RU2203369C1

RU2203369C1 - Joint connecting column and floor plate

Info

Publication number: RU2203369C1
Application number: RU2001123657/03A
Authority: RU
Inventors: К.В. Мартынюк; Л.Н. Левонтин; А.И. Гулевич
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Фирма КУБ"
Priority date: 2001-08-27
Filing date: 2001-08-27
Publication date: 2003-04-27

Abstract

FIELD: construction industry, erection of prefabricated crossbar-free, capital-free frame of building and structure. SUBSTANCE: joint connecting column and floor plate of crossbar-free, capital-free frame of building includes prefabricated floor plate with rectangular hole in which steel shell produced in the form of two truncated pyramids intermatched with their small bases is installed. Column with power fittings naked in zone of shell is passed through shell and is welded to shell by means of steel trapezoidal connecting members. Connecting member comes in the form of rectangular trapezium, single or paired, matched at right angle, normally mounted to longitudinal axis of column. Straight side rib of trapezium borders on power fittings of column, inclined side rib of it adjoins on upper part of steel shell. Paired rectangular trapezium can be made of flat plates welded one with another along vertical side ribs or of equal rolled or bent angle piece. Column passed through steel shell can be sectional along its height with connection of its parts at level of floor. Power fittings of upper part of column have form of bars forming closed loop of rectangular shape. Power fittings of lower part of column come in the form of bar extensions of fittings embracing corresponding bars of upper part of column on their vertical sections and are welded to these vertical sections.. EFFECT: improved adaptability of prefabricated sections of column and floor plates to assembly. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к строительству и предназначено для использования при возведении сборного безригельного бескапительного каркаса зданий и сооружений. The invention relates to construction and is intended for use in the construction of a prefabricated bezelless capless frame of buildings and structures.

Известен узел стыка колонны с плитой перекрытия, в котором плита перекрытия выполнена из двух частей, стык которых расположен в зоне пропуска сквозь плиту колонны. В месте стыка обе части плиты имеют горизонтальные пазы, сквозь вертикальные стенки которых пропущены направленные навстречу друг другу и пересекающиеся с обнаженной арматурой колонны горизонтальные стержни, После монтажа участков плит и колонны стык замоноличивается бетоном (Япония заявка 2-6901 от 1990 г. МКИ Е 04 В 5/43). Known node of the junction of the column with the slab, in which the slab is made of two parts, the junction of which is located in the zone of passage through the slab of the column. At the junction, both parts of the slab have horizontal grooves, through the vertical walls of which horizontal rods directed towards each other and intersecting with the exposed armature of the column are passed. After the installation of the sections of the slabs and the column, the joint is monolithic with concrete (Japan application 2-6901 from 1990 MKI E 04 B 5/43).

Известно также железобетонное перекрытие, уложенное на опоры, в каждой из которых предусмотрены вырезы. Углы деталей перекрытия армированы несущими элементами, плечи которых изогнуты под острым углом. Биссектриса угла проходит через ось опоры. Несущие элементы выполненными из листовой стали, причем плечи каждого элемента соединены друг с другом стальным уголковым профилем, к которому приварены несущие арматурные стержни перекрытия. После монтажа стальных деталей узел бетонируется (Швейцария патент 635390 от 1978 г. МКИ Е 04 В 5/43). Reinforced concrete flooring laid on supports is also known, in each of which cutouts are provided. The corners of the floor parts are reinforced with load-bearing elements, the shoulders of which are bent at an acute angle. The bisector of the angle passes through the axis of the support. The bearing elements are made of sheet steel, and the shoulders of each element are connected to each other by a steel corner profile, to which the bearing reinforcing bars of the ceiling are welded. After mounting the steel parts, the assembly is concreted (Switzerland patent 635390 from 1978, MKI E 04 B 5/43).

Еще один известный узел соединения сборных колонны и плиты перекрытия содержит сборную колонну высотой на этаж, оголовок которой выполнен по боковым сторонам со скосами и закладными деталями, а сборная плита перекрытия выполнена с отверстиями и скосами, на верхних гранях которых размещены закладные детали. Закладные детали колонны и плиты перекрытия соединены на сварке посредством стальной пластины. В полость между скосами колонны и плиты укладывается цементный клей (СССР а.с. 1813145 от 1993 г. МКИ Е 04 В 1/38). Another known node connecting the prefabricated columns and floor slabs contains a floor-mounted prefabricated column, the head of which is made on the sides with bevels and embedded parts, and the prefabricated floor plate is made with holes and bevels, on the upper faces of which embedded parts are placed. The embedded parts of the column and floor slabs are connected by welding by means of a steel plate. Cement glue is placed in the cavity between the bevels of the column and slab (USSR AS 1813145 from 1993 MKI E 04 1/38).

