Способ устройства конической капители для трубобетонных колонн круглого сечения
METHOD OF CONSTRUCTING A CONICAL HEAD FOR TUBULAR CONCRETE COLUMNS WITH CIRCULAR CROSS-SECTION

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу устройства конической капители для трубобетонных колонн круглого сечения и может найти применение в строительстве зданий и сооружений жилого и промышленного назначения, а также при строительстве гидротехнических сооружений в местах базирования судов гражданского и военного назначения.
В результате проведенного патентного поиска были обнаружены технические решения, применяемые для решения подобного рода задач, которые можно рассматривать в качестве аналогов предлагаемой конструкции.
Известен «Узел сопряжения трубобетонных колонн с балками перекрытий» по патенту на полезную модель RU 95691 U1 - [1], 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.
Известен «Способ соединения трубобетонных колонн по высоте и перекрытиям» по патенту на изобретение RU 2464389 С2 - [2], который состоит в устройстве прорезей П-образной формы с высотой до 1/3 диаметра гильзы и последующего отгибания металла на угол α=90° к образующей в стенке соединительной гильзы на 1/2 ее высоты.
Также известно «Стыковое соединение трубобетонной колонны с перекрытием» по патенту на полезную модель RU 172472 U1 - [3]. Данное соединение характеризуется трубобетонной колонной, представляющей собой оболочку, заполненную бетоном с образованием бетонного ядра, опорной пластиной в виде диска, и перекрытия, при этом перекрытие установлено на опорную пластину, а опорная пластина установлена на бетонное ядро с образованием зазора между верхним торцом оболочки и перекрытием.
Данные технические решения предназначены для повышения технологичности узла сопряжения трубобетонных колонн одного диаметра друг с другом, с железобетонными балками и монолитными железобетонными перекрытиями за счет совершенствования конструкций.
Наиболее близким прототипом к заявленному решению является «Трубчатая строительная конструкция» по патенту на изобретение RU 2241100 С1 - [4], 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. Недостатком данного решения при опоре плит перекрытия на колонны является продавливание плит перекрытия в местах их опирания на колонны, что затрудняет использование плит перекрытий в пользу балочного варианта строительства зданий и сооружений.
Технической задачей заявленного изобретения является увеличение прочности плиты перекрытия на излом, недопущение продавливания плиты перекрытия в месте ее опирания на колонны, обеспечение необходимой жесткости сопряжений перекрытий с трубобетонными колоннами в каркасе здания, уменьшение пролета плит в безбалочном варианте строительства сооружений с применением в качестве вертикальных несущих элементов трубобетонных колонн круглого сечения.
Поставленная задача достигается путем устройства трубобетонной конической капители для трубобетонных колонн круглого сечения с помощью соединительной гильзы, состоящей из конусообразного металлического фитинга, приваренного по контуру стороной, имеющей меньший диаметр металлической к трубе, имеющей конусность в нижней части в пределах 6…12°, соединительной гильзы и цилиндрический пояс, а также из металлических вертикальных ребер, усиливающих конструкцию соединительной гильзы после ее монтажа в проектное положение в теле металлической трубы трубобетонной колонны с внутренней стороны соединительной гильзы.
На фиг. 1 представлен общий вид трубобетонной колонны вместе с конической капителью, где 1 - трубобетонная колонна, а 2 - коническая капитель.
На фиг. 2 представлен общий вид соединительной гильзы, состоящей из конусообразного металлического фитинга (3), приваренного по контуру стороной, имеющей меньший диаметр, к металлической трубе (4) соединительной гильзы. Металлическая труба (4) соединительной гильзы имеет конусность (5) нижней части в пределах 6…12°, а также приваренных металлических вертикальных ребер (6), предназначенных для усиления конструкции соединительной гильзы после ее монтажа в проектное положение в теле металлической трубы трубобетонной колонны (9) с внутренней стороны соединительной гильзы по контуру фитинга и цилиндрического пояса (7). Закрепление металлической трубы (4) соединительной гильзы в металлической трубе трубобетонной колонны (9) выполнено с помощью фиксирующих болтов (8).
Разрез крепления соединительной гильзы и металлической трубы трубобетонной колонны (9) в плане приведен на фиг. 3.
Технология устройства капители заключается в монтаже соединительной гильзы, представленной конусообразным металлическим фитингом (3) разного диаметра с конусностью (5) нижней части в пределах 6…12°, в смонтированную металлическую трубу (4) соединительной гильзы с последующей выверкой гильзы и закреплением при помощи фиксирующих болтов (8).
Наибольший (верхний) диаметр конусообразного металлического фитинга (3) определяется конструктивными решениями в соответствии с проектом.
Соединение конусообразного металлического фитинга (3) и цилиндрического пояса (7) металлической трубы (4) соединительной гильзы осуществляется сваркой по контуру.
Соединительная гильза усиливается металлическими вертикальными ребрами (6) с помощью сварочного соединения с внутренней стороны конусообразного металлического фитинга (3) и металлической трубы (4).
Затем, производится устройство пространственных арматурных каркасов колонны и капители, конструктивные параметры которых принимаются в зависимости от расчетных нагрузок. При необходимости оставляют выпуски арматуры для вышестоящего этажа, на фигурах не представлены. Далее выполняется заполнение бетонной смесью конструкций колонны и капители; укладка бетонной смеси осуществляется до отметки верха конической капители трубобетонной колонны.
Таким образом, предлагаемая конструкция обеспечивает увеличение прочности плиты перекрытия на излом, недопущение продавливания плиты перекрытия в месте ее опирания на колонны, обеспечение необходимой жесткости сопряжений перекрытий с трубобетонными колоннами в каркасе здания и позволяет уменьшить пролет плит в безбалочном варианте строительства сооружений с применением в качестве вертикальных несущих элементов трубобетонных колонн круглого сечения.
Список использованных источников 1. Узел сопряжения трубобетонных колонн с балками перекрытий. Патент РФ на полезную модель №95691, Е04В 5/43.
2. Способ соединения трубобетонных колонн по высоте и перекрытиям. Патент РФ на изобретение №: 2464389, Е04В 1/38.
3. Стыковое соединение трубобетонной колонны с перекрытием. Патент РФ на полезную модель №172472, Е04С 3/34, Е04В 1/38.
4. Трубчатая строительная конструкция. Патент РФ на изобретение №2241100, Е04С 3/34 - прототип.