CZ282212B6 - Spoj vodorovných a svislých prvků skeletové konstrukce - Google Patents

Abstract

Spoj vodorovných a svislých prvků železobetonové, popřípadě předpjaté skeletové konstrukce je vytvořen uložením konců vodorovných průvlaků (2), opatřených na svých čelních plochách osovými svislými nožovými konzolami (3), ve svislých štěrbinových vybráních nosných sloupů (1). Svislé štěrbinové vybrání nosných sloupů (1) je tvořeno podélnou štěrbinou (9), rošiřující se směrem dovnitř nosného sloupu (1) do podlouhlé svislé úložné kapsy (5), ukončené na spodním konci úložnou destičkou (6), na které je uložena svou spodní úložnou plochou svislá nožová konzola (3) průvlaků (2). Konzola (3) je opatřená na svém volném předním konci příčnou kotevní destičkou (10), uloženou spolu s částí svislé nožové konzoly (3) v úložné kapse (5), vyplněné zálivkou (11). Úložná kapsa (5) je vytvořena uvnitř dutého profilového prvku (8) profilu C, uloženého a zakotveného v nosném sloupu (1). ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká spoje vodorovných a svislých prvků železobetonové, popřípadě skeletové konstrukce, zejména nosných sloupů a průvlaků, z nichž nosné sloupy jsou opatřeny ve svých bočních plochách nejméně jedním svislým štěrbinovým vybráním a vodorovné průvlaky jsou opatřeny na svých čelech svislými nožovými konzolami, vystupujícími z čel průvlaků a uloženými ve svislých drážkových vybráních nosných sloupů.

Dosavadní stav techniky

Skeletové nosné konstrukce budov ze železobetonových, dřevěných nebo ocelových dílců nemusí být opatřeny tuhými spoji vodorovných a svislých prvků, jestliže je tuhost celé konstrukce zajištěna jinými prostředky, například ztužujícími stěnami nebo zavětrovacími rámy. U těchto druhů skeletových konstrukcí se nosné trámy a průvlaky ukládají na úložné prvky upevněné ke sloupům, například na konzoly různého konstrukčního provedení, upevněné k bočním plochám sloupů. Nevýhodou tohoto řešení je skutečnost, že tyto konzoly vystupují z bočních ploch sloupů a přesahují konce spodní plochy průvlaků a jsou viditelné z vnitřního prostoru budovy.

Pro odstranění tohoto nedostatku byl proto volen opačný princip, podle kterého se ve sloupech vytvoří vybrání, do kterého zasahuje čelní konec průvlaků nebo úložný prvek na čelních koncích průvlaků. Jedním z dosud nejdokonalejších dosud známých řešení je opatření konců průvlaků axiální svislou nožovou konzolou, tvořenou ocelovou deskou pravoúhelníkového tvaru, nacházející se ve svislé poloze v podélné ose průvlaků, a vloženou ve svislé štěrbině, vytvořené v bočních plochách nosných sloupů. Ocelová deska svislé nožové konzoly má rovinnou spodní úložnou plochu, která je uložena na rovinné spodní úložné ploše na spodním konci svislé štěrbiny. Nevýhodou tohoto řešení je skutečnost, že toto tělesné vytvoření svislé nožové konzoly a úložné svislé štěrbiny samo o sobě nezajišťuje spoj proti vodorovným silám a nedílnou součástí tohoto styku proto musí být další konstrukce pro zachycování vodorovných sil, například vodorovné stropní konstrukce z betonových panelů nebo z monolitické stropní desky.

