Узел соединения колонн
Полезная модель относится к области строительства и может быть использована для соединения колонн в железобетонном каркасе здания. Узел соединения колонн включает верхнюю и нижнюю колонны заводского изготовления. На верхнем торце нижней колонны, соосно ее оси, размещена закладная деталь из четырех или более гильз, соединенных между собой попарно жесткими на изгиб пластинами в плоскости осей гильз и торцевой пластиной для передачи нагрузок. На нижнем торце верхней колонны соосно размещена закладная деталь с таким же количеством штырей, соединенных между собой попарно жесткими на изгиб пластинами в плоскости осей штырей и торцевой пластиной для передачи нагрузок. Закладные детали жестко связаны с рабочей арматурой колонн. На выступающих концах штырей и в гильзах выполнены пазы для фиксации штырей в гильзах с помощью стопорных элементов. (1 н.п., 2 з.п. ф-лы, 3 илл.)
Полезная модель относится к области строительства и может быть использована для соединения колонн заводского изготовления в железобетонном каркасе здания.
Известна конструкция штепсельного соединения колонн INTERLOK компании LENTON (http://www.erico.com/products/InterLock.asp), представляющего собой соединение на эпоксидных полимеррастворах, в котором на одном из торцов колонны расположены выпуски арматуры, а на другом торце размещены отверстия, образованные гильзами, в которых предусмотрены каналы для нагнетания через них полимерраствора.
Основными недостатками данного технического решения являются использование омоноличивания связки арматурных каркасов колонн в узле, что приводит к увеличению срока строительства, и ограниченная несущая способность, определяемая качеством полимерраствора и технологии монтажа.
Наиболее близким техническим решением является двойной штыревой анкер JDSD компании «JORDAHL» («Штыревые анкеры ИОРДАЛЬ», http://www.eurocos.ru/uploads/jdsd.pdf), представляющий собой двусоставное соединение, состоящее из жестко связанных с соответствующими арматурными каркасами закладной детали колонны и закладной детали ригеля. Закладная деталь колонны состоит из двух гильз, соединенных между собой заанкерованной пластиной в плоскости осей гильз, и пластины для передачи усилий, жестко связанную с торцами гильз на поверхности колонны. Закладная деталь ригеля состоит из двух штырей, соединенных между собой пластиной в плоскости осей штырей, и пластины для передачи усилий на торце ригеля. На соединительных пластинах закладных элементов ригеля и колонны расположены штыри-анкеры.
Основным недостатком данного технического решения является ограниченная несущая способность узла, определяемая различной изгибной жесткостью в перпендикулярных направлениях и отсутствие сопротивления конструкции растягивающим усилиям.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение надежности и технологичности узла соединения колонн и увеличение скорости монтажа за счет исключения технологических перерывов, связанных с омоноличиванием.
Поставленная задача достигается тем, что в узле соединения колонн, включающем верхнюю и нижнюю колонны заводского изготовления, на верхнем торце нижней колонны, соосно ее оси, размещена закладная деталь из четырех или более гильз, соединенных между собой попарно жесткими на изгиб пластинами в плоскости осей гильз и торцевой пластиной для передачи нагрузок. На нижнем торце верхней колонны соосно размещена закладная деталь с таким же количеством штырей, соединенных между собой попарно жесткими на изгиб пластинами в плоскости осей штырей и торцевой пластиной для передачи нагрузок. Закладные детали жестко связаны с рабочей арматурой колонн. На выступающих концах штырей и в гильзах выполнены пазы для фиксации штырей в гильзах с помощью стопорных элементов. Штыри закладной детали могут быть выполнены с возможностью перемещения по направляющим, жестко связанным с торцевой пластиной и рабочей арматурой колоны. В направляющих предусмотрены отверстия для омоноличивания полостей, образующиеся после выдвижения штырей. Размеры торцевых пластин закладных деталей выполняют меньше соответствующих размеров поперечного сечения колонны удвоенный размер защитного слоя.
От прототипа заявляемая полезная модель отличается количеством штырей и гильз в закладных деталях, их жесткой связью с рабочей арматурой, фиксацией штырей в гильзах с помощью стопорных элементов, одинаковой изгибной жесткостью в перпендикулярных направлениях, возможностью выдвижения штырей по направляющим закладной детали из колонны при монтаже.
Предлагаемая совокупность существенных признаков сообщает заявляемому техническому решению новые свойства, позволяющие решить поставленную задачу.
Сущность полезной модели поясняется следующими чертежами:
фиг.1 - общий вид узла соединения колонн;
фиг.2 - общий вид узла соединения колонн, с возможностью перемещения штырей по направляющим;
фиг.3 - варианты закладных деталей для колонн квадратного а), прямоугольного б) и круглого в) сечений.
