УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ РИГЕЛЯ С КОЛОННОЙ Российский патент 1998 года по МПК E04B1/38 

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в соединениях железобетонных ригелей и колонн.

Известно стыковое соединение ригеля с колонной, включающее стальные стержни с нарезными концевыми частями, расположенными в верхней зоне колонны и пропущенными через отверстие в колонне, анкерующие приспособления, объединяющие друг с другом арматуру ригелей и стальные стержни, и гайки. Каждое анкерующее приспособление выполнено в виде рамки с установленными параллельно продольным стенками ребрами и прорезями в торцевых стенках. В нижней зоне анкерующие приспособления надеты сверху на стальные стержни, пропущенные сквозь отверстия в колонне, и закреплены гайками, а выпуски арматуры ригелей, имеющие нагрузку по концам, сверху заведены в прорези анкерующих приспособлений и закреплены на них гайками с обеих сторон (1).

Недостатком этого стыкового соединения является необходимость выполнять отверстие в теле колонны, что ослабляет ее сечение, и выпускать концы арматуры из ригелей, которые могут являться причиной разрушения бетона в местах надрезки ригелей.

Известно также соединение ригеля с колонной каркаса здания, сооружения, включающее размещенные в верхней зоне в подрезках гребней ригелей выпуски арматуры ригелей и установленные в отверстиях колонны и заделанные в ней соединительные стержни, объединенные между собой сваркой [2].

Недостатки данного технического решения следующие.

Высокая трудоемкость работ, обусловленная необходимостью подбора соединительного стержня точно определенной длины. Потеря напряжения в верхней арматуре из-за несоосности соединительных стержней и их продольной податливости. Снижение сопротивления каркаса горизонтальным нагрузкам за счет возможного проскальзывания стержня в инъектированных бетоном отверстиях колонн. Снижение несущей способности колонны, ослабленной отверстиями, значительная трудоемкость работ, обусловленная сварочными работами и необходимостью за счет дополнительных средств обеспечивать соосность объединяемых стержней.

Наиболее близким техническим решением, принимаемым за прототип, является соединение железобетонных ригелей с колонной каркаса здания, сооружения, включающее верхние и нижние выпуски продольной арматуры ригелей, размещенные соосно им и объединенные с выпусками соединительные стальные стержни, верхние из которых закреплены в колонне, штрабы - на гранях колонны и торцах ригелей, бетон замоноличивания, обычные муфты с однонаправленной резьбой и стяжные муфты с разнонаправленной резьбой. Соединительные стержни имеют по концам разнонаправленную винтовую нарезку, а все выпуски продольной арматуры - однонаправленную нарезку. Верхние и нижние стальные стержни и выпуски продольной арматуры ригеля по одну сторону от колонны объединены обычными муфтами, а по другую сторону от колонны - стяжными муфтами. Муфты и нарезанные концы соединительных стержней размещены в подрезках, образованных у торцов ригелей на гребне и на нижних гранях полок, а нижние стальные стержни примыкают к боковым граням колонны [3].

Недостатки данного технического решения следующие: сложность конструктивного выполнения ригелей, необходимость выполнения в муфтах и на соединительных стержнях разнонаправленной резьбы. Потеря несущей способностью колонны за счет расширения отверстий в ней. Сложность и трудоемкость монтажа соединения за счет того, что соединительные стержни жестко заделаны в колонне, а выпуски арматуры - в ригелях, и для обеспечения соосности объединяемых стержней их требуется подогнать в проектное положение. Такая операция также разрушает бетон колонны и ригелей в местах выходов выпусков. Сложность изготовления ригелей и колонн за счет штраб и подрезок в верхней и нижней зонах ригелей.

Задачей изобретения является повышение несущей способности узла соединения ригелей с колонной.

Эта задача решается тем, что узел соединения ригеля с колонной включает размещенную в верхней зоне в подрезках гребней ригелей стержневую арматуру ригелей и соединительные элементы, имеющие концевые участки с винтовой нарезкой и муфты с однонаправленной резьбой, часть муфт с однонаправленной резьбой жестко присоединена к стержневой арматуре ригелей и установлена заподлицо с торцами подрезок ригелей, а остальные муфты закреплены в теле колонны расположены заподлицо с ее гранями. Соединительные элементы выполнены в виде арматурного закрученного стального каната, на котором посредством обжимных шайб запрессованы концы стержней с винтовой нарезкой, снабженные контргайками, упертыми в концы муфты. Кроме того, сопоставимый анализ предложенного изобретения с прототипом показывает, что оно отличается тем, что часть муфт с однонаправленной резьбой жестко присоединена к стержневой арматуре ригелей и установлена заподлицо с торцами подрезок ригелей, а остальные муфты закреплены в теле колонны и расположены заподлицо с ее гранями. Кроме того, отличие заключается в том, что соединительные элементы выполнены в виде арматурного закрученного стального каната, на котором посредством обжимных шайб запрессованы концы стержней с винтовой нарезкой, снабженные контргайками, упертыми в концы муфт, а обжимные шайбы имеют шестигранную поверхность "под ключ". Этот анализ позволяет сделать вывод о наличии новизны в предлагаемом изобретении.

