СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ТРУБОБЕТОННЫХ КОЛОНН ПО ВЫСОТЕ И ПЕРЕКРЫТИЯМ
METHOD TO CONNECT GUNCRETE PILLARS AT HEIGHT AND SLABS

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для устройства стыков трубобетонных конструкций при возведении каркасных зданий различной этажности.
Известна трубчатая строительная конструкция, включающая соосно сопряженные стальные трубы с бетонным сердечником внутри и соединенные между собой и с горизонтальными несущими балками узловым соединительным элементом в виде трех соединенных основаниями пустотелых стальных цилиндров: верхнего, среднего и нижнего. Причем средний цилиндр выполнен с отверстиями для ввода горизонтальных балок, а их концы снабжены перфорацией или прорезями для соединения концов балок стальными элементами [1].
Недостатками данной конструкции является низкая несущая способность из-за концентрации напряжений, возникающих от перекрытия в стенке металлической трубы, и сложность изготовления узлового соединительного элемента.
Наиболее близким прототипом к заявленному объекту является патент на полезную модель №95691 «Узел сопряжения трубобетонных колонн с балками перекрытий», который осуществляется при помощи соединительного элемента в виде замкнутого полого элемента по форме внутренней полости сопрягаемых стальных труб и имеет сквозное осевое отверстие, при этом на наружной поверхности замкнутого полого элемента в местах сопряжения с балками перекрытия выполнены опорные столики [2].
Недостатком данного решения является высокая трудоемкость работ по устройству стыка колонн с перекрытиями и отсутствие возможности сопряжения с безбалочным перекрытием.
Цель изобретения заключается в повышении технологичности узла сопряжения трубобетонных колонн за счет совершенствования его конструкции и способа создания условий совместной работы бетонного ядра, металлической оболочки и элементов перекрытия.
Поставленная задача достигается путем устройства П-образных отгибов стенки соединительной гильзы с возможностью размещения опорного кольца или балочных конструкций. Кроме того, соединительная гильза может быть выполнена с обеспечением конусности ее верхней и нижней частей.
В стенке соединительной гильзы на 1/2 ее высоты выполняются прорези П-образной формы с высотой до 1/3 диаметра гильзы и отгибаются на угол α=90° к образующей.
На фиг.1 представлен общий вид соединительной гильзы (1) с имеющейся конусностью (2) верхней и нижней частей (выполнены с конусностью в пределах 5…10°), с размещенным цилиндрическим поясом (5), а также выполненными П-образными прорезями стенки (3) и внутренними отгибами (4), их диаметральное расположение в плане приведено на фиг.2. Общая концепция сопряжения трубобетонных колонн по высоте и перекрытиям из балочной (а) и безбалочной (б) систем проиллюстрирована на фиг.3, где показано омоноличивание установленной соединительной гильзы (1) в проектное положение и металлической трубы (9) бетонной смесью (10) до уровня верхней отметки перекрытия, а также последующая установка вышележащей оболочки (11). Соединительная гильза (1) оснащена опорным «воротником» (7), служащим опорной зоной перекрытия и размещения арматуры (8), а при балочной системе опорой балок (6) являются внутренние отгибы (4). Закрепление соединительной гильзы (1) в металлической трубе (9) осуществляется при помощи фиксирующих болтов (12). Поперечный разрез сопряжения трубобетонных колонн по высоте и перекрытиям из балочной (а) и безбалочной (б) систем приведен на фиг.4.
Технологическая последовательность состоит из установки соединительной гильзы (1) в смонтированную металлическую трубу (9) с последующей ее выверкой и закреплением при помощи фиксирующих болтов (12). Далее, при балочной системе перекрытия (а) в отверстия соединительной гильзы (1) заводятся металлические балки (6) и опираются на внутренние отгибы (4), устраивается опалубка перекрытия и раскладывается арматура, а при безбалочной системе устанавливается опорный «воротник» (7) и выполняется опалубливание перекрытия с раскладкой арматуры (8). Затем, производится заполнение бетонной смесью (10) конструкций колонны и перекрытия, причем укладка бетона в вертикальный элемент осуществляется до отметки верха несущих конструкций плиты перекрытия. После проведенных технологических операций производится монтаж вышележащей металлической оболочки (11) и весь цикл работ повторяется.
Литература
1. Трубчатая строительная конструкция. Патент РФ на изобретение №2241100, Е04С 3/34.
2. Узел сопряжения трубобетонных колонн с балками перекрытий. Патент РФ на полезную модель №95691, Е04В 5/43.