В приведенных аналогах при монтаже каркаса узел соединения частей сборной колонны должен располагаться вне узла стыка колонны с перекрытием, что усложняет процесс монтажа каркаса. In the above analogues, when mounting the frame, the node for joining the parts of the prefabricated column should be located outside the node of the column joint with overlapping, which complicates the process of mounting the frame.

Наиболее близким аналогом, принимаемым за прототип предлагаемого изобретения, является узел соединения колонны и плиты перекрытия, содержащий сборную колонну, выполненную по высоте с разрывом бетона в уровне перекрытия, и сборную плиту перекрытия, снабженную центральным отверстием, обрамленным прикрепленной к рабочей арматуре плиты обечайкой, сквозь которую пропущена колонна. Обнаженная в месте разрыва бетона в уровне перекрытия арматура колонны соединена на сварке при помощи плоских стальных трапециевидных элементов с верхней частью обечайки двух смежных торцов отверстия плиты. После сварки всех элементов стыка узел замоноличивается бетоном (СССР а.с. 1114749 от 1984 г. МКИ Е 04 В 1/18). The closest analogue to be taken as a prototype of the invention is a column and floor slab connection unit comprising a prefabricated column made in height with concrete breaking at the floor level, and a prefabricated floor slab equipped with a central hole framed by a casing attached to the plate working reinforcement through which the column is missing. The column reinforcement exposed at the point of concrete rupture at the level of overlap is welded using flat steel trapezoidal elements to the upper part of the shell of two adjacent ends of the plate opening. After welding all the elements of the joint, the assembly is monolithic with concrete (USSR AS 1114749 from 1984 MKI E 04 B 1/18).

Недостатком прототипа является, во-первых, возможность соединения плиты перекрытия только с цельным по высоте участком колонны - стык двух частей колонны, располагаемых соосно, должен быть организован отдельно, вне плоскости стыка плиты и колонны, что усложняет процесс монтажа каркаса, и, во-вторых, выполнение трапециевидных элементов плоскими требует точной их подгонки при приварке к обечайке и обнаженной арматуре колонны. The disadvantage of the prototype is, firstly, the ability to connect the floor slab only with a solid section of the column height - the joint of the two parts of the column, located coaxially, must be organized separately, outside the plane of the junction of the plate and the column, which complicates the process of mounting the frame, and, secondly, the execution of trapezoidal elements flat requires accurate fitting when welding to the shell and exposed reinforcement of the column.

Задача предлагаемого изобретения заключается в повышении технологичности монтажа сборных участков колонны и плиты перекрытия. The task of the invention is to improve the manufacturability of the installation of prefabricated sections of the columns and slabs.

