УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ РИГЕЛЯ С ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ КОЛОННОЙ

Предлагаемая полезная модель относится к строительству, а именно к соединению элементов каркаса зданий и сооружений.
Известно стыковое соединение железобетонного ригеля и колонны (см. АС СССР №924288, МПК Е04В 1/38, опубл. 15.11.82), включающее плоские закладные детали ригеля и колонны и приваренный к ним соединительный элемент, причем он снабжен дополнительным соединительным элементом, расположенным параллельно торцевой кромке соединительного элемента в месте примыкания его к закладной детали колонны и жестко прикрепленный к ним, при этом соединительный элемент имеет постоянную площадь поперечного сечения, а площадь поперечного сечения дополнительного соединительного элемента равна или больше площади поперечного соединительного элемента при этом дополнительный соединительный элемент выполнен в виде пластины с прямоугольной формой поперечного сечения или в виде стержня с круглой формой поперечного сечения.
Недостатком известного соединения ригеля с колонной железобетонного каркаса является высокая сложность монтажа ригеля с колонной, и большие сроки выполнения монтажа.
Этот недостаток обусловлен высокой сложностью заводского изготовления опалубочной формы колонны и вытекающей из этого сложностью заводского изготовления непосредственно самих колонн и трудоемкости соединения ригеля с колонной.
Известен также узел соединения ригелей таврового сечения с колонной железобетонного каркаса здания (см. АС СССР №10496390, МПК Е04В 1/38, опубл. 23.10.83), содержащий
консоли колонны, опорные части ригелей, соединенные между собой закладные пластины консолей и опорных частей ригелей, установленные на уровне их полок в обхват колонны арматурные вставки, закрепленные к закладным деталям на боковых границах колонны, и бетон омоноличивания, причем ригели установлены полками вниз, выполнены с подрезками, равными высоте консолей, и с выпусками рабочей арматуры, при этом выпуски из полок жестко соединены с арматурными вставками, а надпорные выпуски из стенок - с колонной, для чего колонна снабжена закладными арматурными стержнями с концами, выступающими за ее грани, кроме того, опорная часть каждого ригеля выполнена в виде параллелепипеда, ширина которого меньше ширины его стенки или в виде двух вертикальных пластин, выпущенных из торца ригеля.
Недостатком известного узла соединения ригелей таврового сечения с колонной железобетонного каркаса здания является высокая сложность непосредственно узла и монтажа ригеля с колонной, и большие сроки выполнения монтажа.
Этот недостаток обусловлен высокой сложностью заводского изготовления опалубочной формы колонны и вытекающей из этого сложностью конструктивного выполнения ригелей и непосредственно самих колонн с закладными деталями и большая сложность изготовления ригелей и колонн, а также трудоемкостью соединения ригеля с колонной.
Известен также, принятый за прототип, узел соединения железобетонной колонны здания с ригелем, (см. патент на полезную модель РФ №48335, МПК Е04В 1/38, опубл. 10.10.2005), включающий опорную консоль, закладную деталь в колонне и закладную деталь на концевом участке ригеля, причем он содержит один и более комплектов опорных консолей и оснащенных анкерами закладных деталей в железобетонной колонне и
закладных деталей на концевом участке ригеля, каждый из которых связан между собой посредством одной и более соединительной шпильке, причем каждая закладная деталь железобетонной колонны образует гнездо со сквозным отверстием в центре, пазом в верхней части и выступом в нижней части для закрепления опорной консоли, выполненной в виде разъемного опорного столика П-образного коробчатого сечения с отверстием на задней стенке для обеспечения контактного сопряжения по верхней и нижней вертикальным поверхностям при закреплении опорного столика, при этом закладная деталь на концевом участке ригеля включает опорную пластину с поперечным вертикальным ребром, установленным с образованием сквозного отверстия для монтажных нужд, имеющим прорези для установки соединительной шпильки, связывающей посредством крепежных элементов в единый узел колонну, закладную деталь с опорным столиком и ригель, анкера закладной детали в железобетонной колонне здания выполнены в виде арматурных стержней, закрепленных на ее нижней пластине, сориентированных перпендикулярно ей и параллельно вертикальной оси Y-Y железобетонной колонны, анкера закладной детали на концевом участке ригеля выполнены в виде арматурных стержней, закрепленных на ее задней стенке и расположенных параллельно горизонтальной оси Х-Х ригеля, а закладная деталь железобетонной колонны оснащена колпаком, установленным в ее верхней части.
