1977. 4.484293, 1975. Фиг. 9 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 11

МПК / Метки

МПК: E04B 1/38, E04C 3/34

Метки: способ, колонн, соединение, колонна, соединения, сборная, железобетонная, выполнения, стыковое, стыкового

Код ссылки

<a href="https://by.patents.su/11-8457-sbornaya-zhelezobetonnaya-kolonna-stykovoe-soedinenie-kolonn-i-sposob-vypolneniya-stykovogo-soedineniya.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Сборная железобетонная колонна, стыковое соединение колонн и способ выполнения стыкового соединения</a>

Похожие патенты