УЗЕЛ СОПРЯЖЕНИЯ РИГЕЛЯ С КОЛОННОЙ В СТАЛЬНОМ КАРКАСЕ МНОГОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ С ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ РИГЕЛЯ ПОВОРОТОМ ОПОРНЫХ СЕЧЕНИЙ

Полезная модель относится к области строительства, в частности к шарнирным узлам сопряжения ригеля с колонной стальных каркасов высотных многоэтажных зданий и может быть использована при проектировании, строительстве и реконструкции высотных многоэтажных стальных каркасов зданий и сооружений.
Известен жесткий узел сопряжения ригеля двутаврового сечения с колонной двутаврового сечения [Стрелецкий Н.С. Металлические конструкции. - Москва 1961, с 647;], в котором сопряжение ригеля с колонной осуществляется при помощи горизонтальных накладок, привариваемых к полке колонны и к полке ригеля сварными швами. При этом опорный момент раскладывается на пару сил и передается через горизонтальные накладки, а опорная реакция передается через вертикальную пластину, приваренную к полке колонны и к стенке ригеля сварными швами.
Недостатками вышеуказанного узла является высокая трудоемкость монтажа, необходимость контроля качества сварных соединений, выполняемых на строительной площадке, а также наличие концентрации напряжений в сварном шве.
Также известен жесткий узел сопряжения ригеля двутаврового сечения с колонной двутаврового сечения [а.с. СССР №1728408, опубл. 23.04.1992, МПК Е04В 1/38, БИ №15.], включающий горизонтальные ребра жесткости колонны, опорное ребро, прикрепленное к торцу ригеля и установленное на опорный столик, и соединительные элементы, жестко связанные со стенкой колонны и ригелем высокопрочными болтами; в котором в полке колонны и опорном ребре выполнены продольные прорези, сквозь которые параллельно и симметрично стенке колонны пропущены соединительные элементы.
Недостатками данного узла сопряжения является необходимость точного выполнения прорезей в полке колонны и опорном ребре ригеля, что повышает трудоемкость выполнения сопряжения, а также уменьшение расчетного сечения колонны и ригеля, что ведет к ослаблению сопряжения.
Также известен жесткий узел сопряжения ригеля двутаврового сечения с колонной двутаврового сечения [Рекомендации по расчету, проектированию, изготовлению и монтажу фланцевых соединений стальных строительных конструкций. - Москва 1989 г.], включающий горизонтальные ребра жесткости колонны, фланец, приваренный к торцу ригеля и прикрепленный к стенке колонны на высокопрочных болтах с предварительным напряжением, который опирается на опорную пластину, приваренную к полке колонны.
Недостатками указанного узла являются требуемая высокая точность и трудоемкость изготовления и монтажа строительных конструкций, а также требуемые характеристики материала фланца в направлении толщины проката.
Наиболее близким по технической сущности является узел жесткого сопряжения ригеля с колонной в стальном каркасе многоэтажного здания [Патент на полезную модель №146862, опубл. 20.10.2014 Бюл. №29, МПК Е04В 1/58] прототип., содержащий фланец, приваренный к торцу ригеля, закрепленный к полке колонны на высокопрочных болтах с контролируемым натяжением, опирающийся на опорный столик, приваренный к полке колонны, установленные на колонне горизонтальные ребра жесткости в месте примыкания ригеля к колонне, высокопрочную затяжку из двух или более высокопрочных стержней с предварительным натяжением.
Недостатками прототипа являются требуемая высокая точность и трудоемкость изготовления и монтажа строительных конструкций, требуемые характеристики материала фланца в направлении толщины проката, необходимость установки дополнительных конструктивных деталей на ригеле и колонне, а также сложности, возникающие при размещении затяжки в монолитном перекрытии.
Задачей заявляемой полезной модели является осуществление предварительного напряжения ригеля перекрытия при помощи предварительного натяжения двух верхних рядов высокопрочных болтов и возможности поворота опорного сечения ригеля, за счет того что фланец устанавливается на опорный столик колонны, при этом между полкой колонны и фланцем создается фиксированный зазор при помощи стальной пластины. Фланец крепится к полке колонны на высокопрочных болтах, в месте установки болтов устанавливаются горизонтальные ребра жесткости колонны.
Поставленная задача решается тем, что при сопряжении стального ригеля и колонны ригель двутаврового сечения опирается на колонну двутаврового сечения при помощи фланца, приваренного к торцу ригеля, колонна подкреплена поперечными ребрами жесткости и имеет опорный столик, приваренный к полке колонны, на который опирается фланец, фланец крепится к полке колонны при помощи высокопрочных болтов с предварительным напряжением, согласно полезной модели, между поверхностями фланца и полки колонны устанавливается металлическая пластина высотой 20-30 мм, приваренная к полке колонны ниже центра тяжести сечения ригеля. При наличии предварительного напряжения двух верхних рядов высокопрочных болтов с предварительным натяжением и возможности поворота опорного сечения ригеля, ригеля будет иметь предварительно напряжение.
На фиг. 1, 2 показан узел сопряжения стального ригеля 1 двутаврового сечения с колонной двутаврового сечения 2. Стальной ригель 1 опирается фланцем 3, приваренным к торцу ригеля на опорный столик 4, приваренный к полке колонны. Нижняя поверхность фланца 3 и верхняя поверхность опорного столика 4 строгаются, для равномерной передачи поперечной силы. Между фланцем 3 и полкой колонны устанавливается металлическая пластина 5, приваренная к полке колонны. Металлическая пластина 5 создает фиксированный зазор 6 между поверхностями фланца 3 и полки колонны. Фланец 3 крепится к полке колонны при помощи нижнего ряда 7 и двух верхних рядов 8 высокопрочных болтов. Нижний ряд высокопрочных болтов 7, фиксирует ригель на опорном столике 4, а верхние ряды высокопрочных болтов 8 создают предварительное напряжение ригеля 1. Колонна 2 в месте расположения поясов ригеля 1 усиливается поперечными ребрами жесткости 9. (Фиг. 1, 2).