Сравнение заявленного узла с другими техническими решениями аналогичного назначения показывает, что с его помощью повышается несущая способность соединения за счет того, что колонна не ослаблена отверстиями, а в ригелях в местах начала подрезки бетона не разрушается, поскольку нет арматурных выпусков, которые для обеспечения соосности с соединительными стержнями надо отгибать кувалдой. Упрощается и ускоряется монтаж, так как отсутствуют операции по обеспечению соосности соединяемых арматурных выпусков ригеля и колонны. Соединение осуществляется посредством гибких канатов. В предложенном соединении податливости не происходит, поскольку все зазоры выбирают при закручивании муфт. Предложенное соединение просто в изготовлении, поскольку не требуется стержней и муфт с разнонаправленной резьбой, нет арматурных выпусков ригелей, нет штраб на гранях колонны и торцах ригелей. Все это свидетельствует о превышении заявленным изобретением существующего уровня техники, причем это превышение достигается известными средствами.

На фиг. 1 - представлен вид сбоку узла соединения ригеля с колонной (соединительный элемент со стороны ригеля показан в период монтажа); на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид по Б-Б на фиг. 1.

Соединение ригелей 1 с колонной 2 каркаса здания, сооружения включает замоноличенные в колонне арматурные стержни 3, объединяющие между собой муфты 4 с однонаправленной резьбой, стержневую арматуру 5 ригелей с муфтами 6 с однонаправленной резьбой и соединительные элементы 7. Муфты 4 и 6 установлены заподлицо с подрезкой ригелей и гранями 9 колонны. Каждый соединительный элемент состоит из стального каната 10, по концам которого посредством обжимных шайб 11, поверхность которых выполнена "под ключ", закреплены стержни 12 с винтовой нарезкой, на которых установлены контргайки 13. Контргайки уперты в торцы 14 муфт ригелей и колонны.

Монтируют соединение следующим образом. На консоли 15 колонны 2 устанавливаются ригели 1. Стержень 12 каждого соединительного элемента 7 ввинчивают посредством гаечного ключа (не показан) в муфту 4 колонны или муфту 6 ригеля 1. Количество заводимых в муфту витков определяется расчетом. Затем тем же гаечным ключом ввинчивают стержень 12 на противоположном конце соединительного элемента 7 в соответствующую муфту 4, 6. При этом стальной канат 10 закручивается, что создает предварительное напряжение в соединительном элементе 7. Величина натяжения каната 10 определяется динамометрическим ключом (не показан). После установки всех соединительных элементов 7 в рабочее положение контргайки 13 свинчивают по винтовой нарезке соединительных элементов 7 до упора в торцы 14 резьбовых муфт 4 и 6.

Собранный узел защищается антикоррозийным покрытием. В частном случае элементы узла могут быть забетонированы.

Источники информации:
1. Авторское свидетельство СССР, 1675510 МКИ E 04 B 1/38, 1991.

2. Альбом чертежей конструкций и деталей промышленных зданий, - М.: Стройиздат, 1980, с. 227.

3. Авторское свидетельство СССР, 1500743, МКИ E 04 B 1/38 1987 (прототип).

Назначение: для соединения элементов каркаса здания, сооружения. Сущность: узел соединения ригеля с колонной включает размещенную в верхней зоне в подрезках гребней ригелей стержневую арматуру ригелей и соединительные элементы, имеющие концевые участки с винтовой нарезкой и муфты с однонаправленной резьбой. Часть муфт с однонаправленной резьбой жестко присоединена к стержневой арматуре ригелей и установлена заподлицо с торцами подрезок ригелей, а остальные муфты закреплены в теле колонны и расположены заподлицо с ее гранями. Соединительные элементы выполнены в виде арматурного закрученного стального каната, на котором посредством шайб запрессованы концы стержней с винтовой нарезкой, снабженные контргайками, упертыми в концы муфт. Обжимные шайбы имеют поверхность шестигранную "под ключ". 1 з.п., ф-лы, 3 ил.

1. Узел соединения ригеля с колонной, включающий размещенную в верхней зоне в подрезках гребней ригелей стержневую арматуру ригелей и соединительные элементы, имеющие концевые участки с винтовой нарезкой и муфты с однонаправленной резьбой, отличающийся тем, что часть муфт с однонаправленной резьбой жестко присоединена к стержневой арматуре ригелей и установлена заподлицо с торцами подрезок ригелей, а остальные муфты закреплены в теле колонны и расположены заподлицо с ее гранями, причем соединительные элементы выполнены в виде арматурного закрученного стального каната, на котором посредством обжимных шайб запрессованы концы стержней с винтовой нарезкой, снабженные контргайками, упертыми в концы муфт. 2. Узел по п.1, отличающийся тем, что обжимные шайбы имеют шестигранную поверхность "под ключ".