Стыковое соединение железобетонного перекрытия с колонной Российский патент 2022 года по МПК E04B5/43 

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям несущих железобетонных каркасов и может быть использовано в опорных конструкциях монолитных безбалочных перекрытий.

Известно стыковое соединение безбалочного железобетонного перекрытия с колонной (см. патент РФ №2194825). Напротив каждой грани колонны симметрично относительно осей колонны на арматурном каркасе плиты перекрытия жестко закреплены пластины в направлении от колонны к плите перекрытия, причем каждая пластина имеет отверстия для пропуска арматуры поперечного направления, пластины выполнены длиной не менее 2h+2a, где h - толщина плиты перекрытия, а - толщина защитного слоя бетона колонны, и установлены на ребро, причем один конец каждой пластины выполнен прямоугольной формы и установлен за гранью колонны на расстоянии не менее 2а, а другой имеет скос под углом 45°, расположенный перпендикулярно боковой поверхности призмы продавливания плиты.

Недостатком является то, что заложенная прочность стыкового соединения зависит от правильно выбранных параметров составляющих деталей стыкового соединения.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является стыковое соединение железобетонного перекрытия с колонной (см. патент на п.м. №52035). Прочность перекрытия на продавливание обеспечивается металлическими вставками, выполненными в виде прямолинейных и цельных пластин, установленных сквозь колонну и соединенных с арматурным каркасом колонны и плиты перекрытия посредством неразъемного соединения.

Недостатком известного устройства является отсутствие возможности стыка гасить виброколебания при различных динамических воздействиях, которые отрицательно сказываются на прочности стыкового соединения, на санитарно-гигиенических условиях пребывания на них людей и на устойчивой работе высокоточного технологического оборудования.

Технической проблемой является создание более прочного стыкового соединения монолитного железобетонного перекрытия с колонной, позволяющего улучшить санитарно-гигиенические условия пребывания людей на перекрытии и обеспечить устойчивость работы высокоточного технологического оборудования.

Техническим результатом заявляемого стыкового соединения является снижение интенсивности виброколебаний безбалочного железобетонного перекрытия и колонны верхнего яруса за счет использования гасителей колебаний в верхней части колонны нижнего яруса, подвергающейся динамическим воздействиям.

Сущность изобретения состоит в том, что стыковое соединение железобетонного перекрытия с колонной, содержащее плиту перекрытия, колонны верхнего и нижнего яруса, арматурные каркасы колонны и плиты перекрытия, цельные прямолинейные металлические вставки, выполненные в виде пластин, установленных сквозь колонну и соединенных с каркасом колонны и плиты перекрытия посредством неразъемного соединения, согласно изменению, участки металлических вставок, расположенные между продольной арматурой каркаса колонны нижнего яруса, имеют увеличенную высоту на величину 0,1÷0,5 от толщины перекрытия, а пространство между металлическими вставками от уровня низа плиты перекрытия на эту высоту заполнено гасителями колебаний, выполненными из двух слоев одинаковых элементов, имеющих форму правильных пирамид с квадратными основаниями, причем основания каждого слоя пирамид расположены горизонтально и плотно соприкасаются боковыми гранями с соседними элементами другого слоя, а вершины элементов пирамид каждого слоя касаются горизонтальной поверхности, образуемой основаниями другого слоя, при этом пустое пространство между металлическими вставками и боковыми поверхностями правильных пирамид заполнено эластичным материалом, причем все элементы гасителей колебаний изготовлены из материала с прочностью R>1,5×R_b, где R_b - прочность бетона трубобетонной колонны.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

- на фиг. 1 изображено соединение колонны с плитой перекрытия в разрезе;

- на фиг. 2 изображены гасители колебаний в разрезе;

- на фиг. 3 изображен разрез I-I плиты перекрытия в месте ее соединения с колонной;

- на фиг. 4 изображено расположение в плане гасителей колебаний,

где II-II - вид поперечного сечения серединного слоя гасителей колебаний,

III-III - вид снизу на нижний слой гасителей колебаний.

Стыковое соединение безбалочного железобетонного перекрытия с колонной (фиг. 1) включает в себя колонну 1 и плиту перекрытия 2, внутри которых размещены арматурные каркасы: арматурный каркас 3 колонны 1 и арматурный каркас 4 плиты перекрытия 2. Арматурный каркас 4 плиты перекрытия 2 состоит из верхней сетки 5 и нижней сетки 6. Симметрично относительно осей колонны 1 на арматурных каркасах колонны 3 и верхней сетке 5 плиты перекрытия 2 жестко закреплены металлические вставки 7 в направлении от колонны 1 к плите перекрытия 2. Каждая металлическая вставка 7 выполнена в виде прямолинейной и цельной пластины и установлена таким образом, что проходит сквозь колонну и соединена с арматурным каркасом 3 колонны 1 и арматурным каркасом 4 плиты перекрытия 2 посредством неразъемного соединения, например, только сварным швом. А каждая пара взаимно перпендикулярных цельных металлических вставок 7 соединена между собой посредством встречного паза и сварного соединения.

