КОНСОЛЬ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ КОЛОННЫ Российский патент 2004 года по МПК E04C3/36 

Изобретение относится к области строительства, а именно упрощению изготовления железобетонных внецентренно нагруженных колонн.

В настоящее время колонна и ее консоль выполняются из железобетона [1,2]. Недостатки этого технического решения следующие:

- усложняется опалубка для колонны;

- низка долговечность и надежность железобетонных консолей колонн [3, 4].

Наиболее близким аналогом является а.с. СССР №806835, кл. Е 04 С 3/30, опубликовано 23.02.1981.

Многочисленные обследования свидетельствуют, что железобетонные консоли колонн являются одним из самых уязвимых участков каркасов производственных зданий.

Нагрузки на железобетонные консоли передаются от подкрановых балок сосредоточенно. При повышенной влажности арматура коррозирует. Продукты коррозии стали имеют объем, в несколько раз больший, поэтому защитный слой бетона на консолях обрушается. Этому способствует динамический характер нагрузки. Такая картина наблюдается, например, в турбинном цехе Пензенской ТЭЦ-1. Восстановление консолей трудоемко и требует остановки движения кранов.

Возникают и другие характерные повреждения. Анкерные болты, крепящие подкрановые балки к колонне, разрушаются от усталости, и возникает аварийная ситуация. Так, на Пензенском заводе “Химмаш” анкерные болты были разрушены на нескольких колоннах подряд. Восстановление анкерных болтов также имеет значительную трудоемкость.

Технический результат изобретения - повышение надежности и долговечности узлов соединения подкрановых балок с железобетонными колоннами и упрощение опалубки для изготовления железобетонных колонн.

Технический результат реализован тем, что консоль железобетонной колонны для опирания подкрановых балок включает закладные детали.

Отличие в том, что консоль выполнена съемной стальной двутавровой в сечении с вертикальным фланцем, примыкающим к грани колонны по всей его длине, и ребрами под опорой подкрановой балки. При этом колонна имеет верхний участок меньшего сечения, переходящий с уступом в нижний участок большего сечения.

Верхняя закладная деталь размещена в зоне верхней полки, стальной съемной двутавровой консоли, и симметрично выступает за боковые грани колонны на 3...4 диаметра болта. Вертикальный фланец упомянутой консоли соединен анкерными болтами с верхней закладной деталью.

Нижний участок колонны большего сечения образует уступ, обрамленный нижней закладной деталью, выполненной из уголка и симметрично выступающей за грани колонны на 3...4 диаметра болта. Фланец и нижняя полка стальной съемной двутавровой консоли соединены анкерными болтами с нижней закладной деталью.

Сопоставление разработанной консоли железобетонной колонны с аналогом показывает следующие существенные отличия. Консоль колонны съемная стальная двутавровая. Основная часть упомянутой консоли - двутавр из проката. Крепление консоли к колонне осуществлено легко заменяемыми анкерными болтами.

Опалубка железобетонной колонны упрощена, так как колонна выполняется без железобетонной консоли.

На фиг.1 показана железобетонная колонна со стальной съемной двутавровой консолью; на фиг.2 - вид А на фиг.1.

Узел содержит железобетонную колонну, имеющую верхний участок 1 меньшего сечения с закладной деталью 2 из листа и нижний участок 3 большего сечения. В зоне сопряжения верхнего 1 и нижнего 3 участков происходит изменение высоты сечения колонны и образуется уступ, обрамленный закладной деталью 4 из уголка.

Стальная съемная консоль выполнена двутавровой 5 из прокатного профиля, имеющего вертикальный фланец 6, соединенный с двутавром 5, например, сваркой. Нижняя полка двутавра 5 оперта на закладную деталь 4 из уголка, а вертикальный фланец 6 контактирует с гранью верхнего участка 1 колонны.

Закладные детали 2 и 4 выступают за грань колонны на 3...4 диаметра анкерных болтов 7, соединяющих фланец 6 с закладными деталями 2 и 4. Под опорой подкрановой балки 8 имеются опорные ребра 9.

Работа стальной съемной двутавровой консоли.

Вертикальные опорные реакции D_max воспринимаются верхней полкой и через ребра 9 и нижнюю полку двутавра 5 передаются на нижнюю закладную деталь 4 нижней части 3 колонны.

Так как сила D_max приложена с эксцентриситетом е, то в верхних анкерных болтах 7 возникает растяжение, передаваемое на закладную деталь 2.

Экономический эффект достигнут из-за следующего:

- повышения надежности стальной съемной двутавровой консоли;

- упрощения опалубки для железобетонной колонны;

- повышения ремонтопригодности консольной части колонны, а именно возможности замены стальной съемной консоли и анкерных болтов;

- возможности регулирования расстояния е между осями железобетонной колонны и подкрановыми балками.

Литература

1. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции: Общий курс. Учебник для вузов. – 4-е изд., перераб. – М.: Стройиздат, 1985. – 728 с.

2. Бондаренко В.М., Судницын А.И., Назаренко В.Г. Расчет железобетонных и каменных конструкций: Учеб. пособие для строит. вузов /Под ред. В.М.Бондаренко – М.: Высш. шк., 1988. – 304 с.

3. Онуфриев Н.М. Усиление железобетонных конструкций промышленных зданий и сооружений. – Л.: Стройиздат, 1965. – 342 с.

4. Митцел А. и др. Аварии бетонных и каменных конструкций: Пер. с польск./ А.Митцел, В.Стахурский, Я.Сувальский. – М.: Стройиздат, 1978. – 304 с.

Изобретение относится к области строительства, а именно упрощению изготовления железобетонных внецентренно нагруженных колонн. Технический результат – повышение надежности и долговечности узлов соединения подкрановых балок с железобетонными колоннами и упрощение опалубки для изготовления железобетонных колонн. Узел содержит железобетонную колонну, имеющую верхний участок меньшего сечения с закладной деталью из листа и нижний участок большего сечения. В зоне сопряжения верхнего и нижнего участков происходит изменение высоты сечения и образуется уступ, обрамленный закладной деталью из уголка. Стальная съемная консоль выполнена из двутаврового прокатного профиля, имеющего вертикальный фланец, соединенный с двутавром, например, сваркой. Нижняя полка двутавра оперта на закладную деталь из уголка, а вертикальный фланец контактирует с гранью верхнего участка колонны. Закладные детали выступают за грань колонны на 3 - 4 диаметра анкерных болтов, соединяющих фланец с закладными деталями. Под опорой подкрановой балки имеются опорные ребра. Вертикальные опорные реакции D_max воспринимаются верхней полкой и через ребра и нижнюю полку двутавра передаются на нижнюю закладную деталь на нижнюю часть колонны. 2 ил.

Консоль железобетонной колонны для опирания подкрановых балок, включающая закладные детали, отличающаяся тем, что консоль выполнена съемной стальной двутавровой в сечении с вертикальным фланцем, примыкающим к грани колонны по всей его длине и с ребрами под опорой подкрановой балки, при этом колонна имеет верхний участок меньшего сечения с размещенной в зоне верхней полки стальной съемной двутавровой консоли верхней закладной деталью, симметрично выступающей за боковые грани колонны на 3-4 диаметра болта и соединенной с вертикальным фланцем анкерными болтами, и нижний участок большего сечения с образованием уступа, обрамленного нижней закладной деталью, выполненной из уголка, симметрично выступающей за грани колонны на 3-4 диаметра болта и соединенной с вертикальным фланцем и нижней полкой стальной съемной двутавровой консоли анкерными болтами.