Недостатком известного узла соединения железобетонной колонны здания с ригелем, является сложность технологии изготовления железобетонных линейных элементов каркаса, а также упрощение монтажа на стройплощадке.
Этот недостаток обусловлен сложностью заводского конструктивного выполнения ригелей и непосредственно самих
колонн с закладными деталями, а также сложностью монтажа, в связи с трудоемкостью соединения ригеля с колонной.
Техническим результатом настоящей полезной модели является упрощение технологии изготовления железобетонных линейных элементов каркаса, а также создание быстромонтируемого полносборного каркаса многоэтажного здания за счет упрощения монтажа на стройплощадке.
Поставленный технический результат достигается тем, что в известном узле соединения ригеля с железобетонной колонной, включающем опорную консоль, закладную деталь в колонне и закладную деталь на концевом участке ригеля, согласно полезной модели, он содержит один и более комплектов закладных деталей в железобетонной колонне, с образованием гнезда, в которое вводится опорная консоль, выполненная разъемной, закрепляемая посредством клинового соединения, на которую устанавливается и закрепляется ригель при помощи комплекта закладных деталей на концевом участке, образующих монтажную щель, направленную вниз и в торец ригеля при этом каждый комплект закладных деталей оснащен анкерами закладная деталь в колонне состоит из корпуса, и включает анкера верхние и нижние горизонтально отходящие и анкера, отходящие вниз вдоль оси колонны и прикрепленные снизу к корпусу, а арматурный выпуск на выносной части опорной консоли, выполнен с возможностью ввода его при монтаже в вертикальное сквозное отверстие в закладной детали ригеля, кроме того, закладная деталь на концевом участке ригеля выполнена с образованием монтажной щели, направленной вниз и в торец ригеля и связанный с разъемной опорной консолью, с образованием в своей верхней части сквозного отверстия для фиксаторов, а также упомянутая закладная деталь на концевом
участке ригеля, включает несущую торцевую П-образную пластину, ограждающий корпус для образования монтажной щели при формовании ригеля и горизонтально отходящие вдоль оси ригеля основной и дополнительный анкера, при этом основной анкер закладной детали ригеля выполнен в виде арматурного стержня, жестко прикрепленного к несущей пластине внахлестку сверху вниз и далее с отгибом направлен вдоль оси ригеля, а анкера несущей пластины размещены симметрично относительно вертикальной оси монтажной щели и прикреплены к боковой поверхности несущей пластины, при этом дополнительный анкер закладной детали ригеля выполнен в виде арматурного стержня, жестко прикреплен встык в верхней части к несущей пластине закладной детали ригеля и направлен вдоль оси ригеля, а закладная деталь колонны содержит паз, а разъемная опорная консоль содержит шип в верхней части для ввода в выше упомянутый паз закладной детали колонны.
Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.