V CH-PS 500 349 je popsán podepřený styk dřevěných tyčových dílců, u kterého mělo byt vyřešeno uložení čtyř na sebe kolmých vodorovných nosníků ve stejné úrovni na nosný sloupek. Čelo každého nosníku je opatřeno podélnou drážkou, ve které je uložen a upevněn v podélné ose nosníků axiální styčníkový plech, uložený u dvou nosníků v horní polovině jejich výšky au druhých dvou nosníků ve spodní polovině jejich výšky. Pro uložení styčníkových plechů každé dvojice ve stejné výšce a současné zajištění vzájemného osového spojení jsou styčníkové plechy každé dvojice, uložené ve stejné výškové úrovni, opatřeny střídavě spodním výřezem a horním výřezem, které umožňují zaklesnutí styčníkových plechů do sebe podobně jako v rohových spojích srubových staveb. Tyto styčníkové plechy jsou při montáži vkládány shora do křížového vybrání ve zhlaví nosného sloupku, ve kterém jsou styčníkové plechy ukládány postupně na sebe a po složení vytvářejí pevný spoj čtyř nosníků dřevěné skeletové konstrukce. Tento známý styk je určen pro dřevěné konstrukce, u kterých se v jednotlivých tyčových prvcích nevyskytují větší osové síly nebo ohybové momenty, takže styčníkové plechy nemusí mít tloušťku, jaká je nezbytná u těžších betonových konstrukcí, u kterých by výroba takto tvarovaných podstatně tlustších styčníkových plechů byla obtížná.

V DE-AS 28 38 053 je popsán spoj tyčových prvků skeletové konstrukce, u kterého jsou vodorovné tyčové prvky opatřeny na svých čelních plochách svisle uspořádanými vystupujícími deskami s vytvarovaným hákem, majícím v podstatě vodorovnou úložnou plochu a svislou opěrnou plochu a zaklesnutým v jedné ze svislých štěrbin nosného sloupu. Nosný sloup je opatřen svislými štěrbinami v každé ze svých styčných ploch, přičemž ve spodních částech těchto svislých křížících se štěrbin jsou uloženy vzájemně se křížící úložné desky, opatřené na

- I CZ 282212 B6 své horní straně vybráním majícím vodorovnou úložnou plochu pro uložení úložných ploch hákových částí závěsných desek nosníků a svislé nebo skloněné boční opěrné plochy. Tento spoj je určen pro dřevěné, kovové nebo kombinované skeletové konstrukce u kterých je spoj schopen zachycovat současně jak svislé síly od vlastní hmotnosti vodorovné nosné konstrukce a užitného zatížení, tak také vodorovné síly, vyvolávané například působením větru na obvodový plášť budovy.

Úkolem vynálezu je vyřešit co nejjednodušší spoj tyčových prvků železobetonových a zejména předpjatých konstrukcí, který by umožňoval co nejjednodušší výrobu všech částí styku a přitom představoval dostatečně funkční spoj, zachycující svislé i vodorovné síly zvláštního i užitného zatížení konstrukce i bez dalších zajišťovacích prvků a konstrukcí, které by zabraňovaly rozpojení průvlaků a sloupů.

Podstata vynálezu

Tento úkol je vyřešen spojem vodorovných a svislých tyčových prvků skeletové, popřípadě předpjaté konstrukce podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že svislé štěrbinové vybrání nosných sloupů je tvořeno podélnou štěrbinou, rozšiřující se směrem dovnitř nosného sloupu do podlouhlé svislé úložné kapsy, ukončené na spodním konci úložnou destičkou, na které je uložena svou spodní úložnou plochou svislá nožová konzola průvlaků, vyčnívající z čelní koncové plochy průvlaků a opatřená na svém volném předním konci příčnou kotevní destičkou, spojenou se svislou nožovou konzolou do tvaru T a uloženou spolu s částí svislé nožové konzoly v úložné kapse, vyplněné zálivkou.

Ve výhodném provedení spoje podle vynálezu je úložná kapsa vytvořena uvnitř dutého profilového prvku profilu C. uloženého a zakotveného v nosných sloupech a lícujícího svými rameny, jejichž volnými a k sobě přivrácenými okraji jsou vymezeny boční strany podélné štěrbiny, s obvodovou plochou nosných sloupů.

V dalším výhodném provedení vynálezu jsou svislé nožové konzoly vyčnívajícími částmi desky, zabetonované svou zbývající částí v koncích průvlaků, ležící v podélné střednicové rovině průvlaků a zakotvené v materiálu průvlaků smykovými a ohybovými pruty betonářské výztuže.

