УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ СЕКЦИЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ СТОЙКИ

Полезная модель относится к области строительства, а именно к длинномерным элементам строительных конструкций, изготовленных из железобетона, и может быть в частности использована при изготовлении стоек опор воздушных линий электропередачи.
Известен узел соединения секций стойки опоры фланцевого типа, установленный на торце секции трубчатой конструкции из бетона. Узел соединения содержит фланец, соединенный с металлической обечайкой, скрепленной с продольными арматурными стержнями секции посредством соединительного диска, CN 202689658 U, опубл. 23.01.2013.
Данное техническое решение обеспечивает сравнительно простую технологию изготовления стойки, однако отличается недостаточно высокими прочностными показателями в отношении устойчивости к действию скручивающих и изгибных моментов в сечениях торцовой части секций стойки, что снижает надежность стойки опоры. Это связано с тем, что прочностные показатели торца секции, в основном, определяются толщиной стенки трубчатой конструкции из бетона, величина которой не превышает толщину стенки фланца.
Известен узел фланцевого соединения секций железобетонной стойки, содержащий на каждой соединяемой секции узел крепления, выполненный из цилиндрической обечайки, на которой закреплены внутренний и внешний диски, связанные распложенными между ними радиальными ребрами жесткости, а также замоноличенные в бетон арматурные стержни, приваренные к узлу крепления со стороны внутреннего диска; по периметру внешних дисков узлов крепления выполнены сквозные отверстия, в которые вставляются болты при соединении секций стойки между собой, RU 156119, U1, опубл. 27.10.2015.
Данное техническое решение принято в качестве прототипа настоящей полезной модели.
Недостатком прототипа является невысокая надежность соединения секций стойки, обусловленная подвижностью крепежных элементов (болтов) относительно соединяемых дисков узлов крепления секций стойки. Кроме того, известный узел соединения имеет невысокие прочностные показателями в отношении устойчивости к действию скручивающих и изгибных моментов в сечениях торцовой части секций стойки, что также снижает надежность стойки опоры.
Задачей настоящей полезной модели является повышение надежности соединения секций стойки при обеспечении возможности соединения между собой секций разного диаметра. Повышение надежности соединения секций стойки осуществляется за счет обеспечения нулевой подвижности крепежного элемента (приваренной шпильки) относительно узла крепления одной из секций. Повышение надежности также достигается за счет исключения части деформируемых при соединении деталей. Кроме того, должна быть уменьшена материалоемкость изделия и повышена его технологичность за счет исключения одного из дисков узла соединения и исключения технологических операций по его сварке с обечайкой.
Поставленная задача решается за счет того, что в узле соединения секций железобетонной стойки, содержащем на конце каждой соединяемой секции узел крепления, каждый из которых содержит цилиндрическую обечайку и анкерные стержни, прикрепленные к соответствующей обечайке и заделанные в бетон, причем узел крепления первой секции содержит два параллельных металлических диска, соединенных с обечайкой, и радиальные металлические ребра жесткости, расположенные между дисками, прикрепленные к дискам и обечайке, при этом один из дисков контактирует с бетоном, а второй является внешним, причем по периметру внешнего диска выполнены сквозные отверстия, при этом диаметр диска, контактирующего с бетоном, равен наружному диаметру первой секции стойки опоры, а анкерные стержни дополнительно прикреплены к ребрам жесткости, причем узел крепления второй секции содержит металлический диск, соединенный с обечайкой, и радиальные металлические ребра жесткости, согласно полезной модели, диск узла крепления второй секции одной стороной контактирует с бетоном, а ребра жесткости прикреплены к диску и обечайке со стороны бетона, при этом диаметр диска равен наружному диаметру второй секции стойки опоры, а анкерные стержни прикреплены к обечайке через ребра жесткости, причем к диску узла крепления второй секции с его внешней стороны прикреплены шпильки с резьбой, выполненные с возможностью накручивания на них гаек, а сквозные отверстия, выполненные по периметру внешнего диска узла крепления первой секции выполнены с возможностью пропускания сквозь них шпилек.
