Стикове з’єднання перекриття зі сталезалізобетонною колоною

Реферат: UA 74783 U UA 74783 U 5 10 15 20 25 30 Корисна модель належить до будівництва, а саме, до возведения штучних споруд, а також каркасів будівель, та може бути використана при будові вузлів сполучення перекриття зі сталезалізобетонними колонами. Відоме стикове з'єднання без балочного перекриття з колоною, яке містить власне колону з бетонним ядром та сталевою оболонкою. Плиту перекриття з арматурними каркасами, між якими у порожнині плити встановлена сталева капітель, яка складається із поєднаних між собою профільних елементів, кінці яких випущені за межі перерізу колони та попарно розміщені з протилежних сторін колони співвісно одне одному та вперті торцевою поверхнею у сталеву оболонку колони [див. Патент РФ № 71999, Е04В5/43]. Недоліком відомого стикового з'єднання є високі трудовитрати при виготовленні сталевої капітелі. Найбільш близьким аналогом до заявленого об'єкта є стикове з'єднання перекриття з колоною, яке включає колону зі сталевою оболонкою та бетонним ядром, перекриття, яке спирається на нахилену плиту, верхню та нижню розподіляючі подушки, де анкерні стрижні жорстко поєднують нахилену плиту, розподіляючи подушки та бетонне ядро (див. патент РФ № 73682, Е04В5/43). Недоліком відомого стикового з'єднання перекриття з колоною є моментність його напруженого стану. Технічна задача, яка вирішується заявленою корисною моделлю, полягає в підвищенні несучої здатності та створенні рівноміцної колони. Технічний результат досягається тим, що: У відомому стиковому з'єднанні перекриття зі сталезалізобетонною колоною, яке містить сталезалізобетонну колону, на якій розміщена металева пластина, у вигляді циліндра, на відміну від найближчого аналога, металева пластина, має трубчату шпонку, яка встановлюється в циліндричну порожнину, та центруючу пластину для спирання перекриття, сталезалізобетонна колона містить зовнішню металеву оболонку у вигляді об'ємної ромбічної решітки, а також бетонне ядро, яке заповнює оболонку, включаючи чарунки решітки, причому бетонне ядро виконано у вигляді порожнистого циліндричного елемента, центр ваги якого, у кожному горизонтальному перерізі, співпадає з точкою прикладення зовнішнього навантаження, та при цьому центр порожнини знаходиться на відстані z   35 45  y [1   2 ( x )] 1 бетонного ядра;   (x); x - апліката; d( x ) ; ( x )  D d(x ) - діаметр циліндричної порожнини. Стикове з'єднання перекриття зі сталезалізобетонною колоною за п. 1, яке відрізняється тим, що діаметр циліндричної порожнини в кожному горизонтальному перерізі визначають у відповідності з формулою: (x)  1  50 y   2 (x ) 2 ( x ) від центра ядра, z z де z  0 , y  0 безрозмірні координати центра циліндричної D D порожнини; D - діаметр бетонного ядра; z0, y0 - координати центра ваги порожнистого циліндричного елемента відносно центра бетонного ядра; ez ey z  1 ; y  1 - безрозмірні координати точки прикладення зовнішнього навантаження; D D e z , e y - ексцентриситети прикладення зовнішнього навантаження відносно центра 1 40 z [1  2 ( x )] 4P yx Rb e ; RbD2 де P - реактивна сила від перекриття; Rb - міцність бетонного ядра на стиск; 1 UA 74783 U 5 10 15 20 25 30 35 40  - щільність бетону; e - основа натурального логарифма. Суть запропонованої корисної моделі полягає в тому, що для поліпшення умов зчеплення бетонного ядра зі сталевою обоймою, зовнішня металева оболонка виконана у вигляді об'ємної ромбічної решітки, де у чарунках решітки утворюються бетонні клини, які збільшують опір окружним переміщенням, і виключається видавлювання бетону з чарунки до вичерпання несучої здатності металевої оболонки. Сталезалізобетонна колона, виконується у вигляді рівноміцного елемента, що досягається за рахунок створення циліндричної порожнини. Реактивна сила від перекриття передається на бетонне ядро через металеву пластину, яка має трубчату шпонку, що розміщується в циліндричній порожнині, та центруючу пластину для спирання перекриття. На Фіг. 1 показане стикове з'єднання перекриття зі сталезалізобетонною колоною. На Фіг. 2 показано переріз А-А на Фіг. 1. На Фіг. 3 показана об'ємна ромбічна решітка в