Spoj nosných sloupů s průvlaky je výhodný především svou snadnou montáží a konstrukčním vytvořením, zajišťujícím spolehlivý přenos jak svislých, tak také vodorovných sil i bez dalších zajišťovacích konstrukcí. Spoj podle vynálezu přenáší působiště svislých sil co nejblíže k obvodovým povrchovým plochám nosných sloupů, což umožňuje zkrátit délku svislé nožové konzoly a snížit tak její hmotnost a současně usnadnit montáž průvlaků mezi nosné sloupy. Spoj podle vynálezu podstatně redukuje výrobní tolerance, protože po uložení svislé nožové konzoly do úložné kapsy v nosném sloupu je možno přesně nastavit požadovanou správnou polohu, která se potom zajistí tvrdnoucí zálivkou. Vytvoření úložné kapsy ve vnitřní dutině odřezku profilové tyče profilu C podstatně zvy šuje možnosti přenosu vodorovných sil a zamezuje rozštěpení nosných sloupů působením těchto sil, přičemž tento profil současně slouží s výhodou jako ztracené bednění úložné kapsy, jejíž vytváření se tak výrazně usnadní. Jak profilová tyč profilu C, tak také ocelová deska, jejíž vyčnívající část tvoří svislou nožovou konzolu, jsou po zabetonování do průvlaků a nosného sloupu spolehlivě zakotveny pomocí prutů betonářské výztuže, jejichž tvarování a uspořádání odpovídá statickým požadavkům.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže objasněn pomocí příkladů provedení zobrazených na výkresech, kde znázorňují obr. 1 vodorovný řez spojem průvlaků s nosným sloupem, vedený rovinou A-A z obr. 2, ze kterého je patrno uložení svislé nožové konzoly průvlaků v úložné kapse kotevního prvku zakotveného v nosném sloupu, obr. 2 svislý řez stykem průvlaků s nosným sloupem, vedený rovinou B-B z obr. 1, obr. 3 axonometrický pohled na úložný díl ve formě dutého profilového prvku profilu C, určený pro zabetonování do železobetonového nosného sloupu, a obr. 4 axonometrický pohled na ocelovou desku, jejíž část tvoří svislou nožovou konzolu a která je opatřena kotevními pruty upravenými pro zabetonování do konce železobetonového průvlaku.

Příklady provedení wnálezu

Na obr. 1 a 2 je znázorněno příkladné provedení styku nosného sloupu f s jedním z průvlaků 2 skeletové železobetonové montované konstrukce, která pochopitelně může v každém styku obsahovat více průvlaků 2, například čtyři průvlaky 2, jejichž podélné osy jsou vždy kolmé na boční svislé plochy nosného sloupu L

Průvlaky 2 jsou ve své svislé střednicové rovině opatřeny na obou svých čelních koncích svislou nožovou konzolou 3, která je vyčnívající částí ocelové desky 4, zabetonované ve svislé poloze v koncových úsecích průvlaků 2, jak bude podrobněji popsáno při objasnění obr. 4. Tato svislá nožová konzola 3 vyčnívá z horní poloviny čelní plochy průvlaků 2 a je upravena pro uložení v úložné kapse 5 vytvořené v boční ploše nosného sloupu

Úložná kapsa 5 má vodorovné dno tvořeno úložnou destičkou 6, probíhající od líce nosného sloupu 1 dovnitř kolmo na jeho obvodovou plochu a vyztuženou na svém okraji, lícujícím s obvodovou plochou nosného sloupu 1, ztužujícím páskem 7 nebo profilovou tyčí pro zvýšení pevnosti dna úložné kapsy 5. Na horní plochu úložné destičky 6 je upevněn dutý profilový prvek 8 profilu C, zabetonovaný v nosném sloupu 1 a mající svou podélnou štěrbinu 9 mezi okraji ramen profilu C orientovánu svisle a lícující s obvodovou plochou nosného sloupu 1, přičemž tato podélná štěrbina 9 tvoří vstup do vnitřního prostoru úložné kapsy 5, do které se podélná štěrbina 9 rozšiřuje.

