RU210507U1 - Трубобетонная колонна - Google Patents
Трубобетонная колонна Download PDFInfo
- Publication number
- RU210507U1 RU210507U1 RU2021131906U RU2021131906U RU210507U1 RU 210507 U1 RU210507 U1 RU 210507U1 RU 2021131906 U RU2021131906 U RU 2021131906U RU 2021131906 U RU2021131906 U RU 2021131906U RU 210507 U1 RU210507 U1 RU 210507U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- column
- concrete
- pipe
- steel
- nut
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
- E04C3/30—Columns; Pillars; Struts
- E04C3/36—Columns; Pillars; Struts of materials not covered by groups E04C3/32 or E04C3/34; of a combination of two or more materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области строительства, в частности, к конструкции трубобетонной колонны.Технические результаты, на достижение которых направлена полезная модель, заключаются в повышении монолитности конструкции колонны, улучшении совместной работы бетонного ядра и внешней стальной оболочки при эксплуатационных нагрузках, снижении трудоемкости сборки колонны и снижении трудоемкости возведения трубобетонного каркаса здания.Указанные технические результаты достигаются в конструкции трубобетонной колонны, включающей основание, стальную трубу круглого поперечного сечения, бетонное ядро, расположенное внутри трубы, резьбовой крепежный элемент, соединенный с бетонным ядром, оголовок колонны, выполненный из стали, с кольцом, диаметр которого превышает внешний диаметр колонны, и присоединенной к кольцу сваркой опорной пластиной, прижатой к торцу колонны с помощью резьбового соединения, включающего указанный выше резьбовой крепежный элемент.Технические результаты достигаются тем, что резьбовой крепежный элемент выполнен в виде гайки с удлиненным корпусом, корпус гайки снабжен соединительными пластинами, соединительные пластины присоединены сваркой первыми концами к корпусу гайки, а вторыми концами - к внутренней поверхности стальной трубы колонны, при этом корпус гайки и соединительные пластины погружены в бетонное ядро колонны. 3 з.п. ф-лы, 11 ил.
Description
Область техники.
Полезная модель относится к области строительства, в частности, к конструкции трубобетонной колонны. Предлагаемое техническое решение является частью технологии «Домостроительный конструктор», разработанной Азиковым Ю.В. для возведения сейсмостойких жилых домов с трубобетонным рамно-сочлененным каркасом в теле панелей из беспесчаного крупнопористого керамзитобетона.
Термины, используемые в заявке.
Трубобетонная колонна - конструкция, включающая наружную оболочку в виде стальной трубы и внутреннее бетонное ядро.
Оголовок - опорная часть колонны.
Бетонное ядро - бетонная часть трубобетонной колонны.
Уровень техники.
Американский инженер Джон Лалли (John Lally) в начале XX века первым предложил использовать для изготовления несущих колонн зданий металлические трубы, заполненные бетоном.
Так, из уровня техники известна конструкция трубобетонной колонны, предложенная Джоном Лалли, см. патент US 1547175 A, МПК Е04С 3/30, публ. 28.07.1925 г., включающая трубу круглого поперечного сечения с бетонным ядром внутри и стальной оголовок, в состав последнего входят кольцо и опорная пластина, соединенные сваркой.
Недостатком конструкции трубобетонной колонны, известной из патента US 1547175 А, является передача нагрузки от перекрытий только на стенки трубы, в то время как бетонное ядро взаимодействует с перекрытием только опосредовано.
Другим недостатком конструкции трубобетонной колонны, известной из патента US 1547175 A, является отсутствие средств крепления оголовка к трубе, что отрицательно сказывается на монолитности конструкции.
Следует заметить, что проблема обеспечения совместной работы бетонного ядра и внешней стальной оболочки при эксплуатационных нагрузках остается актуальной для конструкций трубобетонных колонн.
Из уровня техники известна конструкция трубобетонной колонны, см. заявку Китая CN 109235778 A, МПК Е04С 3/34, публ. 18.01.2019 г. Конструкция трубобетонной колонны включает внешнюю и внутреннюю трубы круглого поперечного сечения, стальные пластины, расположенные вдоль геометрической оси колонны и неразъемно соединяющие трубы, а также бетонное ядро, заполняющее пространство между трубами и пластинами.
Стальные пластины в приведенной выше конструкции выполняют две функции -центрируют внутреннюю трубу и улучшают совместную работу бетонного ядра и внешней стальной оболочки при эксплуатационных нагрузках.
