RU2233368C1 - Abutting joint for build-up reinorced concrete column connection and method of its realization - Google Patents
Abutting joint for build-up reinorced concrete column connection and method of its realization Download PDFInfo
- Publication number
- RU2233368C1 RU2233368C1 RU2002127878/03A RU2002127878A RU2233368C1 RU 2233368 C1 RU2233368 C1 RU 2233368C1 RU 2002127878/03 A RU2002127878/03 A RU 2002127878/03A RU 2002127878 A RU2002127878 A RU 2002127878A RU 2233368 C1 RU2233368 C1 RU 2233368C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- columns
- plates
- gap
- steel
- column
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
- Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в каркасах многоэтажных зданий и сооружений повышенной высотности, а также при увеличенных в плане размерах сетки колонн каркасов.The invention relates to the field of construction and can be used in frames of multi-storey buildings and structures of high altitude, as well as with increased in terms of the size of the grid columns of frames.
Известно стыковое соединение сборных железобетонных колонн, включающее выпуски арматурных стержней, соединенных между собой, центрирующие прокладки и материал заполнения полости стыка [1].Known butt connection of precast concrete columns, including the release of reinforcing bars interconnected, centering gaskets and filling material of the joint cavity [1].
Известное соединение является относительно простым по конструкции, а продольная рабочая арматура стыкуемых колонн объединена в единую сквозную плеть по всей высоте здания.The known connection is relatively simple in design, and the longitudinal working reinforcement of the joined columns is combined into a single through lash along the entire height of the building.
Однако технология сварки стыков является непростой, сварные стыки рабочей арматуры требуется проверять посредством просвечивания их рентген-лучами. Сечения колонны в стыке являются неоднородными и по указанным причинам практически невозможно обеспечить высокую несущую способность стыка. Его прочность, как правило, оказывается заметно ниже прочности сечений колонн между стыками.However, the technology of welding joints is not easy, the welded joints of the working reinforcement must be checked by X-raying them. Cross sections of the column at the junction are heterogeneous, and for the indicated reasons, it is practically impossible to provide a high bearing capacity of the junction. Its strength, as a rule, is noticeably lower than the strength of the cross sections of the columns between the joints.
Известно соединение элементов железобетонного каркаса [2], в котором стыковое соединение колонн осуществлено в уровне диска перекрытия. В известном стыковом соединении торцы стыкуемых колонн жестко соединены арматурными выпусками, пропущенными через перекрытие и закрепленными концами в стыкуемой колонне.It is known to connect the elements of the reinforced concrete frame [2], in which the butt connection of the columns is carried out at the level of the overlapping disk. In the known butt joint, the ends of the mating columns are rigidly connected by reinforcing outlets passed through the ceiling and fixed by the ends in the mating column.
Известное техническое решение обеспечивает поэтажную разрезку колонн по высоте здания.A well-known technical solution provides floor-by-floor cutting of columns along the height of the building.
Такой стык имеет недостаточную несущую способность, поскольку высокие контактные напряжения в стыке предусмотрено воспринимать только бетоном. Поэтому такой стык, как показывает опыт, может быть применен в гражданских зданиях небольшой высоты.Such a joint has insufficient bearing capacity, since it is intended to perceive high contact stresses at the joint only with concrete. Therefore, such a junction, as experience shows, can be applied in civil buildings of small height.
Известен способ выполнения стыкового соединения колонн в уровне диска перекрытия [3], включающий установку колонн с разрывом одна относительно другой на высоту ригеля. Из их торцов выполняют выпуски продольной арматуры, попарно заходящие друг за друга в отверстия ригеля. После чего отверстия с выпусками заполняют раствором.A known method of making a butt connection of columns at the level of the overlapping disk [3], including the installation of columns with a gap of one relative to the other to the height of the crossbar. From their ends, releases of longitudinal reinforcement are performed, which pairwise come one after another in the holes of the crossbar. Then the holes with the outlets are filled with a solution.
Известный способ стыкового соединения прост в исполнении и не требует больших трудозатрат.The known method of butt joints is simple to implement and does not require large labor costs.
Однако он не обеспечивает достаточную надежность стыка, так как трудно обеспечить и проверить качество заполнения раствором отверстий с выпусками. Свободные выпуски рабочей арматуры колонн по торцам при их транспортировке и монтаже могут быть погнуты, а бетон торцов колонн при этом может быть поврежден. Как и в предыдущем случае, высокие контактные напряжения могут вызвать преждевременное разрушение стыкового соединения. Поэтому этажность здания со стыковыми соединениями по известному способу также ограничивается по высоте.However, it does not provide sufficient reliability of the joint, since it is difficult to ensure and verify the quality of the filling of the outlet openings with the solution. The free outlets of the working reinforcement of the columns at the ends during their transportation and installation may be bent, and the concrete of the ends of the columns may be damaged. As in the previous case, high contact stresses can cause premature failure of the butt joint. Therefore, the number of storeys of the building with butt joints according to the known method is also limited in height.