Эта задача решается тем, что узел соединения колонны и плиты перекрытия безригельного бескапительного каркаса здания содержит сборную плиту перекрытия с прямоугольным отверстием, в котором жестко смонтирована стальная обечайка, выполненная в виде двух усеченных пирамид, сопряженных друг с другом своими малыми основаниями, и пропущенную сквозь обечайку колонну с обнаженной в зоне обечайки силовой арматурой, соединенной на сварке с обечайкой посредством стальных трапециевидных соединительных элементов. Соединительный элемент выполнен в виде одиночной или спаренной в плане под прямым углом прямоугольной трапеции, смонтированной нормально к продольной оси колонны. Прямое боковое ребро трапеции примыкает к силовой арматуре колонны, а наклонное боковое ребро - к верхней части стальной обечайки. Спаренная прямоугольная трапеция может быть выполнена из сваренных друг с другом по вертикальным боковым ребрам плоских пластин или из равнобокого прокатного или гнутого уголка. Пропущенная сквозь обечайку колонна может быть выполнена составной по высоте со стыком ее частей в уровне перекрытия, причем силовая арматура верхней части колонны выполнена в виде стержней, образующих замкнутую петлю прямоугольной формы, а силовая арматура нижней части колонны выполнена в виде выпусков стержней арматуры, охватывающих соответствующие стержни верхней части колонны на их вертикальных участках и приварена к этим вертикальным участкам. В торце одной из частей колонны может быть смонтирован фиксирующий стержень, а в торце другой части колонны образован конгруэнтный стержню фиксирующий канал, причем стержень и канал расположены по оси колонны. This problem is solved in that the junction of the column and the floor slab of the bezelless capless building frame contains a prefabricated floor slab with a rectangular hole in which a steel shell is rigidly mounted, made in the form of two truncated pyramids, paired with each other with their small bases, and passed through the shell a column with exposed power reinforcement in the zone of the shell connected to welding with the shell by means of steel trapezoidal connecting elements. The connecting element is made in the form of a single or paired plan at a right angle to a rectangular trapezoid mounted normally to the longitudinal axis of the column. The straight lateral rib of the trapezoid is adjacent to the power reinforcement of the column, and the inclined lateral rib is adjacent to the upper part of the steel shell. A paired rectangular trapezoid can be made of flat plates welded to each other along the vertical side ribs or from an isosceles rolling or bent corner. The column passed through the shell can be made height-height with the joint of its parts at the level of overlap, and the reinforcement of the upper part of the column is made in the form of rods forming a closed loop of a rectangular shape, and the power reinforcement of the lower part of the column is made in the form of outlets of reinforcement rods covering the corresponding the rods of the upper part of the column in their vertical sections and welded to these vertical sections. A fixing rod can be mounted at the end of one of the parts of the column, and a fixing channel congruent to the rod is formed at the end of the other part of the column, the rod and channel being located along the axis of the column.

Сопоставительный анализ заявленного устройства с прототипом показывает, что оно отличается тем, что соединительный элемент выполнен в виде одиночной или спаренной в плане под прямым углом прямоугольной трапеции, смонтированной нормально к продольной оси колонны. Прямое боковое ребро трапеции примыкает к силовой арматуре колонны, а наклонное боковое ребро - к верхней части стальной обечайки. Спаренная прямоугольная трапеция может быть выполнена из сваренных друг с другом по вертикальным боковым ребрам плоских пластин или из равнобокого прокатного или гнутого уголка. Пропущенная сквозь обечайку колонна может быть выполнена составной по высоте со стыком ее частей в уровне перекрытия, причем силовая арматура верхней части колонны выполнена в виде стержней, образующих замкнутую петлю прямоугольной формы, а силовая арматура нижней части колонны выполнена в виде выпусков стержней арматуры, охватывающих соответствующие стержни верхней части колонны на их вертикальных участках и приварена к этим вертикальным участкам. В торце одной из частей колонны может быть смонтирован фиксирующий стержень, а в торце другой части колонны образован конгруэнтный стержню фиксирующий канал, причем стержень и канал расположены по оси колонны. A comparative analysis of the claimed device with the prototype shows that it differs in that the connecting element is made in the form of a single or paired in plan at right angles to a rectangular trapezoid mounted normally to the longitudinal axis of the column. The straight lateral rib of the trapezoid is adjacent to the power reinforcement of the column, and the inclined lateral rib is adjacent to the upper part of the steel shell. A paired rectangular trapezoid can be made of flat plates welded to each other along the vertical side ribs or from an isosceles rolling or bent corner. The column passed through the shell can be made height-height with the joint of its parts at the level of overlap, and the reinforcement of the upper part of the column is made in the form of rods forming a closed loop of a rectangular shape, and the power reinforcement of the lower part of the column is made in the form of outlets of reinforcement rods covering the corresponding the rods of the upper part of the column in their vertical sections and welded to these vertical sections. A fixing rod can be mounted at the end of one of the parts of the column, and a fixing channel congruent to the rod is formed at the end of the other part of the column, the rod and channel being located along the axis of the column.

Этот анализ дает основание утверждать о наличии новизны в заявленной конструкции. This analysis gives reason to claim the presence of novelty in the claimed design.