Недостатками указанной выше конструкции являются:
- сложность конструкции, обусловленная необходимостью использования для производства колонны труб нескольких диаметров;
- использование протяженных соединительных пластин;
- отсутствие средств разъемного соединения колонны с элементами каркаса здания.
За ближайший аналог заявляемой полезной модели взята конструкция трубобетонной колонны, известная из патента US 8826629 B1, МПК Е04С 3/00, публ. 09.09.2014 г.
Конструкция ближайшего аналога включает:
- внешнюю стальную трубу круглого поперечного сечения;
- бетонное ядро;
- цилиндрическую выемку в бетонном ядре;
- анкерный болт, один конец стержня которого заглублен в бетон, а второй выступает из дна указанной выше цилиндрической выемки;
- оголовок, выполненный в виде стальной пластины с крепежными отверстиями, снабженной приварной гайкой.
Недостатками указанной выше конструкции являются:
- использование анкерного болта, резьба вступающего участка которого может повреждаться в процессе транспортировки колонны и при выполнении монтажных работ;
- недостаточно прочная связь анкерного болта с бетонным ядром и стальной трубой;
- необходимость вращения оголовка для его фиксирования на колонне;
- проблемы с ориентированием оголовка с крепежными отверстиями.
Раскрытие сущности полезной модели.
Задача, на достижение которой направлено заявленное устройство, заключается в создании трубобетонной колонны трубобетонного рамно-сочлененного каркаса сейсмостойкого жилого дома, характеризующейся пониженной трудоемкостью сборки колонны, пониженной трудоемкостью возведения трубобетонного каркаса здания и улучшенной совместной работой бетонного ядра и стальной трубы при эксплуатационных нагрузках.
Технические результаты, на достижение которых направлена полезная модель, заключаются:
- в повышении монолитности конструкции колонны;
- в улучшении совместной работы бетонного ядра и стальной трубы при эксплуатационных нагрузках;
- в снижении трудоемкости сборки колонны;
- в снижении трудоемкости возведения трубобетонного каркаса здания.
Указанные технические результаты достигаются в конструкции трубобетонной колонны, включающей основание, стальную трубу круглого поперечного сечения, бетонное ядро, расположенное внутри трубы, резьбовой крепежный элемент, соединенный с бетонным ядром, оголовок колонны, выполненный из стали, с кольцом, внутренний диаметр которого превышает внешний диаметр трубы колонны, и опорной пластиной, присоединенной к кольцу сваркой и прижатой к торцу колонны с помощью резьбового соединения, включающего указанный выше резьбовой крепежный элемент.
Технические результаты достигаются тем, что резьбовой крепежный элемент выполнен в виде гайки с удлиненным корпусом, корпус гайки снабжен соединительными пластинами, соединительные пластины присоединены сваркой первыми концами к корпусу гайки, а вторыми концами к внутренней поверхности стальной трубы колонны, при этом корпус гайки и соединительные пластины погружены в бетонное ядро колонны.
При этом колонна может быть снабжена стальной арматурой, приваренной к соединительным пластинам.
При этом оголовок может быть снабжен проушинами для присоединения балок каркаса, присоединенными сваркой к кольцу оголовка колонны.
При этом в качестве бетона может быть использован керамзитобетон с плотностью 1200 кг/м3.
Краткое описание чертежей.
Полезная модель поясняется следующими изображениями.
На Фиг. 1 изображена трубобетонная колонна - ближайший аналог;
На Фиг. 2 изображена трубобетонная колонна без оголовка;
На Фиг. 3 изображена гайка в сборе с соединительными пластинами;
На Фиг. 4 изображена гайка в сборе с соединительными пластинами и арматурой;
На Фиг. 5 изображен стальной каркас трубобетонной колонны в разрезе;
На Фиг. 6 изображен оголовок трубобетонной колонны;
На Фиг. 7 изображен оголовок балки, выполненной по технологии трубобетона;
На Фиг. 8 изображен узел каркаса, состоящий из трубобетонной колонны и двух балок;
На Фиг. 9 изображена часть трубобетонного рамно-сочлененного каркаса здания.
На Фиг. 10 представлена 3D-визуализация проекта дома с трубобетонной рамно-сочлененным каркасом в теле панелей из беспесчаного крупнопористого керамзитобетона.
На Фиг. 11 изображена часть конструкции дома, включающая трубобетонный рамно-сочлененный каркас в теле панелей из беспесчаного крупнопористого керамзитобетона.
