УЗЕЛ СОПРЯЖЕНИЯ КОЛОННЫ С РИГЕЛЯМИ СБОРНО-МОНОЛИТНЫХ ЗДАНИЙ (СООРУЖЕНИЙ)

Разработка относится к строительству сборно-монолитных зданий (сооружений) и может быть использована для возведения каркасных зданий и сооружений.
Известная серия зданий и сооружений 1.020-1/87 представляет собой многоэтажную и многопролетную плоскую раму состоящую из сборных железобетонных ригелей, опирающихся на консоли сборных железобетонных колонн. Данная серия имеет ряд недостатков:
1. Шаг колонн имеет жесткие размеры - три и шесть метров.
2. Наибольший пролет составляет, как правило, шесть метров.
Более совершенными являются железобетонные сборно-монолитные конструкции зданий (сооружений) французской фирмы SCOP РРВ(а), имеющие в своем составе многоэтажные колонны и балки (ригели) перекрытия. Многоэтажные колонны, выполненные в заводских условиях, в месте будущего сопряжения с ригелями не заполнены бетоном, следовательно, имеют обнаженную арматуру.
Балки (ригели) также имеют сборно-монолитную конструкцию, сборная часть которых выполнена в заводских условиях, как правило, в
преднапряженном состоянии для увеличения несущей способности самого ригеля, т.к. длина его увеличена.
Соединение колонны с ригелями осуществляется путем омоноличивания сборных элементов колонны и ригелей путем устройства железобетонных шпонок, для этого, как указывалось выше, сборная часть колонны в месте сопряжения с ригелями имеет обнаженную арматуру, а в сборной части ригеля предусмотрены выпуски арматуры, предназначенные для надежной связи бетона омоноличивания с бетоном сборных элементов (колонны и ригеля), которые образуют узел сопряжения колонны с ригелями. Указанный узел сопряжения имеет повышенную несущую способность по сравнению с известным описанным выше.
Это дает возможность применять ригели с увеличенным (до 7,2 м) пролетом.
В то же время, следует отметить, что несущая способность этого узла всецело зависит от полученных прочностных характеристик бетона, уложенного на месте использования узла (бетона омоноличивания), т.е. бетона применяемого в построечных условиях строительной площадки.
Значит, для получения расчетной несущей способности узла необходимо в полной мере выполнять технологический процесс получения заданной прочности бетона омоноличивания узла (температура, влажность, компоненты, вибрирование и др.), что в условиях строительной площадки проблематично обеспечивать для каждого из многих в строящемся доме узлов сопряжения.
Отсюда, снижение несущей способности ригельной части даже одного узла сопряжения, особенно на верхних этажах, снижает надежность здания в целом.
Кроме того, ригель, а точнее, его сборную часть, невозможно опереть (установить) на колонну в месте будущего сопряжения с ней без дополнительных устройств, т.к. конструкция узла предполагает длину ригеля меньше чем расстояние между внутренними гранями колонн, на которые предполагается монтировать ригель. Более того, плиты перекрытия
устанавливать можно только после омоноличивания узла и приобретения бетоном омоноличивания, как минимум, семидесятипроцентной прочности. Можно, конечно, на ригель, а точнее, на его сборную часть, установить плиты перекрытия, но для этого необходимо применить еще более мощные и сложные дополнительные устройства для восприятия возросших на ригель в разных плоскостях нагрузок от плит перекрытия, т.к. последний не закреплен. А освобождать ригель от дополнительных (поддерживающих) устройств допускается только после проведения, так называемого, мокрого монтажа и приобретения бетоном омоноличивания не менее семидесятипроцентной прочности.
Перечисленные выше недостатки известного узла сопряжения, а именно:
1) полная зависимость несущей способности узла, а значит, и всего здания в целом от точного выполнения технологического процесса омоноличивания, который в условиях стройплощадки выдержать в каждом узле очень сложно.
2) Увеличенная трудоемкость монтажа ригелей на колонну, связанная с применением поддерживающих ригель устройств.
