Стыковое соединение железобетонных ригелей и колонны Советский патент 1992 года по МПК E04B1/38 

Изобретение относится к строительству и может быть применено в узлах конструкций сборного железобетонного рамного каркаса многоэтажных производственных зданий.

Наиболее близким техническим решением является соединение железобетонных ригелей и колонны, включающее расположенные в верхней зоне, соединенные между собой встык арматурные выпуски ригеля и колонны, а в нижней зоне - опертые на консоль колонны ригели и монолитный бетон.

Недостатки данного технического решения следующие. В верхней зоне стыка образуются недопустимо большие по раскрытию трещины, что приводит к коррозии

металла и бетона. Кроме того, применение для выпусков в соединении арматуры большего диаметра (меньший по расчете ставить нельзя) не допускает перераспределения усилий в каркасе, что влечен за собой большую металлоемкость ригеля и колонны.

Целью изобретения является снижение металлоемкости при повышении надежности соединения.

На фиг.1 изображен вид сбоку стыкового соединения ригелей с колонной; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1.

Стыковое соединение железобетонных ригелей 1 и колонны 2 включает в верхней части соединяемые между собой встык арматурные выпуски 3 ригелей и арматурные выпуски 4 колонны. В нижней части колонЫ о

со

00 l

ны с ригелями могут обьединяться любым известным конструктивным решением. Например, ригель подрезкой 5 оперт на консоль 6 колонны и закладные элементы ригеля приварены к закладным деталям 7 консоли. В верхней зоне соединения поверх сваренных арматурных выпусков ригеля и колонны по всей длине и ширине в плане уложены сетки 8, отогнутые вертикально вниз по обе стороны крайних выпусков на величину, не менее длины их анкеровки в бетоне замоноличивания. Торцы стержневой сетки, расположенные вдоль ригеля, вплотную прижаты к боковой грани колонны. Крайние у колонны отогнуты поперечные стержни двух смежных сеток, расположенных по разные стороны колонны, объединены между собой соединительными стержнями 9 с петлевыми загибами 10 по концам, проходящими вдоль граней колонны. Длина каждой пары стержней, состоящая из выпуска ригеля и выпуска колонны, находится в пределах 0,85 Нр 1Вып 1,15 Нр, где Нр - высоты ригеля.

Увеличение этой величины приведет к снижению жесткости соединения в монтажной стадии в виде значительного накопления деформаций в выпусках и возможной потере устойчивости каркаса на действие горизонтальных усилий. Произойдет слишком большое перераспределение усилий в каркасе, что приведет к изменению расчетной схемы, снижению надежности и увели- чению металлоемкости. Увеличится трудоемкость бетонирования.

Уменьшение этой величины приводит к тому, что не происходит перераспределения усилий в ригелях и колонне.

Длина выпусков в указанных пределах обеспечивает накопление деформаций, позволяющее осуществить оптимальный процент перераспределения усилий в каркасе. При этом соединение ригелей с колонной, обладая необходимым требуемым запасом жесткости, обеспечивает устойчивость каркаса на действие горизонтальных усилий.

В известном решении соединения железобетонных ригелей и колонны весьма затруднительным является выполнение требований по ширине трещин acre /асге/, где асге - ширина раскрытия трещин в данном соединении, /acre/ - допустимая ширина раскрытия трещин. А часто, именно оно является определяющим при проектировании многоэтажных рам с жесткими узлами соединения ригелей с колоннами, поскольку выпуски арматуры ригелей должны иметь большой диаметр (40, 36, 32 мм) для исключения недопустимо большого раскрытия

трещин в опорной зоне стыка. Применение арматуры большого диаметра ограничивает перераспределение усилий в каркасе. Для обеспечения возможности достаточного перераспределения усилий в каркасе выпуски арматуры должны иметь меньший диаметр (32, 28, 25 мм). Однако при этом в верхней части стыка образуются еще более значительные трещины, чем при применении арматуры большого диаметра, что приводит к коррозии металла и бетона. Для значительного уменьшения величины раскрытия трещин, а значит, исключения коррозии бетона и металла, в верхней части поверх соединенных выпусков ригеля и колонны укладывают мелкоячеистую сетку.