Позициями на изображениях трубобетонной колонны обозначены:
1 - трубобетонная колонна; 2 - стальная труба; 3 - пластина основания;
4 - гайка; 5 - соединительная пластина;
6 - армирующие стержни; 7 - кольцо оголовка; 8 - опорная пластина оголовка;
9 - проушина; 10 - ухо; 11,12- балка; 13 - угловая балка.
Осуществление полезной модели.
Предлагаемая полезная модель может быть реализована следующим образом. Изготавливают стальные гайки 4 с удлиненным корпусом.
Приваривают к внешней поверхности корпуса каждой гайки 4 соединительные пластины 5, как показано на Фиг. 3.
Для дальнейшего повышения монолитности конструкции колонны и улучшения совместной работы бетонного ядра и стальной трубы при эксплуатационных нагрузках колонна может быть снабжена стальной арматурой, приваренной к соединительным пластинам (см. Фиг. 4).
Устанавливают со стороны первого торца стальной трубы гайку 4 в сборе с соединительными пластинами 5 внутрь стальной трубы 2 и приваривают периферические концы соединительных пластин 5 к внутренней поверхности стальной трубы 2.
Устанавливают вторую гайку 4 со стороны второго торца стальной трубы 2 и приваривают периферические концы соединительных пластин 5 к внутренней поверхности стальной трубы 2.
Стальной каркас трубобетонной колонны готов к заполнению бетонным ядром, см. Фиг. 5.
Изготавливают основание трубобетонной колонны.
В простейшем случае основание 3 (см. Фиг. 2) может быть выполнено в форме стальной пластины 3, в которой выполняют монтажные отверстия и центральное отверстие для осуществления прижатия основания к торцу колонны с помощью резьбового соединения, включающего гайку 4 и болт.
Основание также можно выполнить в виде стального кольца, внутренний диаметр которого превышает внешний диаметр стальной трубы 2, и стальной пластины, присоединенной к торцу кольца сваркой. В указанной выше пластине при этом также выполняют монтажные отверстия и центральное отверстие для осуществления прижатия основания к торцу колонны с помощью резьбового соединения, включающего гайку 4 и болт.
Изготавливают стальной оголовок трубобетонной колонны. Как и оголовок, известный из патента US 1547175 А, он включает кольцо 7 и опорную пластину 8. При этом для наилучшей реализации конструкции необходимо приварить к кольцу 7 проушины 9 (см. Фиг. 6) для присоединения балок каркаса здания (см. Фиг. 8, 9).
Присоединяют основание 3 к каркасу трубобетонной колонны с помощью резьбового соединения болт-гайка 4.
Резьбовое отверстие гайки 4, предназначенное для присоединения оголовка, защищают от попадания внутрь бетона. Например, вворачивают в отверстие болт.
Внутрь каркаса трубобетонной колонны (или балки) закачивают бетон.
Бетон в стальной каркас можно закачивать как на предприятии-изготовителе колонн, так и непосредственно на строящемся объекте.
После застывания бетонного ядра на колонну устанавливают оголовок.
Ориентируют оголовок относительно основания колонны и фиксируют его на колонне с помощью резьбового соединения болт-гайка 4.
Предлагаемая конструкция трубобетонной колонны пригодна и для использования в качестве балки. При этом для изготовления балки 11, 12, 13, выполняют оголовки в соответствии с Фиг. 7. Оголовок балки, помимо стального кольца 7 и опорной пластины 8, включает ухо 10, которое присоединяют сваркой к поверхности опорной пластины.
При этом необходимо обеспечить доступ к центральному отверстию опорной пластины 8 для возможности прижатия оголовка к торцу балки с помощью резьбового соединения болт-гайка 4. Например, в части уха 10, прилегающей к поверхности опорной пластины 8, выполнить напротив центрального отверстия выемку под болт, как это показано на Фиг. 7.
Конструктивное решение узлов сопряжения трубобетонного рамно-сочлененного каркаса (см. Фиг. 9) обеспечивает эффективную передачу вертикальных нагрузок (от перекрытия или покрытия) на стальную трубу и бетонное ядро трубобетонной колонны.
Предлагаемое техническое решение было реализовано на практике и испытано.
Колонны были выполнены из металлической трубы диаметром 159 мм с толщиной стенки 4 мм.
В качестве бетона для снижения массы изделия при сохранении требуемой прочности был использован керамзитобетон с плотностью 1200 кг/м3.