3) Невозможность установки плит перекрытия на ригель непосредственно после монтажа последнего, т.к. необходимо выдержать время пока бетон омоноличивания узла не наберет 70% от расчетной прочности, а это ведет к увеличению сроков строительства каркаса и здания в целом.
4) Практически обязательность применения преднапряженных ригелей для увеличения несущей способности увеличенного по длине ригеля.
Учитывая возросшие требования надежности зданий и ускорению темпов строительства необходимо иметь узел более совершенной конструкции и не имеющей вышеуказанных недостатков.
Указанная цель достигается тем, что предлагаемый узел сопряжения колонны с ригелями сборно-монолитных конструкций зданий (сооружений), состоящий из соединенных между собой ригелей, имеющих выступы, и колонны, причем
ригели своими выступами установлены в основном сечении колонны. Кроме того, ригели своими закладными элементами соединены с основной арматурой колонны и между собой при помощи сварки посредством соединительных элементов.
Конструкция предлагаемого узла сопряжения в отличие от известного позволяет соединить колонну с ригелями (установить ригели на колонне) перед омоноличиванием в месте будущего сопряжения без дополнительных устройств, которые поддерживали бы ригель в вертикальной плоскости в месте будущего соединения колонны с ригелями. Более того, конструкция предлагаемого узла сопряжения позволяет сразу же после монтажа (установки) ригелей без предварительного омоноличивания узла и без применения дополнительных поддерживающих ригели устройств устанавливать на них плиты перекрытия, так как сборные части ригелей после их монтажа, прочно соединены с колонной с помощью сварки. Такая технология, связанная с отличительной особенностью предлагаемого узла, позволяет производить «сухой» монтаж, как самого ригеля, так и плит перекрытия, это значительно увеличивает производительность труда при строительстве сборно-монолитных зданий.
Конструкция предлагаемого узла сопряжения позволяет устанавливать ригели и на колонну выполненную в монолитном исполнении, причем, также как и в узле со сборной колонной, ригели устанавливаются в колонны, а затем и плиты перекрытия - на ригели, до омоноличивания узла без применения поддерживающих устройств и приспособлений.
В предлагаемом узле можно применять ригели, изготовленные без предварительного напряжения, т.к. конструкция узла дает возможность осуществить строительный подъем ригеля после его монтажа перед установкой плит. Это обусловлено тем, что в процессе монтажа, ригель жестко соединен с колонной при помощи сварки.
На фиг.1 - изображен разрез узла сопряжения колонны с ригелями
на фиг.2 - раздела А-А, план узла сопряжения колонны с ригелями (продольный стык),
на фиг.3 - план узла (угловой стык),
на фиг.4 - разрез Б-Б
Узел сопряжения колонны с ригелями содержит колонну 1, ригели 2, арматуру узлового соединения 3, опорные соединительные элементы 4, связывающие соединительные элементы 5 и бетон омоноличивания 6.
Колонна 1 может быть сборно-монолитного и монолитного исполнения, а в месте будущего узла сопряжения имеет обнаженную арматуру 7, которая в последующем заливается бетоном омоноличивания 6. Сборно-монолитные ригели 2 имеют выступы 8, закладные детали 9 и 10, выпуски 11 связывающей арматуры.
Перед монтажом ригелей 2 к обнаженной арматуре 7 колонн привариваются опорные соединительные элементы 4 на определенной отметке.
Затем монтируется ригель, как показано на фиг.1; 2; 3; с опиранием выступов 8 на приваренные опорные соединительные элементы 4. После этого ригель посредством закладных деталей 10 приваривается к упомянутым опорным соединительным элементам 4. Кроме того, сопряженные ригели 2 посредством закладных деталей 9 и связывающих соединительных элементов 5 свариваются между собой.
Перед монтажом плит перекрытия 12 на ригели, последним придается строительный подъем с помощью строительных стоек-домкратов.
После установки плит перекрытия 12 осуществляется омоноличивание узла и монолитных частей ригелей.