Сравнение предложенного узла с другими известными техническими решениями аналогичного назначения показывает, что применение соединительного элемента, выполненного в виде одиночной или спаренной в плане под прямым углом прямоугольной трапеции, смонтированной нормально к продольной оси колонны, упрощает процесс монтажа каркаса, т.к. обеспечивает лучший доступ варочного электрода к местам приварки соединительного элемента к арматуре колонны и к обечайке, обеспечивает более прочное соединение арматуры колонны и ее частей с арматурой плиты и, кроме того, позволяет более качественно уплотнить бетонную смесь в узле стыка. Comparison of the proposed assembly with other well-known technical solutions of a similar purpose shows that the use of a connecting element made in the form of a single or twin rectangular trapezoidal plan, mounted normally to the longitudinal axis of the column, simplifies the process of mounting the frame, because provides better access of the cooking electrode to the places of welding of the connecting element to the reinforcement of the column and to the shell, provides a more reliable connection of the reinforcement of the column and its parts to the reinforcement of the plate and, in addition, allows better sealing of the concrete mixture in the joint.

Проведенное сравнение указывает на превышение заявленным изобретением известного уровня техники. The comparison indicates the excess of the claimed invention prior art.

Изобретение поясняется на примере его выполнения. На чертежах изображено:
- на фиг.1 - узел стыка неразрезной колонны с плитой перекрытия;
- на фиг.2 - узел стыка колонны с плитой покрытия;
- на фиг. 3 - узел стыка разрезной колонны с плитой перекрытия; стык частей колонны расположен в плоскости плиты,
на фиг.4 - план узла стыка на фиг.3.The invention is illustrated by the example of its implementation. The drawings show:
- figure 1 - the junction of the continuous column with the slab;
- figure 2 - the node of the junction of the column with the coating plate;
- in FIG. 3 - node joint split columns with a slab; the joint of the parts of the column is located in the plane of the plate,
figure 4 is a plan of the junction of figure 3.

На колонне 1 сверху надета панель 2, снабженная прямоугольным отверстием 3, сквозь которую и пропущена колонна. По периметру отверстия жестко смонтирована обечайка 4, выполненная из стального уголка и соединенная с бетоном плиты при помощи выпусков силовой арматуры 5. Отверстие плиты представляет собой две прямоугольные пирамиды 6 и 7, состыкованные своими малыми основаниями 8. В зоне стыка силовая арматура 9 и 10 колонны обнажена. В случае выполнения колонны составной (см. фиг.3) силовая арматура 10 верхней части 11 колонны выполнена в виде стержней, образующих замкнутую петлю прямоугольной формы, а силовая арматура 9 нижней части 1 колонны выполнена в виде выпусков стержней арматуры, охватывающих соответствующие стержни верхней части колонны на их вертикальных участках и приварена к этим вертикальным участкам электросварным швом 12. Между обечайкой и арматурой колонны вварены стальные соединительные элементы 13, 14. Соединительные элементы могут быть выполнены в виде одиночной 13 или спаренной 14 в плане под прямым углом прямоугольной трапеции, смонтированной нормально к продольной оси 15 колонны, причем прямое боковое ребро 16 трапеции примыкает к силовой арматуре 9, 10 колонны 1, а наклонное боковое ребро 17 - к верхней части 18 стальной обечайки. Спаренная прямоугольная трапеция 14 может быть выполнена из сваренных друг с другом по вертикальным боковым ребрам 19 плоских пластин 20 или из равнобокого прокатного или гнутого уголка 21. В торце одной из частей сборной колонны смонтирован фиксирующий стержень 22, а в торце другой части колонны образован конгруэнтный стержню фиксирующий канал 23, причем стержень и канал расположены по оси 15 колонны. On the column 1, a panel 2 is fitted on top, provided with a rectangular hole 3, through which the column is passed. A shell 4 is made rigidly mounted around the perimeter of the hole, made of a steel corner and connected to the concrete of the slab using the outlets of the power reinforcement 5. The hole of the slab is two rectangular pyramids 6 and 7 joined by its small bases 8. In the joint zone, the power fittings 9 and 10 of the column naked. In the case of a composite column (see Fig. 3), the power reinforcement 10 of the upper part 11 of the column is made in the form of rods forming a closed loop of a rectangular shape, and the power reinforcement 9 of the lower part 1 of the column is made in the form of outlets of reinforcement rods covering the corresponding rods of the upper part columns in their vertical sections and welded to these vertical sections with an electric weld seam 12. Steel connecting elements 13, 14 are welded between the shell and the column reinforcement. The connecting elements can be made in the form dinochnoy 13 or twin 14 in terms of the right angle of a rectangular trapezium, is mounted normal to the longitudinal axis 15 of the column, and a direct lateral edge 16 trapezium adjacent to power the armature 9, 10 of the column 1, and the inclined lateral edge 17 - to the upper portion 18 of the steel shell. A paired rectangular trapezoid 14 can be made of flat plates 20 welded to each other along the vertical lateral ribs 19 or of an isosceles rolling or bent corner 21. A fixing rod 22 is mounted at the end of one of the parts of the assembled column, and a congruent rod is formed at the end of the other part of the column. the fixing channel 23, and the rod and channel are located on the axis 15 of the column.

