стык ригеля с колонной

Формула изобретения

Стык ригеля с колонной, включающий опорные части ригеля и консоли колонны, закладные детали опорной части консоли и опорной части ригеля, арматурные выпуски колонны и выпуски рабочей арматуры верхней зоны ригеля, отличающийся тем, что закладная деталь колонны выполнена в виде гидравлического устройства, расположенного на боковой поверхности колонны в месте сопряжения ее с ригелем и опорной поверхности консоли, включающего два замкнутых линзообразных элемента, заполненных жидкостью и соединенных трубкой, арматурные выпуски колонны и выпуски рабочей арматуры верхней зоны ригеля сварены между собой и преднапряжены.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области промышленного и гражданского строительства и может быть применено в рамных каркасных зданиях. Известна конструкция стыка ригеля с колонной, состоящая из ригеля, опирающегося на консоль колонны. Для среднего ряда используют колонну двухконсольную. Сопряжение ригеля с колонной жесткое, обеспечивающееся сварочным соединением выпусков арматуры из колонны с рабочей растянутой арматурой ригеля через закладную деталь (См. рис.Х.10. Железобетонные конструкции. Под ред. Н.Я.Панарина. Учебник для вузов. М.: Высш. школа, 1971, с.286). В приведенной конструкции стыка возникает опорный отрицательный момент, значительно превышающий пролетный момент ригеля, так как жесткое сопряжение ригеля с колонной превращает ригели в неразрезную балочную конструкцию.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению по совокупности признаков является стык ригеля с колонной типовой серии ИИ-20 (см. Рабочие чертежи типовых ригелей из тяжелого бетона серии ИИ 23-1/70 - для зданий с перекрытиями типа 1 или серии ИИ 23-3/70 - для зданий с перекрытиями типа 2), обеспечивающий жесткое сопряжение ригеля с колонной за счет ванной сварки арматурных выпусков из колонны и ригеля в верхней зоне и сваркой закладных деталей колонны и ригеля в опорной части.

Аналогу и прототипу свойственны одни и те же недостатки. Ригели после замоноличивания стыка работают как неразрезная балка, в которой образуются отрицательные опорные моменты, значительно превосходящие пролетные моменты. Так, например, у трехпролетной балки опорные моменты среднего ригеля превосходят пролетный момент в 4 раза. Применение сборно-монолитного стыка с верхней арматурой без преднапряжения не позволяет использовать метод расчета с перераспределением усилий (метод предельного равновесия) из-за чрезмерного раскрытия нормальных трещин от действия опорного момента.

Применение метода перераспределения усилий допускает уменьшение опорного момента до 30%, при этом пролетный момент увеличивается на эту же величину, т.е. происходит выравнивание моментов. Рациональное перераспределение усилий позволяет снизить расход рабочей арматуры до 30%.

Технический результат - снижение расхода рабочей арматуры за счет использования при проектировании метода предельного равновесия и высокопрочной преднапряженной арматуры.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном стыке ригеля с колонной, включающем опорные части ригеля и консоли колонны, закладные детали опорной части консоли и опорной части ригеля, арматурные выпуски колонны и рабочую арматуру верхней зоны ригеля, закладная деталь колонны выполнена в виде гидравлического устройства, расположенного на боковой поверхности колонны в месте сопряжения ее с ригелем и опорной поверхности консоли. Гидравлическое устройство состоит из двух замкнутых линзообразных элементов, заполненных жидкостью и соединенных между собой трубкой. Арматурные выпуски колонны и рабочая арматура верхней зоны ригеля сварены между собой и преднапряжены.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображено - опирание ригеля на правую консоль в период монтажа и опирание ригеля на левую консоль перед замоноличиванием стыка.

Предлагаемый стык ригеля с колонной включает опорную часть 1 ригеля и консоль колонны 2. В верхней части колонны предусмотрены арматурные выпуски 3, a у верхней зоны ригеля выпуски рабочей арматуры 4. На боковой поверхности колонны в месте сопряжения ее с ригелем и опорной поверхности консоли колонны расположены замкнутые линзообразные элементы 5 и 6 соответственно, заполненные жидкостью и соединенные между собой трубкой 7.

Монтаж стыка производится в следующем порядке. Ригель монтируется по традиционной технологии с центрированием по монтажным болтам (монтажные болты на чертеже условно не показаны). При опирании ригеля 1 на линзообразный элемент 6 происходит некоторое сжатие линзообразного элемента, за счет чего происходит совмещение арматурных выпусков 3 колонны с выпусками рабочей арматуры верхней зоны ригеля 4. Выпуски арматуры свариваются ванной сваркой. При загружении ригеля плитами перекрытия происходит дальнейшее обжатие опорного линзообразного элемента 6. Давление жидкости передается на вертикальный линзообразный элемент 5, что влечет возникновение предварительного напряжения в растянутой верхней сваренной арматуре 3-4. Закладная деталь ригеля 8 приваривается к закладной детали консоли 6. Стык ригеля замоноличивается бетоном на особо быстротвердеющем цементе, после чего жидкость из гидравлического устройства может быть удалена. В теплое время года в качестве жидкости может быть использована обычная вода, а при монтаже в зимних условиях незамерзающая жидкость в виде антифриза.

Расчетное усилие предварительного напряжения назначается пропорционально опорной реакции и площадям линзообразных элементов с выполнением правила гидропресса: