способ стыкового соединения сборных железобетонных колонн

Формула изобретения

Способ стыкового соединения сборных железобетонных колонн, включающий соединение арматурных выпусков верхней и нижней колонн, отличающийся тем, что на арматурный выпуск нижней колонны надевают металлическую насадку, выполненную в форме цилиндра, полость которой заполнена клеевым составом, в качестве которого используют мастики, обладающие эффектом увеличения коэффициента внутренних деформаций по мере роста напряжений, после чего в насадку опускают арматурный выпуск верхней колонны, при этом величина отношения диаметра насадки к диаметру стыкуемых арматурных выпусков равна

где L_н - длина насадки;

d_н - диаметр насадки;

d_a - диаметр арматурных выпусков;

_н - толщина стенок насадки;

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам соединения арматуры и стержневых элементов строительных конструкций, и может быть использовано в стыковых соединениях при монтаже сборных железобетонных колонн.

Известны способы стыкового соединения посредством соединительных муфт или втулок [1, 2, 3, 4, 5].

Недостатком известных способов является сложность монтажа из-за многообразия технологических операций и устройств, применяющихся для соединения стержней встык.

Известен также способ соединения сборных железобетонных элементов, в котором один из стыкуемых элементов имеет арматурный выпуск гладкого профиля с соединительной муфтой на конце, которую навертывают на резьбовой арматурный выпуск, выступающий из углубления опорной части другого стыкуемого элемента [6].

Недостатком способа является большое число и трудоемкость технологических операций, заключающихся в необходимости выполнения резьбовых соединений, навинчивания муфт специальными устройствами на строительной площадке.

Прототипом заявляемого технического решения является способ стыкового соединения сборных железобетонных колонн, включающий соединение арматурных выпусков верхней и нижней колонны, в котором верхнюю колонну устанавливают на центрирующую прокладку, размещенную на нижней колонне, после чего производят сварку арматурных выпусков, удаляют центрирующую прокладку, омоноличивают и зачеканивают зазор между торцами стыкуемых элементов [7].

Недостатком прототипа является сложность технологии, большие затраты времени, энергоресурсов, необходимость установки временных связей. Применение сварки противоречит основным требованиям развития сборного строительства, трудоемко, многооперационно.

Задачей изобретения является исключение необходимости в энергоемких сварных соединениях, упрощение технологии монтажа колонн, повышение производительности труда с сохранением высокой прочности соединения.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе стыкового соединения сборных железобетонных колонн, включающем соединение арматурных выпусков верхней и нижней колонны, на арматурный выпуск нижней колонны надевают металлическую насадку, выполненную в форме цилиндра, полость которой заполнена клеевым составом, в качестве которого используют мастики, обладающие эффектом увеличения коэффициента внутренних деформаций по мере роста напряжений, после чего в насадку опускают арматурный выпуск верхней колонны, при этом величина отношения диаметра насадки к диаметру стыкуемых арматурных выпусков равна

где L_н - длина насадки;

d_н - диаметр насадки;

d_a - диаметр арматурных выпусков;

_н - толщина стенок насадки;

Принципиальное отличие предлагаемого способа от известного состоит в том, что соединение стыкуемых арматурных выпусков железобетонных колонн осуществляется не сваркой, а посредством сил сцепления клеевого состава, величина которых многократно увеличивается, благодаря стеснению поперечных деформаций клеевого состава в замкнутом пространстве. При таком соединении центровка арматурных выпусков не обязательна, что значительно упрощает технологию монтажа колонн.

На фиг.1 приведена схема способа безсварочного стыкового соединения, где металлическая насадка в форме цилиндра 1, арматурный выпуск верхней колонны 2, арматурный выпуск нижней колонны 3, клеевой состав 4.

На фиг.2 представлены графики, характеризующие работу стыкового соединения, выполненного предлагаемым способом.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. На арматурный выпуск нижней колонны 3 надевают металлическую насадку 1, выполненную в форме цилиндра. Внутренний объем насадки 1 заполняют клеевым составом 4, после чего в насадку 1 заводится арматурный выпуск верхней колонны 2. Заполнение внутреннего пространства насадки 1 клеевым составом 4 контролируется равномерностью его вытеснения по периметру зазоров на торцах насадки 1.

Сжимающие напряжения, воспринимаемые соединением, приводят к поперечным деформациям клеевого состава 4, помещенного в замкнутом насадкой 1 объеме. Деформации сдвига преобразуются в деформации сжатия и вследствие эффекта поперечного расширения материала заклинивают стыкуемые арматурные выпуски верхней 2 и нижней 3 колонн в насадке 1.

В качестве доказательства, подтверждающего равнопрочность стыкуемых арматурных выпусков, приведены графики, полученные в результате экспериментов (см. фиг.2).

Кривая 1 - диаграмма зависимости относительного удлинения арматурного стержня от осевого напряжения;

Кривая 2 - диаграмма зависимости относительного удлинения арматурного стержня в предложенном стыковом соединении от осевого напряжения.

Источники информации

1. П.Л.Пастернак и др. “Железобетонные конструкции”, М.: Госстройиздат, 1961, с.86;

2. Авторское свидетельство СССР №838035, кл. Е 04 В 1/58;

3. Заявка Японии №57-3786 от 20.01.1977 г. по кл. Е 04 С 21/12;

4. Заявка ФРГ №3008025 от 29.01.1980 г. по кл.Е 04 С 5/16;

5. Заявка Японии №56-7016 от 30.07.1974 г. по кл. Е 04 С 5/18;

6. Заявка Японии №55-40144 от 15.11.1976 г. по кл. Е 04 В 1/58 // Е 04 С 5/18;

7. Руководство по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения), М.: Стройиздат, 1978, с. 191.