Вузол з’єднання надколонної плити з колоною у збірно-монолітних безкапітельно-безбалкових перекриттях

Реферат: Вузол з'єднання надколонної плити з колоною у збірно-монолітних безкапітельно-безбалкових перекриттях складається із колони, в якій передбачено спеціальні вирізи, котрі утворюють чотиригранні зрізані піраміди (шпонки), з оголеною в зоні стику робочою арматурою, плити з отвором, за контуром якого змонтована сталева обойма, металевих з'єднувальних елементів, фіксуючого стержня на нижньому торці колони верхнього ярусу, що проходить крізь отвір закладної деталі колони нижнього ярусу. Глибина шпонки зменшена із lk=170 мм до lk=80 мм, що призводить до зміни співвідношення з lk/hk=1 до lk/hk=0,5. UA 95177 U (12) UA 95177 U UA 95177 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до будівельної галузі, а саме до вузлів з'єднання безригельних каркасів збірно-монолітних будівель і споруд. Технічною задачею корисної моделі є підвищення якості та міцності вузла з'єднання надколонної плити з колоною. Відомий вузол з'єднання колони з надколонною плитою перекриття [1] включає колони, на периферійних ділянках поперечного перерізу яких встановлені закладні деталі, котрі з'єднані з робочою арматурою колон. Вертикальні стержні пропущені через отвори в надколонній плиті перекриття та з'єднані із закладними деталями колон. У вузлі між плитою і торцями колон наноситься будівельний розчин для заповнення монтажних проміжків та забезпечення рівномірності передачі навантаження між конструктивними елементами з'єднання. До недоліків зазначеного вузла слід віднести те, що сумісна робота суцільної колони з плитою здійснюється тільки за рахунок зварювання металевих елементів. Відомо [2] з'єднання збірної колони з надколонною плитою: колона з оголеною робочою арматурою на рівні стику пропущена через отвір плити, на гранях останньої, виконаних під кутом 60° до площини плити, встановлені з'єднувальні елементи у вигляді трапецієподібних металевих пластин, котрі сполучені зварюванням із арматурою плити. У пази ребер плити укладають додаткову робочу арматуру плити і замонолічують вузол стику бетоном з ретельним ущільненням бетонної суміші. До недоліків даного варіанту стику слід віднести складність його улаштування. Вузол з'єднання [3] включає збірну колону, виконану за висотою з проміжком на рівні перекриття та збірну плиту перекриття, котра має отвір зі скошеними торцями для пропуску колон. Отвір за периметром обрамлений обоймою, котра жорстко з'єднана з робочою арматурою колони зварюванням трапецієподібних елементів. Для оголення арматури колони в зоні стику розміри її поперечного перерізу зменшуються вдвічі шляхом зрізання бетону під кутом 45°. Після замонолічування утворюється шпонковий стик із співвідношенням глибини шпонки lk до її висоти hk:lk/hk=0,4. До недоліків стику можна віднести те, що він не передбачає стикування колон між собою в межах перекриття. Найближчим аналогом є конструкція стику, яка використовується для зведення безбалковобезкапітельного перекриття конструктивної системи "КУБ - 2,5" [4]. Вона включає надколонну плиту перекриття з прямокутним отвором, в якому жорстко змонтована сталева обойма, колону, в якій передбачено спеціальні вирізи, котрі утворюють чотиригранні зрізані піраміди (шпонки), в межах яких поздовжня робоча арматура колон відкрита. Співвідношення глибини lk до висоти шпонки hk становить lk/hk=1, кут нахилу опорної поверхні шпонки дорівнює ψ=26°. Шпонкоподібні вирізи на колонах дозволяють підвищити якість стику, відмовитися від опалубки для його замонолічування. В межах стику обойма плити з'єднується з робочою арматурою колони за допомогою приварювання сталевих кутиків або пластин. Монтажні проміжки між колоною й обоймою заповнюються високоміцним