На фиг.1 показана конструкция узла, в которой на верхнем торце нижней колонны 1, соосно ее оси, размещена закладная деталь 2 из четырех или более гильз 3, соединенных между собой попарно жесткими на изгиб пластинами 4 в плоскости осей гильз и торцевой пластиной 5 для передачи нагрузок. На нижнем торце верхней колонны 6 соосно размещена закладная деталь 7 с таким же количеством штырей 8, соединенных между собой попарно жесткими на изгиб пластинами 9 в плоскости осей штырей и торцевой пластиной 10 для передачи нагрузок. Закладные детали 2 и 7 жестко связаны с рабочей арматурой 11 колонн 1 и 6. На выступающих из колонны 6 концах штырей 8 и в гильзах 3 выполнены пазы 12 для фиксации штырей 8 в гильзах 3 с помощью стопорных элементов 13 через каналы 14 в колонне 1. Штыри 8 закладной детали 7 могут быть выполнены с возможностью перемещения по направляющим 15 (фиг.2), жестко связанным с торцевой пластиной 10 и рабочей арматурой 11 колонны 6. В направляющих 15 предусмотрены отверстия 16 для омоноличивания полостей 17, образующихся после выдвижения штырей 8 и их фиксации в гильзах 3 закладной детали 2 колонны 1. Размеры торцевых пластин 5 и 10 закладных деталей 2 и 7 выполняют меньше соответствующих размеров поперечного сечения колонны на удвоенный размер защитного слоя.
На фиг.3 показаны сечения колонн 1 и 6 с различными конструкциями закладных деталей: для колонн квадратного а), прямоугольного б) и круглого в) сечений.
Монтаж узла соединения колонн 1 и 6 осуществляют следующим образом: к закрепленной нижней колонне 1 подводят колонну 6, таким образом, чтобы оси штырей 8 совпали с осями отверстий образованных гильзами 3; заводят штыри 8 в гильзы 3 плавным опусканием колонны бис помощью стопорных элементов 13 через каналы 14 фиксируют штыри 8 в гильзах 3 закладной детали 2 установленной колонны 1; затем омоноличивают торцевые пластины 5, 10 и каналы 14.
Монтаж узла соединения колонн 1 и 6 с выдвижными штырями 8 осуществляют следующим образом: к закрепленной нижней колонне 1 подводят колонну 6, таким образом, чтобы оси штырей 8 совпали с осями отверстий образованных гильзами 3; выдвигают штыри 8 по направляющим 15 в гильзы 3 и с помощью стопорных элементов 13 через каналы 14 фиксируют штыри 8 в гильзах 3 закладной детали 2 установленной колонны 1; затем омоноличивают торцевые пластины 5 и 10, каналы 14 и через отверстия 16 полости 17 в направляющих 15.
Проведенные исследования по патентным и научно-техническим источникам свидетельствуют, что предлагаемая конструкция неизвестна и не следует явным образом из изученного уровня техники, а, следовательно, соответствует критерию «новизна».
Заявляемый узел соединения колонн технологичен, может быть изготовлен в условиях предприятия, выпускающего железобетонные изделия, с использованием стандартного отечественного или импортного оборудования, известных технологий и материалов. Таким образом, заявляемый узел соединения колонн соответствует критерию «промышленная применимость».
1. Узел соединения колонн, включающий верхнюю и нижнюю колонны заводского изготовления с двусоставным соединением, состоящим из закладной детали в виде двух гильз, соединенных между собой жесткой на изгиб пластиной в плоскости осей гильз, и закладной детали в виде двух штырей, соединенных между собой жесткой на изгиб пластиной в плоскости осей штырей, и пластины для передачи усилий, отличающийся тем, что на верхнем торце нижней колонны соосно ее оси размещена закладная деталь в виде не менее четырех гильз, соединенных между собой попарно жесткими на изгиб пластинами в плоскости осей гильз и торцевой пластиной для передачи нагрузок, а на нижнем торце верхней колонны соосно размещена закладная деталь с таким же количеством штырей, соединенных между собой попарно жесткими на изгиб пластинами в плоскости осей штырей и торцевой пластиной для передачи нагрузок, причем закладные детали жестко связаны с рабочей арматурой колонн, а на выступающих концах штырей и в гильзах предусмотрены пазы для фиксации штырей в гильзах с помощью стопорных элементов.
2. Узел соединения колонн по п.1, отличающийся тем, что штыри закладной детали выполнены с возможностью перемещения по направляющим, жестко связанным с торцевой пластиной и рабочей арматурой колоны, в которых предусмотрены отверстия для омоноличивания полости, образующейся после выдвижения штырей.
3. Узел соединения колонн по пп.1 и 2, отличающийся тем, что размеры торцевых пластин закладных деталей меньше соответствующих размеров поперечного сечения колонны.