В отличие от аналогов и прототипа выполнение конструкции узла, с учетом того, что один и более комплектов закладных деталей в железобетонной колонне, выполнен с образованием гнезда, в которое вводится опорная консоль, выполненная разъемной, закрепляемая посредством клинового соединения, на которую устанавливается и закрепляется железобетонный ригель при помощи комплекта закладных деталей на концевом участке, образующих монтажную щель, направленную вниз и в торец железобетонного ригеля, создает быстромонтируемый узел соединения железобетонного ригеля с железобетонной колонной полносборного многоэтажного каркаса здания, обеспечивающего мгновенное монтажное закрепления ригеля для последующего
монтажа многопустотных плит «насухо» на ригель, что способствует упрощению монтажа на стройплощадке. Упрощение монтажа ригеля на колонну, исключение монтажных сварных швов, уменьшение количества монтажных элементов узла и за счет клинового соединения, воспринимающего, как вертикальные, изгибающие, перерезывающие усилия, так и крутящие моменты, дают возможность достичь высокой скорости монтажа. Причем за счет исключения выступающих закладных изделий и раздельного изготовления закладных изделий на специализированных производствах, оснащенных машиностроительной технологией достигается упрощение технологии изготовления сборных железобетонных колонн и ригелей. Выполнение конструкции заявленного узла соединения ригеля с железобетонной колонной здания, в виде одного и более комплектов закладных деталей в железобетонной колонне и закладных деталей на концевом участке ригеля, каждая из которых оснащена анкерами и связана друг с другом опорной консолью, выполненной разъемной в виде вертикально установленной пластины, позволило, одновременно, упростить конструкцию этого узла и упростить, соответственно его монтаж и сократить сроки проведения монтажа ригеля с колонной, за счет снижение трудоемкости при монтаже и монтажного времени работы подъемного крана на стройплощадке. При этом конструкция закладной детали в железобетонной колонне здания, выполненной учетом ее закрепления в железобетонной колонне и с возможностью образования гнезда с пазами и выемками для закрепления выступающих частей опорной разъемной консоли, в совокупности с конструкцией закладной детали на концевом участке ригеля, выполненной с образованием монтажной щели, направленной вниз и в торец ригеля, связанный с упомянутой разъемной опорной консолью, позволит не только создать
быстромонтируемый полносборный каркас многоэтажного здания за счет упрощения монтажа на стройплощадке, но и, одновременно повысить надежность, прочность и несущую способность узла соединения ригелей с железобетонной колонной здания.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленной полезной модели, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленной полезной модели. По имеющимся у заявителя сведениям, совокупность существенных признаков заявляемой полезной модели не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели «Узел соединения ригеля с железобетонной колонной» критерию "новизна". Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявляемом узле соединения ригеля с железобетонной колонной, изложенных в формуле полезной модели. Следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию "новизна".
Результаты поиска показали также, что заявленная полезная модель не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленной полезной модели преобразований для достижения технического результата.
Следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию "неочевидность".
Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании узла соединения ригеля с железобетонной колонной заявленной полезной модели следующей совокупности условий. Заявленная полезная модель предназначена для соединения элементов каркаса зданий и сооружений. Для заявленной полезной модели, в том виде, как она охарактеризована в формуле полезной модели, подтверждена возможность осуществления узла соединения ригеля с железобетонной колонной с помощью описанного в заявке примера конкретного выполнения. Конструкция, воплощающая заявленный узел соединения ригеля с железобетонной колонной при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата, следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию "промышленная применимость".
Сущность заявляемой полезной модели «Узел соединения ригеля с железобетонной колонной» поясняется примером конкретного выполнения, где на фиг.1 изображен фрагмент каркаса многоэтажного здания с колоннами, ригелями и узлами их соединения;
на фиг.2 - изображен узел соединения ригелей с колонной с двух сторон;
на фиг.3 - сечение 1-1 узла соединения ригеля с колонной;
на фиг.4 - закладная деталь на концевом участке ригеля;
на фиг.5 - комплект закладных деталей узла соединения ригеля с колонной;
на фиг.6 - общий вид закладной детали колонны;
на фиг.7 - сечение 2-2 закладной детали колонны;
на фиг.8 - сечение 3-3 закладной детали колонны;
на фиг.9 - сечение 4-4 закладной детали на концевом участке ригеля;
на фиг.10 - общий вид закладной детали на концевом участке ригеля;
на фиг.11 - схема раскроя листа для изготовления опорной консоли.
