RU2021436C1

RU2021436C1 - Butt joint of cross-bar with column

Info

Publication number: RU2021436C1
Authority: RU
Inventors: Темирбек Акатаевич Джазыбаев
Original assignee: Темирбек Акатаевич Джазыбаев
Priority date: 1991-07-03
Filing date: 1991-07-03
Publication date: 1994-10-15

Abstract

FIELD: construction. SUBSTANCE: butt joint of cross-bar with column includes T-shaped cross-bar, column flange with horizontal and inclined faces. Free ends of reinforcement of cross- bar and column are rigidly connected to each other. Butt joint includes also reinforcement clamps and concrete for cementing. Butt joint is provided with embedded metal plates and inclined reinforcement rods of column. Cross-bar is made with projection in form of rectangular parallelepiped whose cross-section is smaller than that of vertical rib of cross- bar and whose symmetry axis coincides with cross-bar symmetry axis. Lower face of parallelepiped is made in form of flange of column with horizontal and inclined faces. Embedded plates are located on side faces of parallelepiped and rigidly connected with inclined rods. EFFECT: higher efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к строительству, а именно к соединениям железобетонных каркасов зданий и сооружений. The invention relates to the construction, namely, compounds of reinforced concrete frames of buildings and structures.

Известно стыковое соединение ригеля с колонной, включающее верхние арматурные выпуски из колонны и ригеля и нижние соединительные элементы в виде металлических уголков из колонны и арматурных выпусков из ригеля, арматурные хомуты, расположенные в зоне бетонирования, и гофрированные торцовые грани стыкуемых элементов. A butt joint of a crossbar with a column is known, including upper reinforcing outlets from a column and a crossbar and lower connecting elements in the form of metal corners from a column and reinforcing outlets from a crossbar, reinforcing collars located in the concreting zone, and corrugated end faces of abutting elements.

Недостатком такого решения является низкая прочность соединения для восприятия вертикальных сил как монтажных, так и эксплуатационных. В стыке монтажные вертикальные нагрузки воспринимаются нижними соединительными элементами из уголков и арматурных выпусков, которые не обладают достаточной жесткостью и прочностью, эксплуатационные нагрузки воспринимаются бетоном замоноличивания с арматурными хомутами, которые по технологическим условиям не могут обеспечить равнопрочное сцепление с торцовыми гранями стыкуемых сборных элементов. Учитывая, что на соединение воздействуют знакопеременные изгибающие усилия от ригеля, при которых происходят продольные деформации растяжения верхних и нижних арматурных соединений и деформации сжатия бетона с раскрытием вертикальных трещин по граням сцепления бетона замоналичивания с стыкуемыми поверхностями элементов, соединение не обеспечивает необходимую прочность для восприятия вертикальной нагрузки, что подтвердило землетрясение в Армении в 1988 г. The disadvantage of this solution is the low strength of the connection for the perception of vertical forces, both mounting and operational. At the junction, mounting vertical loads are perceived by lower connecting elements from corners and reinforcing outlets that do not have sufficient rigidity and strength, operational loads are perceived by monolithic concrete with reinforcing clamps, which under technological conditions cannot provide equal strength adhesion to the end faces of joined prefabricated elements. Considering that the joint is affected by alternating bending forces from the crossbar, in which longitudinal tensile deformations of the upper and lower reinforcing joints and concrete compression deformations with the opening of vertical cracks along the adhesion faces of the concrete to be joined with the abutting surfaces of the elements occur, the connection does not provide the necessary strength to absorb the vertical load , which was confirmed by the earthquake in Armenia in 1988.

Известно решение, включающее наклонные торцовые грани стыкуемых элементов перпендикулярно главным сжимающим напряжениям и соединенные между собой верхние арматурные выпуски. A solution is known that includes inclined end faces of abutting elements perpendicular to the main compressive stresses and interconnected upper reinforcing outlets.

Недостатком такого решения является низкая прочность соединения для восприятия знакопеременных изгибающих моментов, которые воспринимаются в основном арматурными и металлическими соединительными элементами, с малой долей участия бетона замоноличивания в сжатой зоне в работе узла. В таком решении также возможно взаимное "проскальзывание" стыкуемых наклонных граней при монтаже ригеля, когда требуется временная опора для фиксации ригеля в проектном положении. The disadvantage of this solution is the low strength of the connection for the perception of alternating bending moments, which are perceived mainly by reinforcing and metal connecting elements, with a small share of concrete monolithic in the compressed zone in the operation of the site. In this solution, it is also possible mutual “slippage” of the joined inclined faces during the installation of the crossbar, when temporary support is required to fix the crossbar in the design position.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является соединение ригеля с колонной, состоящее из прямоугольной полки колонны, консольного ребра ригеля с подрезкой, соединительных металлических элементов на сварке в верхнем и нижнем уровнях соединения и бетона замоноличивания. The closest in technical essence to the invention is the connection of the crossbar with the column, consisting of a rectangular shelf of the column, the cantilever rib of the crossbar with undercutting, the connecting metal elements for welding in the upper and lower levels of the connection and concrete monolithic.