Испытания трубобетонных колонн в составе трубобетонного рамно-сочлененного каркаса сейсмостойкого жилого дома, выполненных в соответствии с заявленной полезной моделью, подтвердили промышленную применимость полезной модели и ее соответствие заявленным техническим результатам.
Повышение монолитности конструкции колонны достигается:
- выполнением резьбового крепежного элемента в виде гайки с удлиненным корпусом, снабженным соединительными пластинами, которые присоединены сваркой к корпусу гайки и к внутренней поверхности стальной трубы колонны;
- погружением корпуса гайки с соединительными пластинами в бетонное ядро колонны;
- оснащением колонны стальной арматурой, приваренной к соединительным пластинам.
Улучшение совместной работы бетонного ядра и стальной трубы при эксплуатационных нагрузках достигается распределением нагрузки как на бетонное ядро, так и на стальную трубу колонны.
Снижение трудоемкости сборки колонны достигается за счет оптимизации конструкции колонны и использования резьбового крепежного элемента в виде гайки с удлиненным корпусом, снабженным соединительными пластинами, которые присоединены сваркой к корпусу гайки и к внутренней поверхности стальной трубы колонны.
Снижение трудоемкости возведения трубобетонного каркаса здания достигается за счет применения резьбовых соединений, включающих резьбовой крепежный элемент в виде гайки с удлиненным корпусом, конструкции оголовков и применения в качестве бетона использован керамзитобетон с плотностью 1200 кг/м3.
Трубобетонный рамно-сочлененный каркас в сочетании со стеновыми панелями из беспесчаного крупнопористого керамзитобетона позволяет осуществлять строительство зданий на площадках с сейсмичностью 8 баллов (см. Фиг. 10).
Для обеспечения совместной работы трубобетонного рамно-сочлененного каркаса и стеновой панели в панели предусмотрены отверстия и выемки. В частности, для монтажа трубобетонной колонны в панели (см. Фиг. 11) предусмотрено сквозное технологическое отверстие. В верхнем торце плиты предусмотрена технологическая выемка (не показана), в которой располагаются горизонтальные балки трубобетонного-рамно-сочлененного каркаса, а также узловые соединения. После монтажа горизонтальных связей выемка заполняется бетоном вместе с плитой перекрытия.
Проведенные патентные исследования подтвердили соответствие заявленного технического решения трубобетонной колонны условиям патентоспособности полезной модели.
Claims (4)
1. Трубобетонная колонна, включающая основание, стальную трубу круглого поперечного сечения, бетонное ядро, расположенное внутри трубы, резьбовой крепежный элемент, соединенный с бетонным ядром, оголовок колонны, выполненный из стали, с кольцом, внутренний диаметр которого превышает внешний диаметр трубы колонны, и присоединенной к кольцу сваркой опорной пластиной, прижатой к торцу колонны с помощью резьбового соединения, включающего указанный выше резьбовой крепежный элемент, отличающаяся тем, что резьбовой крепежный элемент выполнен в виде гайки с удлиненным корпусом, корпус гайки снабжен соединительными пластинами, соединительные пластины присоединены сваркой первыми концами к корпусу гайки, а вторыми концами - к внутренней поверхности стальной трубы колонны, при этом корпус гайки и соединительные пластины погружены в бетонное ядро колонны.
2. Трубобетонная колонна по п. 1, отличающаяся тем, что колонна снабжена стальной арматурой, приваренной к соединительным пластинам.
3. Трубобетонная колонна по п. 1, отличающаяся тем, что оголовок снабжен проушинами для присоединения балок каркаса, присоединенными сваркой к кольцу оголовка колонны.