Диаметр первой секции может быть равен или меньше диаметра второй секции; металлические диски обеих секций могут быть сплошными или выполнены с центральным отверстием; узлы крепления каждой секции могут быть размещены на их обоих концах.
Заявителем не выявлены какие-либо технические решения, идентичные заявленному, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели условию патентоспособности «Новизна».
Реализация отличительных признаков полезной модели, в совокупности с ранее известными признаками, обеспечивает технический результат, состоящий в обеспечении высокой надежности соединения между собой секций стойки, благодаря обеспечению нулевой подвижности крепежного элемента узла крепления одной из секций. При этом в результате жесткого прикрепления, например приваривания, шпильки к диску узла крепления второй секции исключается смещение крепежного элемента и устраняется перекос вертикальной продольной оси стойки относительно устанавливаемой на ней секции стойки, опоры или другой конструкции. Кроме того, обеспечивается возможность соединения между собой секций одинакового или разного диаметра, благодаря варьированию размеров внешнего диска одной из секций.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где изображено:
на фиг. 1 - фрагмент соединения секций в увеличенном масштабе в аксонометрии;
на фиг. 2 - узел крепления второй секции в аксонометрии, в увеличенном масштабе;
на фиг. 3 - узел крепления первой секции в аксонометрии, в увеличенном масштабе;
на фиг. 4 - вторая секция стойки в вертикальном положении в аксонометрии;
на фиг. 5 - вторая секция стойки, узлы крепления размещены на обоих концах секции;
на фиг. 6 - две секции, соединенные между собой посредством гаек, накрученных на шпильки, диаметр первой секции меньше диаметра второй секции;
на фиг. 7 - вторая секция стойки, узлы крепления размещены на одном конце секции;
на фиг. 8 - разрез А-А на фиг. 7;
на фиг. 9 - разрез Б-Б на фиг. 7;
но фиг. 10 - две секции, соединенные между собой, диаметры секций равны.
Узел соединения секций 1,2 железобетонной стойки содержит на конце каждой соединяемой секции узел 5, 6 крепления, Каждая секция 1, 2 железобетонной стойки опоры содержит объем бетона, расположенный по кольцу, напряженную 3 и ненапряженную 4 рабочую арматуру.
Узел 5 крепления первой секции 1 содержит цилиндрическую обечайку 7 и анкерные стержни 9, прикрепленные посредством сварки к обечайке 7 и заделанные в бетон. Узел 5 крепления первой секции 1 содержит два параллельных металлических диска 11, 12, приваренных к обечайке 7; диск 11 контактирует с бетоном, диск 12 расположен с внешней стороны; по периметру внешнего диска 12 выполнены сквозные отверстия. Узел 5 крепления содержит также радиальные металлические ребра 13 жесткости, которые расположены между дисками 11 и 12 и приварены к ним и обечайке 7. Диаметры дисков 11 и 12 равны наружному диаметру стойки опоры. Анкерные стержни 9 также приварены к ребрам 13 жесткости, что увеличивает прочность конструкции при работе на изгиб.
Узел 6 крепления второй секции 2 содержит цилиндрическую обечайку 8 и анкерные стержни 10, прикрепленные посредством сварки к обечайке 8 и заделанные в бетон. Узел 6 крепления второй секции 2 содержит металлический диск 14, соединенный с обечайкой 8, и радиальные металлические ребра 15 жесткости. Диск 14 одной стороной (внутренней) контактирует с бетоном, а ребра 15 жесткости приварены к диску 14 и обечайке 8 со стороны бетона. Диаметр диска 14 равен наружному диаметру второй секции 2 стойки опоры. Анкерные стержни 10 прикреплены к обечайке 8 через ребра 15 жесткости. К диску 14 узла 6 крепления второй секции 2 с его внешней стороны прикреплены шпильки 16 с резьбой, выполненные с возможностью накручивания на них гаек. Сквозные отверстия, выполненные по периметру внешнего диска 12 узла 5 крепления первой секции 1, выполнены с возможностью пропускания сквозь них шпилек 16.
Узлы 5, 6 крепления могут быть размещены на одном конце секций 1, 2 (фиг. 4, 7); возможно размещение узлов 5, 6 крепления на обоих концах секций (фиг. 5, 10), что позволяет объединять стойки между собой (фиг. 6, 10).
