Стыковое соединение ригеля с колонной железобетонного каркаса здания Советский патент 1990 года по МПК E04B1/38 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в каркасах строительных зданий и сооружений .

иелью изобретения является снижение трудоемкости монтажа и повьпиение сейсмостойкости каркаса.

На фиг.1 изображено стыковое соединение, общий вид; на фиг.2 - схема распределения внешней нагрузки и внутренних усилий в -ючке опирания ригеля на консоль; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - то же, вариант конструкции свячевого стержня; на фиг

деталь выполнения консоли и опорной части ригеля.

Стыковое соединение ригелей 1 с Колонной 2 включает опорные прямолинейные поверхности консолей 3 с горизонтальными 4 и наклонными 5 участками причем угол наклона последних к вертикали определяется из известного соотношения, и опорные поверхности ригелей 1, имеющие в нижней части 6 выпуклую форму, а в верхней - прямоугольный выступ 7, который через эластичную прокладку 8 опирается на

СЛ

05

J J

Јt

to

оризонтальную площадку 4 консоли коонны 3, при этом наклонная поверхость 5 консолей 3 и выпуклая 6 ригеей 1 покрыта материалом с низким коэффициентом трения (например, пленка из фторопласта или полиамида). Ригели 1 имеют верхние закладные детали 9, которые объединяет связевой стержень 10, пропущенный через канал 11 в колонне 2,заполненный изолирующим материалом, например полиэтиленовым тру0 - чатым элементом или антифрикционной смазкой. Связевой стержень 10 прикреплен к противоположным граням ко- $ лонны 2 упорными пластинами 12,жестко связанными с закладными деталями 9 ригелей 1.

Связевый стержень 10 может быть выполнен в виде двух симметричных от- 20 носительно поперечной оси колонны 2 пологовыгнутых элементов (фиг.4). В этом случае выгнутые элементы связе- вого стержня 10 жестко прикреплены, например, с помощью сварки к соединительным закладным деталям 9 ригелей I .

Покрытие наклонной поверхности .5 консолей 3 имеет толщину, превышающую толщину покрытия выпуклой поверхности 6 ригелей 1.

В боковых гранях верхней части консоли 7 выполнены монтажные гнезда 13, а на верхней части торца ригеля - выступы 14, соответствующие им.

Консоли 3 могут быть снабжены дополнительными упорными элементами в виде ребер или петель для ограничения горизонтального смещения ригеля 1 во время монтажа.

25

30

35

40

Монтаж соединения выполняется следующим образом.

Колонны 2 устанавливаются в кондукторы согласно разбивочным осям и раскрепляются в уровне ниже консоли с помощью временных устройств для восприятия монтажного распора (не показаны) . Затем монтируются ригели 1 выпуклой опорной поверхностью 6 на наклонную поверхность 5 консолей 3. При наличии Горизонтальной площадки 4 и выступа 7 технология монтажа упрощается. Благодаря высокой податливости элементы прокладки 8 ригели 1 под действием нагрузки от собственного веса опускаются до контакта выпуклой опорной поверхности 6 с наклонной опорной поверхностью консолей

$

0

5

0

5

0

45

50

55

3 колонны 2. При этом возникает распор, воспринимаемый до завергаения симметричного нагружения колонн временными устройствами.

Вместо горизонтальной площадки 4 и выступа 7 удобство монтажа может быть достигнуто с помощью монтажных гнезд 13 и соответствующих им выступов 14. В этом случае упругая прокладка 8 укладывается в гнездо 13.

После этого на ригеле 1 устанавливаются плиты перекрытий. Затем с перекрытия выполняется верхнее крепление ригеля 1 с колонной 2 при помощи связевых стержней 10, закладных деталей 9 и упорных пластин 12.

Стыковое соединение работает следующим образом.

При вертикальной нагрузке на ригель, равной весу ригеля 1 и плит пе

рекрытий, опертых на ригель, пока не выполнено верхнее соединение с помощью связевых стержней 10, соединительных деталей 9 ригелей 1, колонны 2 и упорных пластин 12, ригель работает как свободно опертая балка на двух опорах.

После выполнения верхнего соединения и образования рамного узла дополнительная вертикальная нагрузка (вес пола, перегородок и полезная нагрузка на плиты перекрытий) воспринимается рамным каркасом с закрепленной верхней связью.

