RU163812U1

RU163812U1 - MAGNIFICATION ASSEMBLY WITH A COLUMN IN THE STEEL FRAME OF A MULTI-STOREY BUILDING WITH A PRELIMINARY VOLTAGE OF THE LATTICE BY THE TURN OF THE SUPPORT SECTIONS

Info

Publication number: RU163812U1
Application number: RU2015147123/03U
Authority: RU
Inventors: Борис Николаевич Васюта; Валерий Михайлович Добрачев; Дмитрий Сергеевич Вершинин
Original assignee: Валерий Михайлович Добрачев; Дмитрий Сергеевич Вершинин; Борис Николаевич Васюта
Priority date: 2015-11-02
Filing date: 2015-11-02
Publication date: 2016-08-10

Abstract

Узел сопряжения ригеля с колонной в стальном каркасе многоэтажного здания с предварительным напряжением ригеля поворотом опорных сечений, при котором ригель двутаврового сечения оперт на колонну двутаврового сечения при помощи фланца, приваренного к торцу ригеля, колонна подкреплена поперечными ребрами жесткости и имеет опорный столик, на который опирается фланец, фланец прикреплен к полке колонны при помощи высокопрочных болтов с предварительным напряжением, отличающийся тем, что между поверхностями фланца и полки колонны установлена металлическая пластина высотой 20-30 мм, приваренная к полке колонны ниже центра тяжести сечения ригеля.The assembly of the crossbar with the column in the steel frame of a multi-story building with the prestressing of the crossbar by turning the support sections, in which the I-beam cross-section is supported on the I-beam using a flange welded to the end of the crossbar, the column is supported by transverse stiffeners and has a supporting table on which the flange, the flange is attached to the column flange using high-strength bolts with prestressing, characterized in that between the surfaces of the flange and the column flange installed on the metal plate 20-30 mm, welded to the flange of the column below the center of gravity of the cross section pins.

Description

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.The utility model relates to the field of construction, in particular to the articulated nodes for connecting the crossbar with the steel frame column of high-rise multi-storey buildings and can be used in the design, construction and reconstruction of high-rise multi-storey steel frames of buildings and structures.

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.Known hard node pairing the crossbar of an I-section with a column of an I-section [Streletsky NS Metal constructions. - Moscow 1961, p. 647;], in which the crossbar is connected to the column using horizontal overlays, which are welded to the column shelf and to the crossbar shelf with welds. In this case, the support moment is decomposed into a couple of forces and transmitted through horizontal plates, and the support reaction is transmitted through a vertical plate welded to the column of the column and to the wall of the crossbar with welds.

Недостатками вышеуказанного узла является высокая трудоемкость монтажа, необходимость контроля качества сварных соединений, выполняемых на строительной площадке, а также наличие концентрации напряжений в сварном шве.The disadvantages of the above node is the high complexity of installation, the need to control the quality of welded joints performed at the construction site, as well as the presence of stress concentration in the weld.

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.Also known is a rigid node for coupling a crossbar of an I-section with a column of an I-section [a.s. USSR No. 1728408, publ. 04/23/1992, IPC E04B 1/38, BI No. 15.], Including horizontal stiffeners of the column, a support rib attached to the end of the crossbar and mounted on the support table, and connecting elements rigidly connected to the column wall and the crossbar with high-strength bolts; in which longitudinal slots are made in the column shelf and the supporting rib, through which connecting elements are passed parallel and symmetrically to the column wall.

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.The disadvantages of this interface node is the need to accurately make slots in the column flange and the supporting edge of the crossbar, which increases the complexity of the pairing, as well as reducing the design section of the column and crossbar, which leads to weakening of the pair.

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.Also known is a rigid node for coupling an I-beam crossbar with an I-column [Recommendations for the calculation, design, manufacture and installation of flange joints of steel building structures. - Moscow 1989], including horizontal stiffening ribs of the column, a flange welded to the end of the crossbar and attached to the column wall with high-strength bolts with prestressing, which rests on a support plate welded to the column shelf.

Недостатками указанного узла являются требуемая высокая точность и трудоемкость изготовления и монтажа строительных конструкций, а также требуемые характеристики материала фланца в направлении толщины проката.The disadvantages of this node are the required high accuracy and the complexity of the manufacture and installation of building structures, as well as the required characteristics of the flange material in the direction of the thickness of the rental.

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.The closest in technical essence is the node of the hard interface of the crossbar with the column in the steel frame of a multi-storey building [Utility Model Patent No. 146862, publ. 10/20/2014 Bull. No. 29, IPC Е04В 1/58] prototype. Containing a flange welded to the end of the bolt, fixed to the column shelf on high-strength bolts with controlled tension, supported by a support table welded to the column shelf, horizontal stiffeners installed on the column at the junction crossbar to the column, high-strength tightening of two or more high-strength rods with pre-tensioning.

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.The disadvantages of the prototype are the required high accuracy and the complexity of manufacturing and installation of building structures, the required characteristics of the flange material in the direction of the thickness of the rental, the need to install additional structural parts on the crossbar and the column, as well as the difficulties that arise when placing the puff in a monolithic overlap.

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.The objective of the claimed utility model is the implementation of the prestressing of the crossbar by pretensioning the upper two rows of high-strength bolts and the possibility of turning the support section of the crossbar, due to the fact that the flange is mounted on the supporting table of the column, while a fixed gap is created between the column of the column and the flange using steel plates. The flange is attached to the column shelf with high-strength bolts; horizontal stiffening ribs of the column are installed at the place of installation of the bolts.

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.The problem is solved in that when pairing the steel crossbar and the column, the I-section crossbar is supported on the I-section column using a flange welded to the end of the crossbar, the column is supported by transverse stiffeners and has a support table welded to the column shelf, on which the flange rests, the flange fastened to the column shelf using high-strength bolts with prestressing, according to a utility model, a metal plate is installed between the surfaces of the flange and the column shelf oh 20-30 mm, welded to the flange of the column below the center of gravity of the cross section pins. In the presence of pre-tension of the two upper rows of high-strength bolts with pre-tensioning and the possibility of rotation of the support section of the crossbar, the crossbar will have a preliminary voltage.

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).In FIG. 1, 2 shows the interface between the steel crossbar 1 of the I-section and the column of the I-section 2. The steel crossbar 1 is supported by a flange 3, welded to the end of the crossbar on a supporting table 4, welded to the column shelf. The lower surface of the flange 3 and the upper surface of the support table 4 planed, for uniform transmission of transverse forces. Between the flange 3 and the column shelf is a metal plate 5 welded to the column shelf. The metal plate 5 creates a fixed gap 6 between the surfaces of the flange 3 and the column shelf. Flange 3 is attached to the column shelf using the lower row 7 and two upper rows 8 high-strength bolts. The lower row of high-strength bolts 7 fixes the crossbar on the support table 4, and the upper rows of high-strength bolts 8 create a preliminary tension of the crossbar 1. Column 2 at the location of the crossbars of the crossbar 1 is reinforced with transverse stiffeners 9. (Fig. 1, 2).

Claims

The assembly of the crossbar with the column in the steel frame of a multi-story building with the prestressing of the crossbar by turning the support sections, in which the I-beam cross-section is supported on the I-beam using a flange welded to the end of the crossbar, the column is supported by transverse stiffeners and has a supporting table on which the flange, the flange is attached to the column flange using high-strength bolts with prestressing, characterized in that between the surfaces of the flange and the column flange installed on the metal plate 20-30 mm, welded to the flange of the column below the center of gravity of the cross section pins.