Диски 11, 12, 14 могут быть сплошными или выполняться с центральным отверстием 18. В объеме бетона секций могут быть укреплены закладные поперечные элементы 19, в частности, треугольники или крестовины.
Секции стойки опоры изготавливают следующим образом.
Если диаметры секций 1, 2 одинаковы, обе секции могут изготавливать одновременно в одной опалубке или в разных опалубках. Если диаметры секций 1, 2 разные, секции изготавливают в разных опалубках.
Узлы 5, 6 крепления устанавливают в процессе изготовления каждой секции 1, 2 и соединяют с материалом стенки соответствующей секции посредством анкерной арматуры 9, 10. Каркас секций стойки выполнен из продольной и поперечной арматуры (на чертежах не показано). В качестве продольной арматуры могут быть использованы металлические стержни или канаты (пряди). Продольная арматура выполнена из напрягаемых 3 и ненапрягаемых 4 стержней, расположенных вдоль стенок секций 1, 2 и соединенных с монтажными кольцами поперечной арматуры (на чертежах не показаны), например, сваркой. Через отверстия в узлах 5, 6 крепления пропускают напрягаемую рабочую арматуру 3. К концам напрягаемой арматуры 3 с обеих сторон прикрепляют натяжные устройства, фиксирующие арматуру в заданном положении в пространстве. К монтажным технологическим кольцам (на чертежах не показаны) прикрепляют ненапряженную арматуру 4. Поверх арматуры наматывают технологическую спираль из металлической проволоки диаметром 4-5 мм (на чертежах не показана). После сборки каркаса каждой секции 1, 2 устанавливают узлы 5, 6 крепления, соединяя их с материалом стенки соответствующей секции посредством анкерной арматуры 9, 10.
Образованный таким образом каркас каждой секции с установленным узлом 5,6 крепления укладывают в опалубку, которую наполняют заданным количеством бетонной смеси с последующим формированием секции стойки методом центрифугирования. После затвердения бетонной смеси снимают натяжные устройства и обрезают концы напряженной арматуры 4.
Затем секции 1, 2 стойки транспортируют к месту монтажа стойки. Стойку собирают, совмещая сквозные отверстия, выполненные по периметру внешнего диска 12 узла 5 крепления первой секции 1, со шпильками 16, прикрепленными с внешней стороны диска 14 узла 6 крепления второй секции 2, при этом шпильки 16 пропускают сквозь отверстия, надевая таким образом первую секцию 1 на вторую 2. Затем на шпильки 16 накручивают гайки и затягивают их.
При использовании стойки опоры с одним узлом соединения ее углубляют в грунт свободным концом, который, в зависимости от грунта, может быть снабжен подпятником.
Вариант с размещением узлов соединения на обоих концах секций стойки используется в случае соединения между собой двух и более секций стоек. К верхнему узлу соединения с помощью крепежных деталей прикрепляют строительную конструкцию, например, опору линии электропередачи.
Реализация отличительных признаков полезной модели обеспечивает технический результат, состоящий в обеспечении высокой надежности соединения между собой секций стойки, благодаря обеспечению нулевой подвижности крепежного элемента узла крепления одной из секций. При этом в результате жесткого прикрепления, например приваривания, шпильки к диску узла крепления второй секции исключается смещение крепежного элемента и устраняется перекос вертикальной продольной оси стойки относительно устанавливаемой на ней секции стойки, опоры или другой конструкции. Кроме того, обеспечивается возможность соединения между собой секций одинакового или разного диаметра, благодаря варьированию размеров внешнего диска одной из секций.
Повышение надежности также достигается за счет исключения количества участвующих в соединении деталей, в частности второго диска узла крепления второй секции, а также прикрепления в узле крепления второй секции ребер жесткости к диску и обечайке и анкерным стержням, замоноличенным в бетон.
Кроме того, за счет исключения второго диска узла крепления второй секции уменьшается материалоемкость изделия и повышается его технологичность за счет исключения технологических операций по сварке второго диска с обечайкой.