Сетка работает следующим образом. При образовании трещины ее раскрытие сдерживается стержнями сетки 8, расположенными вдоль ригеля. Причем каждый из этих стержней по длине разбит на участки, равные расстоянию между стержнями сетки, расположенными в поперечном направлении ригеля 1, и заанкеренными в бетоне. При этом раскрытие трещины будет происходить только за счет удлинения продольного стержня на одном участке. Ввиду того, что длина этого участка не превышает 100 мм (размер ячейки мелкоячеистой сетки

до 100x100 мм), раскрытие трещины будет значительно меньше минимально допустимого. Для предотвращения раскрытия трещины в наиболее опасной зоне: стыке ригелей и колонны 2 - торцы стержней сетки, расположенных вдоль ригеля, вплотную прижимают к боковым граням колонны путем стягивания сеток петлевыми загибами 10 соединительных стержней 9, лежащих вдоль граней колонны в направлении ригелей, и накинутыми на ближайшие к колонне поперечные стержни. В этом случае раскрытие трещины будет сдерживаться не только продольными стержнями сетки, но и соединительными стержнями.

Таким образом обеспечивается возможность перераспределения усилий в каркасе при одновременном повышении его надежности.

Снижение опорного момента и соответствующее увеличение пролетного момента позволяет облегчить монтаж соединения, в том числе значительно упростить сварочные работы. При этом снижается и расход металла в ригелях и колоннах каркаса, поскольку

перераспределенный в пролет момент воспринимается там высокопрочной арматурой и, кроме того, из условия равновесия моментов в узлах сопряжения, ригелей с колоннами, снижение опорного момента приводит

соответственно к снижению момента в колонне.

Монтируют соединение следующим образом.

Соосно расположенные арматурные выпуски ригелей и колонны сваривают между собой. Затем по обе стороны крайних выпусков вертикально устанавливают две мелкоячеистые сетки таким образом, чтобы торцы стержней, расположенные вдоль ригелей, при загибании сетки в проектное положение были вплотную прижаты к боковым граням колонны. Для этого крайние у колонны поперечные стержни стягивают петлевыми загибами соединительных стержней, проходящих вдоль граней колонны в направлении ригелей. Загибы выполняют внутрь ригелей для того, чтобы все отогнутые стержни сетки были замоноличены в бетоне соединения.

Кроме того, сетки на время монтажа прикрепляют к выпускам. После этого бетонируют стык до верха выпусков, загибают выступающие над бетоном части сетки и укладывают их на выпуски ригеля и колонны. Соединяют загнутые части сетки в нескольких местах по длине и бетонируют стык до верха.

Соединение железобетонных ригелей и колонны позволяет снизить их металлоемкость при повышении надежности соединения.

Формула изобретения Стыковое соединение железобетонных

ригелей и колонны, включающее расположенные в верхней части, соединенные между собой арматурные выпуски ригелей и колонны, а в нижней зоне - опертые на консоли колонны ригели и бетон замоноличивания, отличающееся тем, что, с целью снижения металлоемкости при повышении надежности соединения, оно снабжено соединительными стержнями с петлевыми загибами и сетками, уложенными поверх арматурных выпусков ригелей и колонны, причем части сеток отогнуты вертикально вниз по обе стороны крайних выпусков, а крайние к колонне отогнутые поперечные стержни сеток, расположенных

по разные стороны колонны, объединены между собой охватывающими их петлевыми загибами соединительных стержней, продольные стержни сеток уперты в боковые грани колонны, длина каждой пары выпусков ригеля и колонны находится в пределах 0,85 Нр 1Вып 1,15 Нр, где Нр - высота ригеля, а величина отогнутой части сетки равна или больше длины ее анкеровки в бетоне замоноличивания.

Использование: в узлах конструкций сборного жеолезобетонного рамного каркаса многоэтажных зданий. Сущность изобретения:стыковоесоединение железобетонных ригелей и колонны включает расположенные в верхней зоне соединенные между собой арматурные выпуски ригелей и арматурные выпуски колонн, а в нижней зоне - опертые на консоли колонны ригели и монолитный бетон. Поверх соединительных арматурных выпусков уложены в один слой сетки с удлиненными поперечными стержнями. Удлиненные части поперечных стержней сеток отогнуты вертикально вниз по обе стороны крайних выпусков. Крайние к колонне отогнутые поперечные стержни сеток, расположенные по разные стороны колонны, объединены между собой соединительными стержнями, петлевые загибы которыхохватываютих. Продольныестер- жни сеток оперты на боковые грани колонны. Длина каждой пары стержней, состоящая из выпуска ригеля и колонны, находится в пределах 0,85 Нр вып. 1,15 Нр, где Нр - высота ригеля, а величина отогнутой части поперечных стержней сетки не менее длины их анкеровки в монолитном бетоне. 2 ил. сл