При сейсмических колебаниях стыковое соединение характеризуется переменными в зависимости от величины и знака изгибающих моментов жестк остны- ми параметрами.

Проходя в процессе колебаний ряд последовательных состояний, деформации узла имеют существенно нелинейный характер. Нелинейность колебаний стыкового соединения и каркаса с такими соединениями определяется прежде всего односторонней связью между наклонной гранью консоли 5 и выпуклой опорной поверхностью 6 ригеля 1 в нижней части ригеля благодаря отсутствию жесткого закрепления с колонной нижней зоны ригеля и наличию распора от вертикальной нагрузки.

Кроме того, при работе стыкового соединения существенную роль играют трение скольжения и трение качения между опорными поверхностями ригеля и консоли.

В процессе деформирования растянутой связи в уровне верха ригеля возникает конструктивная нелинейность, связанная с конструкцией связевого стержня 10 и упорных пластин 12. Часть этой связи в виде стержня 10, проходящего через колонну 2, защищена от сцепления с бетоном колонны изолирующим материалом в канале 1 1, а растягивающее усилие передается на колонну через упорные пластины 12 на ее противоположные грани.

В работе участвует также упруго- эластичная прокладка 8 под опорой ри- геля. Нелинейные свойства соединения уменьшают сейсмическую реакцию каркаса здания и увеличивают его сейсмостойкость при сохранении прочности и работоспособности соединения.

Формула изобретения

1. Стыковое соединение ригеля с колонной железобетонного каркаса здания, включающее взаимодействующие между собой криволинейные опорные поверхности ригелей и консолей колонны, верхние закладные детали ригелей, связевой стержень, объединяющий верхние закладные детали и пропущенный через канал в колонне, заполненный изолирующим материалом, и эластичные прокладки между опорными поверхностями ригелей и колонны, отличающееся тем, что, с целью снижения трудоемкости монтажа и повышения сейсмостойкости каркаса, опорная поверхность консоли выполнена прямолинейной с горизонтальными и наклонными участками, последний имеет угол А наклона к вертикали, определяемый из соотношения:

РХ)

(1±

10

20

jr

25

30

35

40

5

где К - коэффициент трения скольже- тр

ния соприкасающихся поверхностей;

RK - требуемая величина горизонтального распора в соединении, вызванного вертикальной нагрузкой; Р - вертикальная нагрузка от

ригеля на опору.

Опорная поверхность ригеля в нижней части имеет выпуклую форму, а в верхней части выполнена с прямоугольным выступом, который опирается через эластичную прокладку на горизонтальную площадку консоли колонны,при этом наклонная поверхность консоли и выпуклая ригеля покрыты материалом с низким коэффициентом трения.

2.Соединение по п. J, о т л и - чаюшееся тем, что противоположные грани колонны снабжены упорными пластинами, к которым прикреплен связевый стержень.

3.Соединение по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что свяэе- вый стержень выполнен в виде двух симметричных относительно поперечной oi и колонны пологовыгнутых элементов.

4.Соединение по пп. 1-3, отличающееся тем, что канал в колонне заполнен антифрикционным материалом.

5.Соединение по пп. 1-4, о т - личающе ее я тем, что покрытие наклонной поверхности консоли имеет толщину, превышающую толщину покрытия выпуклой поверхности ригеля.

6.Соединение по пп. 1-5, отличающееся тем, что в боковых гранях верхней части консоли выполнены монтажные гнезда, а на торце ригеля - соответствующие им выступы, при этом консоль колонны снабженё дополнительными упорными элементами.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в каркасах сейсмостойких зданий. Целью изобретения является снижение трудоемкости монтажа и повышение сейсмостойкости каркаса. Стыковое соединение ригелей 1 с колонкой 2 включает опорные прямолинейные поверхности консолей 3 с горизонтальными 4 и наклонными 5 участками, и опорные поверхности ригелей, имеющие в нижней части 6 выпуклую форму, а в верхней - прямоугольный выступ 7, который опирается на консоль 3 через эластичную прокладку 8, при этом поверхности 5 и 6 покрыты материалом с низким коэффициентом трения. Ригели 1 имеют закладные детали 9, объединенные связевым стержнем 10, который пропущен через заполненный изолирующим материалом канал 11 в колонне 2 и прикреплен к ее противоположным граням упорными пластинами 12. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Фиг.1

Фиг-3

Фиг. 4

V

1U

Фиг. 5