УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ КОЛОННЫ И ПЛИТЫ ПЕРЕКРЫТИЯ

Техническое решение относится к строительству, а именно к строительству сборно-монолитных безригельных, бескапительных каркасных зданий различного назначения.
Известен узел соединения колонны и плиты перекрытия, содержащий сборную колонну, выполненную по высоте с разрывом бетона в уровне перекрытия, и сборную плиту перекрытия, снабженную центральным отверстием, обрамленным прикрепленной к рабочей арматуре плиты обечайкой, сквозь которую пропущена колонна. Обнаженная в месте разрыва бетона в уровне перекрытия арматура колонны соединена на сварке при помощи плоских стальных трапециевидных элементов с верхней частью обечайки двух смежных торцов отверстия плиты. После сварки всех элементов стыка узел замоноличивается бетоном (SU 1114749, 23.09.1984).
Известен также узел соединения колонны и плиты перекрытия, содержащий сборную колонну, выполненную по высоте с разрывом бетона в уровне перекрытия, и сборную плиту перекрытия, выполненную с отверстием со скошенными торцами в нижней ее части для пропуска колонны и обечайкой, жестко прикрепленной по периметру отверстия к рабочей арматуре плиты и соединительные элементы, прикрепленные к верхней части обечайки и рабочей арматуре колонны. Узел снабжен соединительным стержнем и петлеобразными выпусками рабочей арматуры колонны, соединительные элементы выполнены двугранными с внутренней поверхностью, соответствующей наружной поверхности обечайки и жестко соединенной с ним, и наружным ребром, параллельным выпуску рабочей арматуры колонны и присоединенным к нему, при этом соединяемые торцы нижней и верхней колонн выполнены в форме усеченной пирамиды с центральным отверстием, через которое пропущен соединительный стержень. (SU 1746893, 07.07.1992).
Известен узел соединения колонны и плиты перекрытия безригельного бескапительного каркаса здания, содержащий сборную плиту перекрытия с прямоугольным отверстием, в котором жестко смонтирована стальная обечайка, и пропущенную сквозь обечайку колонну с обнаженной в зоне обечайки силовой арматурой, соединенной на сварке с обечайкой посредством стальных трапециевидных соединительных элементов. Соединительный элемент выполнен в виде одиночной или спаренной в плане под прямым углом прямоугольной трапеции, смонтированной нормально к продольной оси колонны. Прямое боковое ребро трапеции примыкает к силовой арматуре колонны, а наклонное боковое ребро - к верхней части стальной обечайки. (RU 2203369, 27.04.2003).
Недостатками известных технических решений являются, во-первых, не достаточная длина сварочного шва соединительных элементов к рабочей арматуре колонны, что влияет на прочность узла соединения колонны и плиты перекрытия, во-вторых, большая трудоемкость изготовления трапециевидных соединительных элементов.
Техническим результатом является увеличение прочности узла соединения колонны и плиты перекрытия и снижение трудоемкости.
Решение поставленной задачи и достижение технического результата обеспечиваются тем, что узел соединения колонны и плиты перекрытия безригельного бескапительного каркаса здания содержит сборную плиту перекрытия с прямоугольным отверстием, в котором жестко смонтирована стальная обечайка, выполненная в виде двух усеченных пирамид, сопряженных друг с другом своими малыми основаниями, и пропущенную сквозь обечайку колонну с обнаженной в зоне обечайки силовой арматурой, соединенной на сварке с обечайкой посредством стальных прямоугольных соединительных элементов. Соединительные элементы выполнены в виде одиночных прямоугольных пластин, смонтированных нормально к продольной оси колонны. Катет прямоугольной пластины примыкает к силовой арматуре колонны, а гипотенуза (наклонное боковое ребро) - к верхней части стальной обечайки, при этом длина сварочного шва к силовой арматуре колонны увеличивается, обеспечивая большую прочность конструкции. Пропущенная сквозь обечайку колонна может быть выполнена составной по высоте со стыком ее частей в уровне перекрытия, причем силовая арматура верхней части колонны снабжена петлеобразными выпусками рабочей арматуры, а силовая арматура нижней части колонны выполнена в виде выпусков стержней арматуры, охватывающих соответствующие стержни верхней части петлеобразных выпусков колонны на их вертикальных участках, и приварена к этим вертикальным участкам.
Техническое решение поясняется чертежами, на которых изображено:
- на фиг.1 - узел стыка разрезной колонны с плитой перекрытия; стык частей колонны расположен в плоскости плиты;
- на фиг.2 - Вид 1-1 узла стыка разрезной колонны с плитой перекрытия;
- на фиг.3 - узел стыка неразрезной колонны с плитой перекрытия;
- на фиг.4 - Вид 1-1 узла стыка неразрезной колонны с плитой перекрытия;
- на фиг.5 - узел стыка колонны с плитой покрытия;
- на фиг.6 - эскиз соединительного элемента.
Узел каркаса содержит верхнюю 1 и нижнюю 2 колонны, сверху надета плита перекрытия 3, снабженная прямоугольным отверстием 18 со скошенными торцами 19 в верхней и нижней части для пропуска колонн, образующими треугольную призму. По периметру отверстия жестко смонтирована обечайка 13, выполненная из стального уголка и соединенная с бетоном плиты при помощи выпусков силовой арматуры 9. В зоне стыка силовая арматура 5 нижней колонны 2 и петлеобразные выпуска 4 рабочей арматуры верхней колонны 1 обнажены. В случае выполнения колонны составной стержни силовой арматуры 5 нижней колонны 2 охватывают соответствующие петлеобразные стержни верхней колонны 1 на их вертикальных участках и привариваются к этим вертикальным участкам электросварным швом 6. Узел снабжен соединительными элементами 7. Соединительные элементы выполнены в виде одиночных прямоугольных пластин, смонтированных нормально к продольной оси колонны, причем катет прямоугольной пластины примыкает к силовой арматуре колонны, а гипотенуза (наклонное боковое ребро) - к верхней части стальной обечайки. В торце одной из частей сборной колонны смонтирован фиксирующий стержень 11, а в торце другой части колонны образован конгруэнтный стержню фиксирующий канал 12, причем стержень и канал расположены в центре по оси колонны.
Монтаж узла на строительной площадке производят следующим образом. После установки нижней колонны 2 устанавливают монтажное приспособление (на чертежах не показано) сверху надевают плиту перекрытия 3 таким образом, что колонна проходит сквозь обечайку 13, а плита 3 устанавливается в уровне обнаженной арматуры 5 колонны 2. Затем устанавливают соединительные элементы 7 таким образом, чтобы катет прямоугольной пластины 16 примыкал к выпуску рабочей арматуры 5 нижней колонны 2, а гипотенуза 17 (наклонное боковое ребро) - к верхней части стальной обечайки 14. Затем сваривают соединительные элементы 7 с обечайкой 14 и арматурой 5 колонны 2. После этого устанавливают верхнюю колонну 1, при этом фиксирующий стержень 11 верхней колонны 1 вводится в канал 12 нижней колонны 2, а расположенные в торцах обеих частей колонны стальные пятачки 8 обвариваются. При наличии растягивающих усилий силовая арматура 4, 5 также сваривается на вертикальных участках. После окончания сварочных операций узел замоноличивается бетоном 25 с тщательным его уплотнением.
Прикрепление обечайки к арматуре колонны посредством прямоугольных соединительных элементов, во-первых, облегчает доступ к местам сварки, повышая надежность и качество этой операции, и, во-вторых, передает изгибающий момент с перекрытия на колонну, что повышает жесткость и надежность узла при работе его на продавливание.