дрібнозернистим бетоном. В межах перекриття передбачено також стикування колон, при цьому фіксуючий стержень нижнього торця колони верхнього ярусу проходить крізь отвір закладної деталі колони нижнього ярусу. Відомо, що найбільшу міцність має шпонка, із співвідношенням lk/hk=0,25 [5], а в [4] lk/hk=1, що і є недоліком даної конструкції стику. В основу корисної моделі поставлена задача збільшення міцності з'єднання надколонної плити з колоною та усунення недоліків відомих конструкцій. Поставлена задача вирішується зміною геометричних розмірів шпонки. Технічний результат: - підвищення міцності шпонкового з'єднання; - покращення умов передачі вертикального навантаження в стику колони з надколонною плитою перекриття. Суть корисної моделі полягає у зміні геометрії шпонки, а саме у зменшенні її глибини з lk=170 мм до lk=80 мм, що призведе до співвідношенняlk/hk=0,5 та кута нахилу опорної поверхні ψ=45°. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де зображено вузол з'єднання надколонної плити з колоною у збірно-монолітних безкапітельно-безбалкових перекриттях. У конструкції стику надколонної плити з колоною використовують збірну плиту перекриття 2 з прямокутним отвором, за контуром якого змонтована сталева обойма 4, а також пропущену крізь неї колону 1, в якій передбачено спеціальні вирізи, котрі утворюють чотиригранні зрізані піраміди (шпонки) 3, в межах яких поздовжня робоча арматура колон відкрита. Співвідношення глибини lk до висоти шпонки hk становить lk/hk=0,5, кут нахилу опорної поверхні шпонки дорівнює ψ=45°. З'єднання металевої обойми 4 плити з оголеною робочою арматурою колони відбувається за допомогою приварювання сталевих елементів 6. Фіксуючий стержень 7 1 UA 95177 U 5 10 15 20 нижнього торця колони верхнього ярусу проходить крізь отвір закладної деталі 5 колони нижнього ярусу. Монтажні проміжки між колоною 1 та обоймою 4 заповнюються високоміцним дрібнозернистим бетоном. Джерела інформації: 1. Патент 2501916 Рос. Федерация, МПК7 Ε04В 1/38, Ε04В 1/21. Узел соединения колонн с надколонной плитой перекрытия безригельного каркаса сооружения /С.М. Месонжник. - заявл. 01.06.2009; опубл. 20.12.2013. 2. A.C. 1114749 МПК3 Ε04В 1/18, 1/38. Узел соединения колонны и плиты перекрытия /А.Э. Дорфман, Г.Н. Скороходова; (ЦОТКЗ НИиПИТиЭПЖ) заявл. 04.05.1982.; опубл. 23.09.1984. Бюл. № 35. 3. Патент 2281363 РФ. Узел стыка колонны с надколонной плитой перекрытия /С.Л. Березовский, А.Г. Волосач, Т.М. Пецольд, Н.П. Герасимчик. - заявл. 20.10.2004, опубл. 10.08.2006. 4. Унифицированная система сборно-монолитного безригельного каркаса. Основные положения по расчету, монтажу и компоновке зданий: Рабочий проект в 9-ти выпусках. Серия КУБ-2,5. Выпуск 1-1 / Фирма "КУБ" СП "ИНЭКС", Научно-проектно-строительное объединение монолітного домостроения (НСПО "МОНОЛИТ"). - М, 1990. 5. Погребной В.В. Прочность бетонных и железобетонных элементов при срезе: дис. …канд. техн. наук: 05.23.01 /Погребной В.В. /Полтав. гос. техн. ун-т им. Юрия Кондратюка. - Полтава, 2000. - 236 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 Вузол з'єднання надколонної плити з колоною у збірно-монолітних безкапітельно-безбалкових перекриттях, який складається із колони, в якій передбачено спеціальні вирізи, котрі утворюють чотиригранні зрізані піраміди (шпонки), з оголеною в зоні стику робочою арматурою, плити з отвором, за контуром якого змонтована сталева обойма, металевих з'єднувальних елементів, фіксуючого стержня на нижньому торці колони верхнього ярусу, що проходить крізь отвір закладної деталі колони нижнього ярусу, який відрізняється тим, що зменшена глибина шпонки із lk=170 мм до lk=80 мм, що призводить до зміни співвідношення з lk/hk=1 до lk/hk=0,5. Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2