УЗЕЛ СТАЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО КАРКАСА

Узел сталежелезобетонного каркаса
Техническое решение относится к строительству, а именно, к сталежелезобетонным каркасам промышленных и гражданских зданий, и сооружений.
В качестве прототипа выбран «Узел рамного сейсмостойкого каркаса» (патент Украины №25801, МПК (2006) Е04Н 9/02, бюл. №13, 2007), включающий пустотелую колонну квадратного сечения, ригель двутаврового сечения, поперечные диафрагмы в колонне в месте крепления поясов ригеля к колонне, вертикальные диафрагмы, прикрепленные к поперечным диафрагмам и внутренней части стенки колонны в месте приварки стенки ригеля к колонне.
Недостатком прототипа является недостаточная надежность узлов сопряжения элементов ригеля с перекрытием.
Задачей технического решения является разработка новой конструкции узла сталежелезобетонного каркаса с достижением технического результата - повышение надежности и улучшения совместной работы элементов системы ригель - перекрытие.
Сущность технического решения: узел сталежелезобетонного каркаса, включающий пустотелую колонну квадратного сечения, ригель, поперечные диафрагмы в колонне в месте крепления ригеля к колонне, дополнительно содержит два горизонтальных стальных листа, толщиной не менее 10 мм, установленных на уровне поперечных диафрагм, а ригель, выполненный из монолитного железобетона, прикреплен к колонне арматурными стержнями, которые жестко соединены с горизонтальными стальными листами. Горизонтальные стальные листы должны быть достаточно жесткие, чтобы на них можно было опирать арматурные стержни каркаса, который имеет значительную массу и монтируется с помощью подъемного крана. Кроме того, минимальная толщина 10 мм необходима, чтобы обеспечить надежное сварное соединение с арматурными стержнями, которые могут быть достаточно большого диаметра.
Техническое решение обеспечивает повышение надежности и улучшение совместной работы элементов системы ригель - перекрытие, позволяет использовать его при проектировании и строительстве сталежелезобетонных каркасов промышленных и гражданских зданий, и сооружений.
Устройство содержит (фиг. 1) пустотелую колонну 1 квадратного сечения, поперечные диафрагмы 2 в колонне 1, нижний 3 и верхний 4 горизонтальные стальные листы, установленные на уровне поперечных диафрагм 2. Нижний 3 и верхний 4 горизонтальные стальные листы жестко соединены с нижними 5 и верхними 6 арматурными стержнями монолитного железобетонного ригеля 7.
Монтаж узла сталежелезобетонного каркаса осуществляется следующим образом.
К пустотелой колонне 1 квадратного сечения из четырех металлических листов или четырех уголков приваривают поперечные диафрагмы 2 и нижний горизонтальный стальной лист 3, на который укладываются и приваривают нижние арматурные стержни 5 монолитного ригеля 7. Толщина стальных листов составляет не менее 10 мм.
Далее к пустотелой колонне 1 с помощью сварки крепят верхний горизонтальный стальной лист 4 на уровне поперечной диафрагмы 2 и верхних арматурных стержней 6, которые приваривают к верхнему горизонтальному листу 4. Затем монтируют опалубку и устанавливают монолитный ригель 7 совместно с перекрытием или без него.
Рассмотрим наиболее нагруженный средний ригель рамного каркаса.
2
2
2
1. Исходные данные: пролет ригеля 6 м, шаг рам 6 м, постоянная расчетная нагрузка на перекрытие с учетом собственного веса плиты перекрытия составляет 7,5 кН/м, постоянная нагрузка от перегородок 0,5 кН/м, временная нагрузка от людей 1,95 кН/м, сечение ригеля 400×400 мм.
y
w
wy
2
Максимальный момент 179 кН*м, поперечная сила 179 кН. По внутренним усилиям подбираем арматуру 4 шт. диаметра 25 А400С. Определим усилие в горизонтальных листах N=M/y=179/0,285=628 кН. Подбираем площадь листа A=N/R=628/21=30 см. Толщина листа с учет размещения арматуры t=A/b=30/36=0.9 мм. Определим толщину листа из несущей способности сварного стыкового шва, соединяющего горизонтальные листы со стенкой колонны, t=N/l*R=628/34*0.85*21=10 мм. Из двух толщин принимаем 10 мм.
2
2
2
2. Исходные данные: пролет ригеля 6,5 м, шаг рам 6 м, постоянная расчетная нагрузка на перекрытие с учетом собственного веса плиты перекрытия составляет 7,5 кН/м, постоянная нагрузка от перегородок 0,5 кН/м, временная нагрузка от людей 1,95 кН/м, сечение ригеля 400×400 мм.
y
w
wy
2
Максимальный момент 210 кН*м, поперечная сила 194 кН. По внутренним усилиям подбираем арматуру 4 шт. диаметра 25 А400С. Определим усилие в горизонтальных листах N=M/y=210/0,285=737 кН. Подбираем площадь листа A=N/R=737/21=35 см. Толщина листа с учетом размещения арматуры t=A/b=30/36=10 мм. Определим толщину листа из несущей способности сварного стыкового шва, соединяющего горизонтальные листы со стенкой колонны, t=N/l*R=737/34*0.85*21=12 мм. Из двух толщин принимаем 12 мм.
Устройство обеспечивает повышение надежности и улучшения совместной работы элементов системы ригель - перекрытие.