Монтаж узла происходит в следующем порядке. На колонну 1 посредством специального монтажного приспособления (на чертежах не показано) сверху надевают плиту перекрытия 2 таким образом, что колонна проходит сквозь обечайку 4 отверстия 3, а плита 2 устанавливается в уровне обнаженной арматуры 9, 10 колонны. В том случае, когда колонна составная по высоте ее части 1 и 11 стыкуются также в уровне стыка колонны с плитой, причем фиксирующий стержень 22 вводится в канал 23 и расположенные в торцах обеих частей колонны стальные пятачки 24 обвариваются; силовая арматура 9, 10 также сваривается на вертикальных участках. В зазор между силовой арматурой 9 колонны и обечайкой 4 вводят соединительные стальные элементы 13 иди 14 и приваривают их прямое боковое ребро 16 к силовой арматуре 9, 10 колонны 1, а наклонное боковое ребро 17 - к верхней части 18 стальной обечайки. После окончания сварочных операций узел замоноличивается бетоном 25 с тщательным его уплотнением. Assembly of the unit occurs in the following order. On the column 1 by means of a special mounting device (not shown in the drawings) from above put on the slab 2 so that the column passes through the casing 4 of the hole 3, and the plate 2 is installed at the level of the exposed fittings 9, 10 of the column. In the case when a column with a height component of part 1 and 11 is also joined at the level of the junction of the column with the plate, the fixing rod 22 being inserted into the channel 23 and the steel spots 24 located at the ends of both parts of the column are scalded; power fittings 9, 10 are also welded in vertical sections. Connecting steel elements 13 of go 14 are introduced into the gap between the power reinforcement 9 of the column and the shell 4 and their straight side rib 16 is welded to the power reinforcement 9, 10 of the column 1, and the inclined side rib 17 is to the upper part 18 of the steel shell. After welding operations, the assembly is monolithic with concrete 25 with its thorough compaction.

Прикрепление обечайки к арматуре колонны посредством прямоугольных трапециевидных элементов, во-первых, облегчает доступ к местам сварки, повышая надежность и качество этой операции, и, во-вторых, передает изгибающий момент с перекрытия на колонну, что повышает жесткость и надежность узла при работе его на продавливание. Attaching the shell to the column reinforcement by means of rectangular trapezoidal elements, firstly, facilitates access to the weld points, increasing the reliability and quality of this operation, and, secondly, transmits the bending moment from the overlap to the column, which increases the rigidity and reliability of the assembly for punching.

Claims

1. A node for connecting a column and a floor slab of a bezelless capless building frame, comprising a prefabricated floor slab with a rectangular hole in which a steel shell is rigidly mounted, made in the form of two truncated pyramids, paired with each other with their small bases, and a column with a bare column passed through the shell in the zone of the shell by power reinforcement connected to welding with the shell by means of steel trapezoidal connecting elements, characterized in that the connecting element is made a single or twin in terms of the right angle rectangular trapezium mounted normal to the longitudinal axis of the column, and a direct lateral edge of the trapezoid adjacent to the power column fixture, and an inclined lateral edge - the upper part of the steel shell.

2. The node connecting the columns and floor slabs according to claim 1, characterized in that the paired rectangular trapezoid is made of flat plates welded to each other along the vertical side ribs or from an isosceles rolling or bent corner.

3. The node connecting the columns and floor slabs according to claim 1, characterized in that the column passed through the shell is made height-integral with the junction of its parts at the level of overlap, and the reinforcement of the upper part of the column is made in the form of rods forming a closed rectangular loop, and power reinforcement of the lower part of the column is made in the form of releases of reinforcement rods covering the corresponding rods of the upper part of the column in their vertical sections, and is welded to these vertical sections.

4. The node connecting the columns and floor slabs according to claim 3, characterized in that a fixing rod is mounted at the end of one of the parts of the column, and a fixing channel is formed in the end of the other part of the column, the rod and channel being located along the axis of the column.