Spoj průvlaků 2 s nosným sloupem 1 je vytvořen vložením svislé nožové konzoly 3, vystupující z čela průvlaku 2, do úložné kapsy 5 a uložením spodní úložné plochy svislé nožové konzoly 3 na horní plochu úložné destičky 6. Aby se úložný prvek průvlaku 2, tvořený svislou nožovou konzolou 3, nemohl uvolnit z úložné kapsy 5, je k čelní volné svislé ploše svislé nožové konzoly 3 upevněna příčná kotevní destička 10, takže svislá nožová konzola 3 má spolu s touto příčnou kotevní destičkou 10 ve vodorovném podélném řezu tvar písmene T. jehož stojina prochází podélnou štěrbinou 9 dutého profilového prvku 8 profilu C a jehož ramena jsou uložena uvnitř úložné kapsy 5, která je tvořena vnitřní dutinou dutého profilového prvku 8 profilu C. Poloha této svislé nožové konzoly 3 společně s příčnou kotevní destičkou 10 uvnitř úložné kapsy 5 je zajištěna vyplněním tohoto prostoru betonovou zálivkou 11. Po zatvrdnutí betonové zálivky 11 v úložné kapse 5 je znemožněno vytržení svislé nožové konzoly 3, protože tažná síla se rozloží do dvojice šikmých silových složek, vyznačených na obr. 1 šipkami, které směřují do oblastí dutého profilového prvku 8 profilu C, které mají dostatečnou pevnost.

Svislá nožová konzola 3 každého průvlaku 2 je, jak již bylo řečeno, součástí rovinné ocelové desky 4, zobrazené na obr. 3 a zabetonované částečně do čela průvlaků 2, přičemž zakotvení této ocelové desky 4 je zajištěno tvarovanými pruty 12 z ocelové betonářské výztuže, jejichž tvar je upraven pro zachycování ohybových momentů a svislých posouvacích sil.

Rovněž každý z dutých profilových prvků 8 profilu C je zabetonován v nosném sloupu 1 tak, že jeho ramena profilu C, umístěná po obou stranách podélné štěrbiny 9, lícují s obvodovými vnějšími plochami nosného sloupu 1, jak je to patrno z obr. 1, přičemž pro pevné zakotvení v betonu sloupu je ke každé straně dutého profilového prvku 8 profilu C přivařena dvojice vodorovných prutů 13, uspořádaných podle obr. 3. Ke spodnímu konci dutého profilového prvku 8 profilu C je přivařena úložná destička 6 se ztužujícím páskem 7.

Spoj vodorovných a svislých tyčových nosných prvků podle vynálezu je především řešen pro prefabrikované železobetonové skeletové, zejména předpjaté konstrukce, ale jeho podstatu je možno využít ve formě spojovacích kování pro dřevěné konstrukce nebo pro ocelové konstrukce, popřípadě také pro kombinovaná provedení skeletových konstrukcí.

Claims (3)

1. Spoj vodorovných a svislých prvků skeletové konstrukce, zejména svislých nosných sloupů (1) a vodorovných průvlaků (2), z nichž nosné sloupy (1) jsou opatřeny ve svých bočních plochách nejméně jedním svislým štěrbinovým vybráním a vodorovné průvlaky (2) jsou opatřeny na svých čelech svislými nožovými konzolami (3), vystupujícími z čel průvlaků (2) a uloženými ve svislých drážkových vybráních nosných sloupů (1), vyznačující se tím, že svislé štěrbinové vybrání nosných sloupů (1) je tvořeno podélnou štěrbinou (9), rozšiřující se směrem dovnitř nosného sloupu (1) do podlouhlé svislé úložné kapsy (5), ukončené na spodním konci úložnou destičkou (6), na které je uložena svou spodní úložnou plochou svislá nožová konzola (3) průvlaků (2), vyčnívající z čelní koncové plochy průvlaků (2) a opatřená na svém volném předním konci příčnou kotevní destičkou (10), spojenou se svislou nožovou konzolou (3) do tvaru T a uloženou spolu s částí svislé nožové konzoly (3) v úložné kapse (5), vyplněné zálivkou (11).

2. Spoj podle nároku 1, vyznačující se tím, že úložná kapsa (5) je vytvořena uvnitř dutého profilového prvku (8) profilu C, uloženého a zakotveného v nosných sloupech (1) a lícujícího svými rameny, jejichž volnými a k sobě přivrácenými okraji jsou vymezeny boční strany podélné štěrbiny (9), s obvodovou plochou nosných sloupů (1).

3. Spoj podle nároků 1 a2, vyznačující se tím, že svislé nožové konzoly (3) jsou vyčnívajícími částmi desky (4), zabetonované svou zbývající částí v konci průvlaků (2) ležící v podélné střednicové rovině průvlaků a zakotvené v materiálu průvlaků (2) smykovými a ohybovými pruty (12) betonářské vý ztuže.