Наиболее близким к предлагаемому решению является стыковое соединение сборных железобетонных колонн с плоскими торцами, включающее заполненные высокопрочным раствором каналы, в которых размещены пересекающие стык арматурные стержни-коротыши, и центрирующую прокладку, размещенную на оси колонн в зазоре между торцами колонн [4]. Известное стыковое соединение, принятое в качестве прототипа для заявляемого технического решения, отличается достаточно высокой технологичностью. Получаемое стыковое соединение благодаря надежной анкеровке коротышей в каналах способно обеспечить восприятие не только продольного усилия, но и изгибающего момента.Closest to the proposed solution is the butt joint of precast concrete columns with flat ends, including channels filled with high-strength mortar, in which short reinforcing bars intersecting the joint are located, and a centering gasket placed on the axis of the columns in the gap between the ends of the columns [4]. Known butt joint, adopted as a prototype for the claimed technical solution, has a sufficiently high adaptability. Due to the reliable anchoring of shorts in the channels, the resulting butt joint is capable of providing perception of not only longitudinal force, but also bending moment.
Причиной, препятствующей получению ниже указанного технического результата при использовании известного стыкового соединения, является невозможность из-за неравномерности распределения напряжений в сечениях колонны у стыка и концентрации значительных по величине контактных напряжений на малых площадях контакта обеспечить должную несущую способность, требуемую для стыков колонн каркасов зданий повышенной этажности, а также большепролетных перекрытий зданий. Такой стык является и недостаточно надежным из-за опасности его хрупкого разрушения в контактных зонах.The reason that impedes obtaining the technical result below using a known butt joint is the impossibility, due to the uneven distribution of stresses in the column sections at the joint and the concentration of significant contact stresses over small contact areas, to provide the proper bearing capacity required for the joints of columns of building frames increased number of storeys, as well as wide-span ceilings of buildings. Such a joint is also not sufficiently reliable because of the danger of its brittle fracture in contact zones.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ выполнения стыкового соединения, включающий поочередную установку стыкуемых колонн, установку в каналах по торцам колонн арматурных стержней-коротышей и инъецирование каналов [4].Closest to the proposed technical solution is a method of making a butt joint, which includes alternately installing abutting columns, installing reinforcing rods-shorts in the channels along the ends of the columns and injecting the channels [4].
Причиной, препятствующей получению нижеуказанного технического результата при использовании известного способа выполнения стыкового соединения, является принятая последовательность технологических операций и наличие концентрации значительных по величине контактных напряжений на малых площадях контакта, что не обеспечивает должной несущей способности и надежности требуемых для стыков колонн каркасов зданий повышенной этажности, а также большепролетных перекрытий зданий.The reason that impedes the obtaining of the following technical result when using the known method for making a butt joint is the adopted sequence of technological operations and the presence of a concentration of significant contact stresses on small contact areas, which does not provide the proper bearing capacity and reliability required for the joints of the columns of the frames of buildings of high floors, as well as wide-span ceilings of buildings.
Предлагаемое изобретение решает задачу повышения несущей способности и надежности стыковых соединений колонн, обеспечивая тем самым существенное расширение потребительских качеств каркасов, в составе которых применяют предлагаемые стыковые соединения сборных колонн.The present invention solves the problem of increasing the bearing capacity and reliability of the butt joints of columns, thereby providing a significant expansion of consumer qualities of frames, which include the proposed butt joints of prefabricated columns.
Единым техническим результатом, достигаемым при осуществлении группы изобретений, является создание в контактных зонах стыков колонн каркасов зданий наиболее равномерного распределения контактных напряжений и исключение перенапряжения отдельных зон сечений, что обеспечивает повышение несущей способности и надежности стыковых колонн.The only technical result achieved by the implementation of the group of inventions is the creation of the most uniform distribution of contact stresses in the contact zones of the joints of the columns of the carcasses of buildings and the elimination of overvoltage of individual sections of the cross sections, which increases the bearing capacity and reliability of the butt columns.
