безбалочное перекрытие

Формула изобретения

Безбалочное перекрытие, включающее колонну без капители, плоскую плиту, в теле которой размещена n-ветвевая консоль с кольцевой и радиальной рабочими арматурами, центр пересечения которых совпадает с осью колонны, отличающееся тем, что ветви n-ветвевой консоли жестко прикреплены к обрезку трубы, помещенному внутрь колонны таким образом, что ось обрезка трубы совпадает с осью колонны, причем длина окружности обрезка трубы больше суммарной ширины полок ветвей n-ветвевой консоли, а длина обрезка трубы определяется суммарным изгибающим моментом в ветвях n-ветвевой консоли.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к перекрытиям с опорой на одну колонну, например безбалочным перекрытиям с плоской плитой, в теле которой размещена n-ветвевая консоль с кольцевой и радиальной рабочими арматурами.

Известна плоская безбалочная бескапительная плита перекрытия (В.А.Клевцов, А.Н.Болгов. Действительная работа узлов плоской безбалочной бескапительной плиты перекрытия с колоннами при продавливании. - «Бетон и железобетон», 2005, № 3. - С.17-19), включающая плиту и колонну без капители.

У такой плиты простая опалубка, но пониженная надежность (С.Н.Карпенко, И.Г.Чепизубов. Способ усиления и расчета усиленных монолитных железобетонных перекрытий - «Промышленное и гражданское строительство», 2005, № 8. - С.27-28).

Известно безбалочное перекрытие (патент RU 2309228, МПК7 Е04В 5/43. Ягофаров X., Ягофаров А.Х. Безбалочное перекрытие. - Опубликовано 27.10.2007. Бюл. № 30), включающее колонну без капители, плоскую плиту с размещенной в ее теле n-ветвевой консолью с кольцевой рабочей арматурой, жестко прикрепленной к верхним граням последней, в верхней зоне плоской плиты размещена радиальная рабочая арматура, связанная с кольцевой рабочей арматурой, центры обеих арматур совпадают с осью колонны - прототип.

Недостатком данного устройства является то, что при большом числе ветвей консоли, например n>4, узел жесткого скрепления их, расположенный точно по оси колонны, занимает значительную часть поперечного сечения последней и затрудняет бетонирование конструкции плита-колонна в месте их сопряжения.

Целью изобретения является упрощение процесса бетонирования конструкций плита-колонна в месте их сопряжения.

Указанная цель достигается тем, что ветви n-ветвевой консоли крепят к обрезку трубы, расположенного по оси колонны в габаритах ее поперечного сечения, благодаря чему поперечное сечение колонны остается свободным для бетонирования.

Сущность изобретения заключается в том, что ветви n-ветвевой консоли жестко прикрепляют к обрезку трубы, помещенному внутри колонны таким образом, что ось обрезка трубы совпадает с осью колонны, причем длина окружности обрезка трубы должна быть больше суммарной ширины полок ветвей n-ветвевой консоли, а длина обрезка трубы определяется суммарным изгибающим моментом в ветвях n-ветвевой консоли.

На фиг.1, 2 представлена схема безбалочного перекрытия, состоящего из плоской плиты 1, колонны без капители 2, ветвей 3 n-ветвевой консоли 4, прикрепленной к обрезку трубы 5, помещенного внутрь колонны 2, кольцевой рабочей арматуры 6, радиальной рабочей арматуры 7 и 8. Кольцевая рабочая арматура 6 жестко крепится к верхним граням ветвей 3 n-ветвевой консоли 4, что обеспечивает их совместную работу. Радиальная рабочая арматура 7 заводится под кольцевую рабочую арматуру 6 и скрепляется с ней. Стержни радиальной рабочей арматуры 7 выполнены в виде скоб и одними концами попарно скреплены друг с другом так, что образуют неизменяемую систему, способную поддержать кольцевую рабочую арматуру 6, а также традиционную арматуру верхней зоны плиты в проектном положении на период бетонирования плиты (традиционная арматура плиты на фиг.1, 2 не показана). Стержни радиальной рабочей арматуры 8 одним концом крепятся непосредственно к ветвям 3 n-ветвевой консоли 4. Центры кольцевой и радиальной рабочих арматур совпадают с осью колонны 2 и обрезка трубы 5. Кольцевая рабочая арматура 6 располагается с переменным шагом в соответствии с распределением опорного изгибающего момента плиты.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Ветви 3 n-ветвевой консоли 4 жестко прикреплены к обрезку трубы 5, расположенному по оси колонны 2 так, что поперечное сечение колонны остается свободным для бетонирования конструкции плита-колонна в месте их сопряжения. В то же время замена узла жесткого скрепления ветвей 3 n-ветвевой консоли 4 друг с другом на крепление их к обрезку трубы 5 не уменьшает прочности соединения ветвей, так как размеры обрезка трубы 5 выбраны исходя из следующих условий:

- диаметр обрезка трубы 5 меньше стороны поперечного сечения колонны 2;

- длина окружности обрезка трубы 5 больше суммарной ширины горизонтальных полок ветвей 3 n-ветвевой консоли 4;

- длина обрезка трубы 5 определяется суммарным изгибающим моментом в ветвях 3 n-ветвевой консоли 4.

Работа обрезка трубы аналогична работе внутреннего и наружного (опорного) кольца висячего покрытия круглого в плане (Железобетонные конструкции: Спец. курс. Учеб. пособие для вузов / Под ред. В.Н.Байкова. - М: Стройиздат, 1981, - стр.199).

Прочность обрезка трубы определяется из соотношения

,

где М_T=n·M_B /2 - изгибающий момент, передающийся на стенку обрезка трубы от ветвей n-ветвевой консоли, здесь М_B - изгибающий момент в ветви n-ветвевой консоли;

- момент сопротивления стенки обрезка трубы в вертикальной плоскости, здесь t_T и l_Т - толщина стенки и длина обрезка трубы соответственно;

R_y и _с - расчетное сопротивление стали обрезка трубы растяжению и коэффициент условия работы соответственно.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает беспрепятственное бетонирование конструкции плита-колонна, так как благодаря использованию обрезка трубы для крепления ветвей консоли поперечное сечение колонны остается свободным, а выбор параметров обрезка трубы обеспечивает жесткое крепление ветвей n-ветвевой консоли.