одноразовій опалубці. Стикове з'єднання перекриття зі сталезалізобетонною колоною містить сталезалізобетонну колону, на якій розміщена металева пластина, у вигляді циліндра 1, має трубчату шпонку 2, яка встановлюється в циліндричну порожнину 3, та центруючу пластину 4 для спирання перекриття, сталезалізобетонна колона містить зовнішню металеву оболонку у вигляді об'ємної ромбічної решітки 5, а також бетонне ядро 6, яке заповнює оболонку, включаючи чарунки решітки, причому бетонне ядро виконано у вигляді порожнистого циліндричного елемента, центр ваги якого, у кожному горизонтальному перерізі, співпадає з точкою прикладення зовнішнього навантаження 7. Виготовлення стикового з'єднання, що заявляється, виконують наступним чином: Металеву оболонку, у вигляді об'ємної безвідходної ромбічної решітки 5 встановлюють до одноразової картонної опалубки необхідного діаметра. Всередині металевої оболонки встановлюється пінополістирольний вкладиш, для створення циліндричної порожнини 3, діаметр якої розраховується за формулами. Для передачі реактивної сили від перекриття 7 на бетонне ядро 6, в циліндричній порожнині 3 розміщується трубчата шпонка 2, яка приварена до металевої пластини 1, а на металеву пластину встановлюється центруюча пластина 4 для спирання перекриття. Стикове з'єднання, що заявляється, працює наступним чином. Реактивна сила від перекриття при навантаженні його постійним та тимчасовим навантаженням передається на центруючу пластину. При цьому реактивна сила, через центруючу пластину та металеву пластину, з привареною трубчатою шпонкою, передається на бетонне ядро, що суттєво підвищує несучу здатність. При цьому всі напруження, які виникають у сталезалізобетонній колоні, яка виконана у вигляді рівноміцного елемента, однакові. В свою чергу, за рахунок зміщення центра, розташованої по всій довжині, циліндричної порожнини, центр ваги бетонного ядра, у вигляді порожнистого циліндричного елемента, співпадає з точкою прикладення зовнішнього навантаження, а сталезалізобетонна колона працює тільки на стиск, незважаючи на ексцентричність прикладення навантаження. Таким чином конструкція стикового з'єднання, що заявлена, дозволяє, в порівнянні з прототипом, суттєво зменшити витрати сталі до 80 % та бетонну до 20 % при збереженні несучої здатності конструкції. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 55 1. Стикове з'єднання перекриття зі сталезалізобетонною колоною, що містить сталезалізобетонну колону, на якій розміщена металева пластина, у вигляді циліндра, яке відрізняється тим, що металева пластина має трубчату шпонку, яка встановлюється в циліндричну порожнину, та центруючу пластину для спирання перекриття, сталезалізобетонна колона містить зовнішню металеву оболонку у вигляді об'ємної ромбічної решітки, а також бетонне ядро, яке заповнює оболонку, включаючи чарунки решітки, причому бетонне ядро виконано у вигляді порожнистого циліндричного елемента, центр ваги якого, у кожному горизонтальному перерізі, співпадає з точкою прикладення зовнішнього навантаження, та при цьому центр порожнини знаходиться на відстані z   z [1  2 ( x )] 2 ( x ) від центра ядра, y   y [1  2 ( x )] 2 ( x ) 2 UA 74783 U z0 y , y  0 - безрозмірні координати центра циліндричної порожнини; D D - діаметр бетонного ядра; D z0, y0 - координати центра ваги порожнистого циліндричного елемента відносно центра бетонного ядра; ez ey z  1 ; y  1 - безрозмірні координати точки прикладення зовнішнього навантаження; D D e z1 , e y1 - ексцентриситети прикладення зовнішнього навантаження відносно центра бетонного де z  5 10 15 ядра;   (x); x - апліката; d( x ) ( x )  ; D d(x ) - діаметр циліндричної порожнини. 2. Стикове з'єднання перекриття зі сталезалізобетонною колоною за п. 1, яке відрізняється тим, що діаметр циліндричної порожнини в кожному горизонтальному перерізі визначають у відповідності з формулою: (x)  1  4P RbD2 e x Rb , де P - реактивна сила від перекриття; Rb - міцність бетонного ядра на стиск;  - щільність бетону; e - основа натурального логарифма. 3 UA 74783 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 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 4