Узел соединения ригеля 1 с железобетонной колонной 2, включает опорную консоль 3, закладную деталь 4 в колонне 2 и закладную деталь 5 на концевом участке 6 ригеля 1. Узел соединения ригеля 1 с железобетонной колонной 2, содержит один и более комплектов закладных деталей 7 в железобетонной колонне 2, с образования гнезда 8, в которое вводится опорная консоль 3, выполненная разъемной, закрепляемая посредством клинового соединения 9, на которую устанавливается и закрепляется ригель 1 при помощи комплекта закладных деталей 10 на концевом участке 6, образующих монтажную щель 11, направленную вниз и в торец 12 ригеля 1. Каждый комплект закладных деталей 7 в железобетонной колонне 2 оснащен анкерами. Каждый комплект закладных деталей 7 в колонне 2 состоит из корпуса 13, и включает верхние анкера 14 и нижние горизонтально отходящие анкера 15 и анкера 16, отходящие вниз вдоль оси Х-Х колонны 2 и прикрепленные снизу к корпусу 13. Арматурный выпуск 17 на выносной части 18 опорной консоли 3, выполнен с возможностью ввода его при монтаже в вертикальное сквозное отверстие 19 в закладной детали 5 на концевом участке 6 ригеля 1, которая выполнена с образованием монтажной щели 11, направленной вниз и в торец 12 ригеля 1 и связана с разъемной опорной консолью 3, с образованием в своей верхней части 20 сквозного отверстия 19 для фиксаторов (на чертеже не показаны). Закладная деталь 5 на концевом участке 6 ригеля 1, включает несущую торцевую П-образную пластину 21, ограждающий корпус 22 для образования монтажной щели 11 при
формовании ригеля и горизонтально отходящие вдоль оси ригеля основной 23 и дополнительный 24 анкера. Основной анкер 23 закладной детали 5 ригеля 1 выполнен в виде арматурного стержня, жестко прикрепленного к несущей торцевой П-образной пластине 21 внахлестку сверху вниз и далее с отгибом 25 направлен вдоль оси У-У ригеля. Анкера несущей торцевой П-образной пластины 21 размещены симметрично относительно вертикальной оси Z-Z монтажной щели 11 и прикреплены к боковой поверхности 26 несущей торцевой П-образной пластины 21. Дополнительный анкер 24 закладной детали 5 ригеля 1 выполнен в виде арматурного стержня, жестко прикреплен встык в верхней части 27 к несущей торцевой П-образной пластине 21, закладной детали 5 ригеля 1 и направлен вдоль оси Y-Y ригеля. Закладная деталь колонны 2 содержит паз 28 (фиг.6 и фиг.5), а разъемная опорная консоль 3 содержит шип 29 (фигю5) в верхней части 30 для ввода в выше упомянутый паз закладной детали колонны 1.
Монтаж узла соединения ригеля с железобетонной колонной осуществляется следующим образом.
Сначала опорную консоль 3 устанавливают в гнездо 8 и закрепляют с помощью клинового соединения 9. При этом опорные консоли устанавливают в гнезда колонн, примыкающих к ригелю, к предполагаемым в дальнейшем торцам ригеля. В гнезде закладной детали 4 железобетонной колонны здания 1 закрепляют вертикально установленную опорную разъемную консоль 3, обеспечивая надежное жесткое закрепление опорной разъемной консоли 3 с закладной деталью 4 железобетонной колонны здания 1. С помощью монтажной щели 11 производят соединение закладной детали 5 на концевом участке 6 ригеля 1 с опорной разъемной консолью 3, связанной в свою очередь с закладной деталью 4 железобетонной колонны здания 2. Монтаж производят до упора передней пластины
закладной детали 5 на концевом участке 6 ригеля 1, имеющей П-образную форму, с передней пластиной закладной детали 5 ригеля 1, выполненной в виде рамки П-образной формы. При монтаже ригеля 1 с железобетонной колонной здания 2 используются фиксаторы ригеля 1, выполненные в виде клиньев, которые опускают в сквозное отверстие прямоугольной формы в корпусе закладной детали 5 на концевом участке ригеля 1.
Собранный узел защищается антикоррозионным покрытием, а затем замоноличивается.
Применение предлагаемой полезной модели «Узел соединения ригеля с железобетонной колонной» упростит технологию изготовления железобетонных линейных элементов каркаса, а также позволит создать быстромонтируемый полносборный каркас многоэтажного здания за счет упрощения монтажа на стройплощадке.