УЗЕЛ СОПРЯЖЕНИЯ РИГЕЛЯ С КОЛОННОЙ

Полезная модель относится к области строительства и может быть использована для устройства сопряжения ригелей с колоннами железобетонных каркасов зданий и сооружений.
Известно стыковое соединение (Авторское свидетельство СССР №670699, 28.02.78, кл. Е04В 1/38, Е04С 3/34), представляющее собой сопряжение колонны с ригелем, изготовленных индустриальным способом, включающее бетон замоноличивания, жестко соединенные между собой верхние и нижние арматурные выпуски, диагональные раскосы и накладки нижних выпусков.
Недостатками этого соединения модели являются:
- применение известного соединения возможно только в сборных каркасах;
- используемые в стыке сборные элементы требуют высокой точности монтажа конструкций, что приводит к увеличению трудозатрат;
- металлоемкость стыка повышается из-за большого количества закладных деталей;
- увеличение энергозатрат при устройстве стыка связано с большим количеством сварных работ.
Известно стыковое соединение (Авторское свидетельство СССР №1325142, 07.03.86, кл. Е04В 1/38, Е04В 1/20) ригеля с колонной, включающее скошенную опорную грань скрытой консоли колонны, закладные детали опорной грани консоли и опорной части ригеля, бетон замоноличивания полости стыка.
Описанное соединение имеет следующие недостатки:
- оно применимо только в сборных каркасах;
- конструктивные особенности опорной консоли увеличивают трудоемкость изготовления опалубки сборных колонн;
- применение закладных деталей консоли колонны с направляющими болтами требуют высокой точности монтажа конструкций для обеспечения попадания болтов колонны в отверстия ригелей, что повышает трудоемкость;
- использование закладных деталей увеличивает материалоемкость стыка, что приводит к удорожанию конструкции.
Наиболее близким по решению и достигаемому эффекту является стыковое соединение железобетонных ригеля и колонны (Авторское свидетельство СССР №767305, 24.01.74, кл. Е04В 1/38), включающее расположенные в верхней части, соединяемые между собой встык арматурные выпуски ригеля и колонны, а в нижней части - закладную деталь, расположенную в колонне и имеющую в консольной части продольный уступ.
Недостатками стыкового соединения железобетонных ригеля и колонны являются:
- ограничение его использования - только в сборных каркасах;
- трудоемкость монтажа за счет большого количества сварных работ;
- повышенная металлоемкость из-за наличия массивных закладных деталей;
- увеличение энергозатрат из-за осуществления соединения сборных элементов путем сварки арматурных выпусков.
Полезная модель направлена на создание жесткого узла сопряжения ригеля с колонной, позволяющего применять его при строительстве сборно-монолитных каркасных зданий повышенной этажности, обеспечивающего при этом высокую надежность сопряжения, снижение трудоемкости при изготовлении сборных элементов из-за простоты опалубочных форм и высокую технологичность сборки.
Результат достигается тем, что узел сопряжения ригеля с колонной, состоящий из сборной железобетонной колонны с отверстием в уровне перекрытия, сборных ригелей с выпусками арматуры по торцам и на верхней грани, при этом вертикальные выпуски расположены по длине ригеля с фиксированным шагом, а на торцевых гранях выполнены шпонки в виде горизонтальных углублений треугольного сечения, и сборных плит перекрытий с зазором между их торцами, замоноличенные заодно с отверстием в колоннах, выпущенными в них арматурными выпусками из сборного ригеля и опорной арматурой, укладываемой в монолитной части ригеля, железобетонные колонны имеют отверстие высотой, равной суммарной высоте сборного ригеля и монолитной его части, торцевые поверхности сборных плит перекрытий должны быть выполнены наклонными к плоскости плиты.
Полезная модель поясняется на чертежах. На фиг.1 представлен узел сопряжение ригеля с колонной. На фиг.2 дано сечение 1-1 узла сопряжения ригеля с колонной.
Узел сопряжения состоит из сборной колонны 1, имеющей отверстие 2 в уровне перекрытия, сборного ригеля 3, торцевые грани которого имеют горизонтальные углубления треугольного сечения 4, с выпусками арматуры 5 на верхней грани с фиксированным шагом s и по торцам 6, сборных плит перекрытий 7, соединенных путем одновременного замоноличивания отверстия 2 в колонне 1. Монолитная часть ригеля 8, совпадает с зазором между сборными плитами перекрытий 7, опирающимися на сборный ригель 3, выпуски арматуры 5 по верхней грани сборного ригеля обеспечивают совместную работу сборной 3 и монолитной 8 частей ригеля, в уровне монолитной части 8 которого укладывается опорная арматура 9.
Узел сопряжения ригеля с колонной испытывает сложное деформированное состояние при работе его в составе каркаса. Растягивающие усилия, возникающие в верхней зоне опорной части сборно-монолитного ригеля воспринимаются опорной арматурой 9. Сжимающие усилия воспринимаются монолитным бетоном, а перерезывающие - бетоном шпонок 4. Преимуществом данного узла сопряжения является то, что в работу включаются две составляющие - монолитный и сборный бетоны. Тем самым получаем жесткое сопряжение даже без выполнения сварочных работ.
Совместная работа монолитной части 8 и сборного ригеля 3 достигается обеспечением прочности контактного шва за счет работы вертикальных выпусков арматуры 5 по верхней грани сборного ригеля 3, установленных с фиксированным шагом s.
Количество шпонок 4 по торцевой грани сборного ригеля 3 может варьироваться в зависимости от высоты сечения ригеля. Несущая способность узла сопряжения повышается за счет работы шпонок 4 на срез, треугольная форма которых по результатам экспериментальных исследований обеспечивает наибольшую прочность.
Сборные плиты перекрытий 7, опирающиеся на сборный ригель 3, по всей высоте сечения имеют скошенные торцевые грани, наклонные к плоскости плиты, с углом наклона 14÷16° для формирования сечения монолитной части ригеля.
Предлагаемый узел сопряжения ригеля с колонной позволил применить его при строительстве сборно-монолитных каркасных зданий повышенной этажности, повысить жесткость и надежность сопряжения ригеля с колонной за счет работы в сжатой зоне монолитного бетона, а в растянутой - арматуры, снизить трудоемкость при изготовлении сборных элементов за счет простоты опалубочных форм и уменьшения количества типоразмеров, повысив при этом технологичность сборки.