Недостатком такого решения является низкая прочность на восприятие знакопеременных изгибающих моментов в ригеле и вертикальных сил от ригеля ввиду малого плеча сварных соединений и малой высоты (сечения) полки колонны. The disadvantage of this solution is the low perception strength of alternating bending moments in the crossbar and the vertical forces from the crossbar due to the small shoulder of the welded joints and the low height (section) of the column flange.

Цель изобретения - повышение прочности соединения и упрощение монтажа ригеля. The purpose of the invention is to increase the strength of the connection and simplify the installation of the crossbar.

Это достигается тем, что в стыковом соединении ригеля с колонной, включающем прямоугольную полку колонны, консольное ребро ригеля с подрезкой, соединительные металлические элементы на сварке в верхнем и нижнем уровнях соединения и бетон замоноличивания, полка колонны и подрезка ребра ригеля выполнены с горизонтальной и наклонной гранями, а по боковым граням ребра ригеля установлены закладные детали, которые соединены с колонной через верхние наклонные арматурные выпуски, расположенные по направлениям главных растягивающих напряжений в соединении, при этом соединение может быть выполнено с верхним уступом и надопорными арматурными выпусками, наклонными гофрированными торцовыми гранями перпендикулярно главным сжимающим напряжениям и арматурными "хомутами". This is achieved by the fact that in the butt connection of the crossbar with the column, including the rectangular shelf of the column, the cantilever rib of the crossbar with undercutting, the connecting metal elements for welding in the upper and lower levels of connection and concrete monolithic, the shelf of the column and the undercutting of the crossbar rib are made with horizontal and inclined faces and embedded parts are installed along the lateral faces of the crossbar ribs, which are connected to the column through the upper inclined reinforcing outlets located in the directions of the main tensile stresses in the connection, the connection can be made with an upper ledge and support reinforcing outlets, inclined corrugated end faces perpendicular to the main compressive stresses and reinforcing "clamps".

В предлагаемом решении отличительным признаком является выполнение полки колонны с горизонтальной и наклонной верхней гранью и соответствующей по форме и размерам подрезки в консольном ребре ригеля, установки в колонне верхних наклонных арматурных выпусков, соединенных с ребром ригеля сваркой с закладными деталями, установленными по боковым граням ребра, позволяющие использовать отогнутые стержни в балках на восприятие вертикальной нагрузки. In the proposed solution, the distinguishing feature is the implementation of the column shelf with a horizontal and inclined upper edge and corresponding to the shape and size of the undercut in the cantilever rib of the crossbar, installation in the column of the upper inclined reinforcing outlets connected to the crossbar edge by welding with embedded parts installed along the side edges of the rib, allowing the use of bent rods in beams for the perception of vertical load.

На фиг. 1 изображено предлагаемое стыковое соединение ригеля с колонной; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows the proposed butt connection of the crossbar with the column; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1.

Колонна 1 выполнена с полкой 2, имеющей горизонтальную и наклонную верхнюю грани, и с наклонными арматурными выпусками 3. Ригель 4 выполнен с консольным ребром 5, имеющим верхний уступ и подрезку, повторяющий по форме полку 2 колонны и опирающийся по этой поверхности на полку 2. По боковым граням ребра 5 и полки 2 установлены закладные детали 6 и 7 соответственно. Column 1 is made with a shelf 2 having a horizontal and inclined upper face, and with inclined reinforcing outlets 3. The crossbar 4 is made with a cantilever rib 5 having an upper ledge and undercut, repeating the shape of the column 2 of the column and resting on this surface on the shelf 2. On the side faces of the ribs 5 and the shelves 2 mounted embedded parts 6 and 7, respectively.

В соединении установлены верхние и нижние арматурные выпуски 8 и 9, а также арматурные хомуты 10. Торцовые грани соединения выполнены гофрированными. При этом торцовая гофрированная грань ригеля 4 может быть выполнена с уклоном, сужающим длину стыка кверху, а на стыкуемых гранях колонны 1 и ригеля 4 устанавливаются закладные детали для сварного соединения. The upper and lower reinforcing outlets 8 and 9, as well as reinforcing collars 10, are installed in the connection. The end faces of the connection are corrugated. In this case, the corrugated end face of the crossbar 4 can be made with a slope narrowing the length of the joint upwards, and embedded parts for the welded joint are installed on the joined faces of the column 1 and the crossbar 4.