Участки металлических вставок 7, расположенные между продольной арматурой каркаса 3 колонны 1 нижнего яруса, имеют увеличенную высоту на величину 0,1÷0,5 от толщины перекрытия, а пространство между металлическими вставками 7 от уровня низа плиты перекрытия на эту высоту заполнено гасителями колебаний 8 (фиг. 1, 2, 4), выполненными из двух слоев одинаковых элементов, имеющих форму правильных пирамид с квадратными основаниями, причем основания каждого слоя пирамид расположены горизонтально и плотно соприкасаются боковыми гранями с соседними элементами слоя, а вершины элементов пирамид каждого слоя касаются горизонтальной поверхности, образуемой основаниями другого слоя, при этом пустое пространство между металлическими вставками и боковыми поверхностями правильных пирамид заполнено эластичным материалом 9 (фиг. 1, 2, 4), например, битумом. Все элементы гасителей колебаний изготовлены из материала с прочностью R>1,5×R_b, где R_b - прочность бетона трубобетонной колонны, например, сталь марки Ст3.

Если участки металлических вставок имеют высоту менее 0,1 от толщины перекрытия, тогда слои гасителей колебаний могут не попадать в проектное положение, так как их толщина будет сопоставима с точностью изготовления железобетонных перекрытий.

Если участки металлических вставок имеют высоту более 0,5 от толщины перекрытия, то при двух слоях гасителей колебаний габаритные размеры правильных пирамид будут слишком велики и пирамиды не смогут обеспечить равномерную передачу внутренних усилий, действующих в колонне нижнего яруса, на бетон плиты перекрытия, что приведет к существенной концентрации напряжений в бетоне и отрицательно скажется на его прочности.

Если элементы гасителей колебаний изготовлены из материала с прочностью менее l,5×R_b, например, мелкозернистый бетон, то вследствие концентрации напряжений они могут разрушиться.

Установку гасителей колебаний 8 в пространстве между металлическими вставками 7 и заполнение пустого пространства между металлическими вставками 7 и боковыми поверхностями правильных пирамид осуществляют на стройплощадке после бетонирования колонны нижнего яруса до уровня оснований нижнего слоя пирамид гасителей колебаний 9 (фиг. 1, 2, 4). Соединение продольных стержней арматурного каркаса 3 колонны 1 и арматурных стержней верхней 5 сетки арматурного каркаса 4 с металлическими вставками 7 осуществляют посредством сварных швов.

После установки металлических вставок 7 и гасителей колебаний 8 (фиг. 1, 2, 4) в проектное положение, осуществляют бетонирование плиты перекрытия 2 и колонны 1 верхнего яруса. Укладка бетона на основания верхнего слоя пирамид гасителей колебаний 8 в пространстве между металлическими вставками 7 не отличается от бетонирования плиты перекрытия и уплотнения бетона в ней.

Конструкция предлагаемого стыкового соединения с металлическими вставками с гасителями колебаний, установленными вместо стыкового соединения с металлическими вставками без гасителей колебаний, позволяет снижать интенсивность виброколебаний безбалочного железобетонного перекрытия и колонны верхнего яруса при динамических воздействиях на колонну нижнего яруса. Это обеспечит увеличение прочности стыкового соединения монолитного железобетонного перекрытия с колонной, улучшить санитарно-гигиенические условия пребывания людей на перекрытии и обеспечить устойчивость работы высокоточного технологического оборудования.

Изобретение относится к области строительства, а именно к стыковому соединению железобетонного перекрытия с колонной. Технический результат изобретения - снижение интенсивности виброколебаний перекрытий и колонны. Стыковое соединение железобетонного перекрытия с колонной включает плиту перекрытия, колонны верхнего и нижнего ярусов, содержащих арматурные каркасы, прямолинейные металлические вставки, выполненные в виде пластин, установленных сквозь колонну и соединенных с каркасом колонны и плиты перекрытия. Участки металлических вставок, расположенные между продольной арматурой каркаса колонны нижнего яруса, имеют увеличенную высоту, а пространство между металлическими вставками от уровня низа плиты перекрытия на эту высоту заполнено гасителями колебаний, выполненными из двух слоев одинаковых элементов, имеющих форму правильных пирамид с квадратными основаниями. Основания каждого слоя пирамид соприкасаются боковыми гранями с соседними элементами другого слоя, а вершины пирамид каждого слоя касаются горизонтальной поверхности, образуемой основаниями другого слоя. Пустое пространство между металлическими вставками и боковыми поверхностями правильных пирамид заполнено эластичным материалом. 4 ил.

Стыковое соединение железобетонного перекрытия с колонной, содержащее плиту перекрытия, колонны верхнего и нижнего яруса, арматурные каркасы колонны и плиты перекрытия, цельные прямолинейные металлические вставки, выполненные в виде пластин, установленных сквозь колонну и соединенных с каркасом колонны и плиты перекрытия посредством неразъемного соединения, отличающееся тем, что участки металлических вставок, расположенные между продольной арматурой каркаса колонны нижнего яруса, имеют увеличенную высоту на величину 0,1÷0,5 от толщины перекрытия, а пространство между металлическими вставками от уровня низа плиты перекрытия на эту высоту заполнено гасителями колебаний, выполненными из двух слоев одинаковых элементов, имеющих форму правильных пирамид с квадратными основаниями, причем основания каждого слоя пирамид расположены горизонтально и плотно соприкасаются боковыми гранями с соседними элементами другого слоя, а вершины элементов пирамид каждого слоя касаются горизонтальной поверхности, образуемой основаниями другого слоя, при этом пустое пространство между металлическими вставками и боковыми поверхностями правильных пирамид заполнено эластичным материалом, причем все элементы гасителей колебаний изготовлены из материала с прочностью R>1,5×R_b, где R_b - прочность бетона колонны.