4. Трубобетонная колонна по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве бетона использован керамзитобетон с плотностью 1200 кг/м3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021131906U RU210507U1 (ru) | 2021-11-01 | 2021-11-01 | Трубобетонная колонна |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021131906U RU210507U1 (ru) | 2021-11-01 | 2021-11-01 | Трубобетонная колонна |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU210507U1 true RU210507U1 (ru) | 2022-04-18 |
Family
ID=81255746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021131906U RU210507U1 (ru) | 2021-11-01 | 2021-11-01 | Трубобетонная колонна |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU210507U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2788545C1 (ru) * | 2022-08-05 | 2023-01-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" (ФГБОУ ВО "МГТУ им. Г.И. Носова") | Трубобетонная сейсмоизолирующая опора |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1218024A1 (ru) * | 1984-05-14 | 1986-03-15 | Криворожский Ордена Трудового Красного Знамени Горно-Рудный Институт | Трубобетонна колонна |
| RU116537U1 (ru) * | 2012-01-10 | 2012-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" | Строительный элемент в виде стойки |
| US8826629B1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-09 | David R. Brindle | Apparatus and method for an adjustable column |
| KR101451167B1 (ko) * | 2013-07-26 | 2014-10-15 | 한국교통대학교산학협력단 | 중공 프리캐스트 철근콘크리트 결합체 및 그의 접합 방법 |
| RU176508U1 (ru) * | 2017-07-26 | 2018-01-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Сталебетонная стойка |
| RU2691249C1 (ru) * | 2018-08-13 | 2019-06-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Узел сопряжения трубобетонных колонн с балками перекрытий |
-
2021
- 2021-11-01 RU RU2021131906U patent/RU210507U1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1218024A1 (ru) * | 1984-05-14 | 1986-03-15 | Криворожский Ордена Трудового Красного Знамени Горно-Рудный Институт | Трубобетонна колонна |
| RU116537U1 (ru) * | 2012-01-10 | 2012-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" | Строительный элемент в виде стойки |
| US8826629B1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-09 | David R. Brindle | Apparatus and method for an adjustable column |
| KR101451167B1 (ko) * | 2013-07-26 | 2014-10-15 | 한국교통대학교산학협력단 | 중공 프리캐스트 철근콘크리트 결합체 및 그의 접합 방법 |
| RU176508U1 (ru) * | 2017-07-26 | 2018-01-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Сталебетонная стойка |
| RU2691249C1 (ru) * | 2018-08-13 | 2019-06-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Узел сопряжения трубобетонных колонн с балками перекрытий |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2788545C1 (ru) * | 2022-08-05 | 2023-01-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" (ФГБОУ ВО "МГТУ им. Г.И. Носова") | Трубобетонная сейсмоизолирующая опора |
| RU2812360C1 (ru) * | 2023-06-30 | 2024-01-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова" | Трубобетонная сейсмоизолирующая опора |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107313540B (zh) | 防火防屈曲的装配式组合梁及施工方法 | |
| CN108316477B (zh) | 扁钢管混凝土柱与型钢梁中节点连接结构及施工方法 | |
| CN109403545B (zh) | 一种高装配率钢管混凝土框架结构体系及连接方法 | |
| CN212295147U (zh) | 一种预制装配式消能器用支墩及支墩与消能器连接节点 | |
| CN113863495A (zh) | 一种先张法预应力框架梁柱连接节点 | |
| RU210507U1 (ru) | Трубобетонная колонна | |
| CN112267608A (zh) | 一种复合型增强免拆模板及楼承板 | |
| JPH09209451A (ja) | 上下柱と梁の接合構造および接合方法 | |
| KR200386881Y1 (ko) | 강관파일의 두부 보강 구조 | |
| JPH10331436A (ja) | 既存構築物における柱梁の耐震補強構造 | |
| CN211735762U (zh) | 一种钢管混凝土装配式建筑的结构 | |
| JP2003147862A (ja) | プレキャスト鉄筋コンクリート壁材及び壁構築構造 | |
| JP5358203B2 (ja) | 建物ユニットの固定構造、及びユニット建物 | |
| CN212957239U (zh) | 装配式建筑板材 | |
| CN211899179U (zh) | 一种建筑用钢结构稳定装置 | |
| KR102474648B1 (ko) | 볼트연결철물을 이용한 접합부를 갖는 프리캐스트 콘크리트 라멘구조물 | |
| CN216007478U (zh) | 一种复合型增强免拆模板及楼承板 | |
| CN219100441U (zh) | 一种填充墙板与主体结构的连接结构 | |
| CN215483543U (zh) | 一种梁柱干式连接构造 | |
| TWI810500B (zh) | 預鑄牆與支柱之間的固定結構 | |
| JPH04203054A (ja) | 柱材構造 | |
| CN214302480U (zh) | 一种防开裂复合型增强免拆模板及楼承板 | |
| CN220117460U (zh) | 一种用于预制剪力墙竖向连接的减震支座 | |
| CN213539881U (zh) | 一种钢管混凝土柱H型梁支撑π形组合式中柱底部节点 | |
| CN220100211U (zh) | 一种钢筋混凝土柱转钢管混凝土柱节点 |