Монтаж осуществляется в следующей последовательности: ригель 4 через ребро 5 устанавливается на полку 2 колонны 1, привариваются нижние арматурные выпуски 9 ригеля к закладным деталям 7 полки 2, наклонные выпуски 3 из колонны 1 - к закладным деталям 6 ребра 5, соединяются верхние арматурные выпуски 8 и 9, устанавливаются хомуты 10 и производится замоноличивание стыка. The installation is carried out in the following sequence: the crossbar 4 is installed through the rib 5 on the shelf 2 of the column 1, the lower reinforcement outlets 9 of the crossbar are welded to the embedded parts 7 of the shelf 2, the inclined outlets 3 from the column 1 to the embedded parts 6 of the rib 5, the upper reinforcement outlets 8 are connected and 9, clamps 10 are installed and the joint is monitored.

При установке закладных деталей в стыкуемых торцовых гранях ребра 5 ригеля и колонны 1 до установки хомутов и бетонирования выполняется их сварка. When installing embedded parts in the abutting end faces of the ribs 5 of the crossbar and the column 1 before installing the clamps and concreting, they are welded.

Положительный эффект решения достигается увеличением прочности полки колонны для восприятия монтажных нагрузок за счет увеличения высоты в опорной зоне и устройства наклонной грани, позволяющей уменьшить влияние изгибающего момента на полку от вертикальной силы ребра ригеля ввиду появления горизонтальной сжимающей составляющей на наклонной грани. Наличие горизонтальной площадки на полке позволяет исключить соскальзывание ригеля с полки в процессе его монтажа. Увеличение общей прочности соединения на вертикальную нагрузку достигается за счет сварки наклонных выпусков из колонн с закладными деталями ребра ригеля, которые, в свою очередь, приварены к отогнутым арматурным стержням ригеля, расположенным внутри, при этом наклон выпусков из колонны принимается вдоль отогнутых стержней в ригеле по направлению главных растягивающих напряжений в соединении, установкой хомутов и бетона замоноличивания, а также устройством наклонных торцовых граней ригеля, создающих объемно-напряженное состояние в бетоне замоноличивания за счет сужения верхней части соединения и сварки торцовой грани бетона и колонны. Знакопеременные изгибающие моменты воспринимаются верхними и нижними арматурными соединениями и бетоном замоноличивания. Наличие бетона замоноличивания по боковым граням соединения обеспечивает достаточную жесткость соединения и в горизонтальной плоскости, что имеет значение при перекосах перекрытия от горизонтальных сил, возникающих при землетрясении. The positive effect of the solution is achieved by increasing the strength of the column flange for the perception of mounting loads by increasing the height in the support zone and the device of the inclined face, which reduces the influence of bending moment on the shelf from the vertical force of the crossbar ribs due to the appearance of a horizontal compressive component on the inclined face. The presence of a horizontal platform on the shelf eliminates the sliding of the bolt from the shelf during its installation. An increase in the total joint strength for vertical load is achieved by welding the inclined outlets from the columns with embedded parts of the crossbar ribs, which, in turn, are welded to the bent reinforcing bars of the crossbar located inside, while the inclination of the outlets from the column is taken along the bent rods in the crossbar the direction of the main tensile stresses in the connection, installation of clamps and concrete monolithic, as well as the device of the inclined end faces of the crossbar, creating a volume-stress state in b This is not monolithic due to narrowing of the upper part of the joint and welding of the end face of concrete and the column. Alternating bending moments are perceived by the upper and lower reinforcing joints and monolithic concrete. The presence of concrete monolithic along the lateral faces of the connection provides sufficient rigidity of the connection in the horizontal plane, which is important for distortions of the overlap from the horizontal forces arising from an earthquake.

Claims

1. The JOINT CONNECTION of the crossbar with the COLUMN, including the ┴-shaped crossbar, the column shelf with horizontal and inclined faces, the end faces of the column and the crossbar are corrugated, the reinforcement outlets of the crossbar and the column are rigidly interconnected, the reinforcing collars and concrete are locked in place, different that it is equipped with embedded metal plates and inclined reinforcing bars of the column, and the crossbar is made with a protrusion in the form of a rectangular parallelepiped, the cross section of which is smaller than the cross section of the vertical crossbar edge I and the axis of symmetry of which coincides with the axis of symmetry of the crossbar, with the lower side of the parallelepiped made in the form of a column shelf with horizontal and inclined faces, and the embedded plates are located on the side faces of the parallelepiped and are rigidly connected to the inclined rods.

2. The compound according to claim 1, characterized in that the end faces of the crossbar are made inclined, narrowing the length of the joint up.