Стыковое соединение колонны с ригелями Советский патент 1991 года по МПК E04B1/38 

Изобретение относится к строительству, а именно к стыковым соединениям же- лезобетонных элементов каркасов многоэтажных зданий.

Цель изобретения - снижение материалоемкости за счет перераспределения усилий в соединении и повышение несущей способности.

На фиг.1 схематически изображен стык, когда все соединительные элементы пропущены через отверстия в колонне, вид сбоку; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, первый вариант; на фиг.З - то же, второй вариант; на фиг.4 - стык, когда часть элементов пропущена через отверстия в колонне, а часть - обходит колонну, вид сбоку; на фиг.5 - сечение Б-Б на фиг,4, третий вариант; на фиг.6 - то же, четвертый вариант.

Стык колонны 1 с ригелями 2 включает расположенные в верхней зоне соединительные элементы 3 и 4, которые могут быть выполнены из стальных стержней, полосовой стали в виде рыбок, соединенных на сварке с арматурными выпусками 5 ригелей 2 или приваренных к закладным элементам б ригелей 2,

Стык может быть выполнен в нескольких вариантах, из которых приведены четыре,

По первому варианту все соединительные стержни проходят через отверстия в колонне, но часть элементов 4 в отверстиях забетонирована, а часть элементов 3 может свободно перемещаться,

Непременным условием для всех вариантов является симметричное расположение как свободных, так и закрепленных соединительных элементов относительно продольных осей колонны и ригелей,

По второму варианту все соединительные элементы также проходят через отверстия в колонне, но часть элементов 3 свободно перемещается, а остальные элементы 4 жестко закреплены у граней колонны упорами 7.

Первый и второй варианты рационально применять при ширине ригеля, равной или несколько меньшей ширины колонны.

По третьему варианту часть соединительных элементов 3 обходит колонну, не соединяясь с ней, а часть элементов 4 или пропущена через отверстия в колонне и закреплена у граней упорами 7, или жестко закреплена на противоположных гранях колонны (приварена в стык к закладным элементам колонны).

Все соединительные элементы приварены к закладным элементам 6 ригелей.

По четвертому варианту часть соедини- ольных элементов 4, выполненных в виде

рыбок, одними из своих торцов приварена к закладным деталями 8 колонны, а другими концами приварена к закладным элементам 6 ригелей 2, Остальные соединительные

элементы 3, выполненные в виде стержней или стальных полос, обходят колонну, не соединяясь с ней, и приварены только к закладным элементам 6 ригелей.

Стык работает следующим образом,

На первом этапе нагружения стыка все

соединительные элементы работают упруго, причем при несимметричном загруже- нии ригелей вертикальной нагрузкой, а также при действии горизонтальной нагрузки рост напряжений в закрепленных на колонне элементах происходит быстрее, чем в незакрепленных.

На втором этапе после достижения закрепленными элементами предела текучести они пластически деформируются (текут). В это время приращение любой нагрузки вызывает рост напряжений в свободных соединительных элементах. При этом поскольку усилия от горизонтальной

нагрузки могут восприниматься только соединительными элементами, соединенными с колонной,при увеличении горизонтальной нагрузки они как бы освобождаются от напряжений, полученных ранее от вертикальных нагрузок, передавая усилия на несоединенные с колонной элементы.

Происходит разделение усилий,предусмотренное принятой расчетной схемой. На третьем этапе, после снятия горизонтальной нагрузки, соединенные с колонной элементы, получившие остаточные деформации, не вовлекаются в работу на вертикальные нагрузки в той мере, в какой они работали до действия горизонтальной

нагрузки. Уровень напряжений в связевых элементах после снятия горизонтальной нагрузки зависит от величины полученных остаточных деформаций. Если остаточные удлинения этих элементов равны горизонтальным перемещениям конца ригеля от поворота опорного сечения в результате действия вертикальных нагрузок, то в них не возникает никаких напряжений от вертикальных нагрузок.

0Соответствующее этому состоянию полное разделение усилий достигается выбором определенной длины каждого соединительного элемента I от крайней точки передачи усилия на колонну до точки

5 заделки в ригель. Эта длина находится в пределах

где hp - высота ригеля у торца:

Д - горизонтальное перемещение конца ригеля от действия вертикальной нагрузки;

е - допустимый уровень относительной деформации соединительного элемента (в зависимости от класса стали).

При i hp в ригеле появляются косые трещины у опорного сечения, поскольку величина, обуславливающая прочность ригеля по наклонному сечению}-превышает предельно допустимую.

При I - полученные остаточные деформации будут не настолько велики, чтобы обеспечить полное разделение усилий.

На четвертом этапе, при повторном действии горизонтальной нагрузки усилия от нее будут воспринимать только закрепленные на колонне элементы, причем это не отразится на работе свободных элементов, и обеспечивается в соответствии с методом предельного равновесия условие

Mw + Mq X RsAsZ,

где Mw - момент в опорном сечении ршеля от действия горизонтальной нагрузки;

Mq - момент от вертикальной нагрузки;

Rs - расчетное сопротивление арматуры;

As - поперечное сечение соединитель- ных элементов;

Z - плечо внутренней пары.

Формула изобретения

Стыковое соединение колонны с ригелями, включающее размещенные в верхней 0 зоне последних соединительные элементы, жестко объединенные с ригелями, пропущенные через отверстия в колонне и закрепленные в них, и соединительные элементы нижней зоны, отличающее- 5 с я тем, что, с целью снижения материалоемкости за счет перераспределения усилий в соединении и повышения несущей способности, соединение снабжено дополнительными соединительными элементами, 0 установленными с возможностью перемещения относительно колонны, причем основные и дополнительные соединительные элементы размещены симметрично относительно продольной оси соединения и друг 5 относительно друга.

J:

Изобретение относится к строительству, а именно к стыковым соединениям железобетонных элементов каркасов многоэтажных зданий Целью изобретения является снижение материалоемкости и повышение несущей способности. Стыковое соединение колонны 1 с ригелями 2 включает соединительные элементы 4, пропущенные в отверстия колонны и жестко соединенные с колонной, и элементы 3, свободно пропущенные через отверстия в колонне, соединенные с арматурой или закладными деталями ригелей. Площадь поперечного сечения соединенных с колонной элементов определяется по формуле Fa М W ,где Mw - момент в опорном сече- Rs Z нии ригеля от горизонтальной нагрузки; RS- расчетное сопротивление связевых элементов; Z - плечо внутренней пары. Площадь сечения свободных элементов Mq определяется по формуле Fa , где KS t Mq - момент от вертикальной нагрузки, Rs и Z - см выше. Длина каждого закрепленного на колонне элемента определяется из условия hp I - , где hp - высота ригеля у торца; А- горизонтальное перемещение конца ригеля от вертикальной нагрузки; е- допустимый уровень относительных деформаций. 6 ил. сл с о со 00 ю VJ 00

/

1638278

L

ИИ UK )l

ФигМ 5-5

ИА

KM It я и

J