Указанный результат достигается тем, что стыковое соединение сборных колонн включает концевые участки стыкуемых колонн с плоскими торцами, содержащие косвенное армирование в виде поперечных сварных сеток и хомутов, концевые участки стержней их продольной арматуры, обрываемой в стыке, заполненные высокопрочным раствором каналы, в которых размещены пересекающие стык арматурные стержни-коротыши, и центрирующую прокладку, размещенную на оси колонн в зазоре между их торцами. При этом по торцам колонн выполнены стальные торцовые пластины и в плоскости контакта с бетоном колонн по их контуру они снабжены окаймлением в виде стального выступа, жестко связанного с торцовыми пластинами, эти пластины содержат сквозные отверстия для пропуска арматурных стержней-коротышей, арматурные стержни-коротыши размещены вдоль боковых граней колонн в створах их рабочей арматуры, в зазоре между торцовыми пластинами, кроме центрирующей прокладки, по периферии у краев размещены вкладыши в виде отдельных стальных пластин с толщиной на величину зазора. Торцовые стальные пластины обеих стыкуемых колонн по всему их периметру объединены накладкой в виде стальной полосы, жестко связанной с ними по их боковым поверхностям, а зазор между торцовыми пластинами заполнен высокопрочным раствором.The specified result is achieved in that the butt connection of prefabricated columns includes end sections of abutting columns with flat ends, containing indirect reinforcement in the form of transverse welded meshes and clamps, end sections of rods of their longitudinal reinforcement terminated at the joint, channels filled with high-strength mortar, in which the intersecting channels are placed the joint reinforcing rods-shortys, and a centering gasket placed on the axis of the columns in the gap between their ends. At the same time, steel end plates are made at the ends of the columns and in the plane of contact with the concrete of the columns along their contour they are provided with a bordering in the form of a steel protrusion rigidly connected to the end plates, these plates contain through holes for passing the short reinforcing bars, the short reinforcing bars are placed along the lateral faces of the columns in the sections of their working reinforcement, in the gap between the end plates, in addition to the centering gasket, in the periphery at the edges there are liners in the form of separate steel plates with a thickness Noah on the size of the gap. The end steel plates of both abutting columns along their entire perimeter are joined by an overlay in the form of a steel strip rigidly connected to them along their lateral surfaces, and the gap between the end plates is filled with a high-strength mortar.
При этом окаймление по контуру стальных торцовых пластин может быть выполнено из арматурных стержней, прикрепленных на сварке к пластинам, а положение вкладышей в зазоре зафиксировано точечной приваркой их, как минимум, к одной из стальных торцовых пластин.In this case, the contouring along the contour of steel end plates can be made of reinforcing bars attached to welding to the plates, and the position of the inserts in the gap is fixed by spot welding them to at least one of the steel end plates.
Указанный технический результат достигается и тем, что в способе выполнения предлагаемого стыкового соединения сборных железобетонных колонн, включающем поочередную установку объединяемых колонн в проектное вертикальное положение, установку в каналах по торцам колонн арматурных стержней-коротышей, размещение в зазоре между торцовыми пластинами вкладышей, приварку стальной полосы по контуру к обеим торцовым пластинам и инъецирование каналов, сначала каналы нижней установленной колонны примерно наполовину глубины заполняют высокопрочным раствором и сразу же на всю глубину каналов в них размещают арматурные стержни-коротыши, на торец нижней колонны через центрирующую прокладку устанавливают верхнюю колонну с насаживанием ее отверстий на установленные стержни-коротыши, после выверки положения верхней колонны в зазоре между торцами колонн размещают и фиксируют вкладыши в виде отдельных стальных пластин и затем к боковым сторонам торцовых пластин на сварке прикрепляют охватывающую стык стальную полосу, а в каналы верхней колонны инъецируют высокопрочный строительный раствор до полного заполнения каналов и объема зазора между торцовыми пластинами.The specified technical result is also achieved by the fact that in the method of performing the proposed butt connection of precast concrete columns, including alternately installing the joined columns in the design vertical position, installing reinforcing bars-shorts in the channels at the ends of the columns, inserting inserts in the gap between the end plates, welding a steel strip along the contour to both end plates and injecting channels, first the channels of the lower installed column approximately half the depth fill the high reinforcing rods and immediately to the entire depth of the channels they place reinforcing rods-shorties, on the end of the lower column through the centering gasket, install the upper column with the holes inserted on the installed rods-shorts, after reconciling the position of the upper column in the gap between the ends of the columns, place and fix inserts in the form of separate steel plates and then a welded steel strip is attached to the sides of the end plates at the welding, and a high-strength builder is injected into the channels of the upper column ln solution until the channels are completely filled and the gap between the end plates is completely filled.
Выполнение стыкового соединения со стальными торцовыми пластинами, снабженными по контуру в плоскости контакта с бетоном колонн окаймлением в виде стального выступа, жестко связанного с торцовыми пластинами, позволяет существенно уменьшить поперечные деформации бетона у торцов колонн, полностью исключить проскальзывание бетона по контакту с торцовой пластиной, что существенно увеличивает несущую способность стыка колонн. Выполнение сквозных отверстий в пластине позволяет разместить арматурные стержни-коротыши и обеспечить восприятие в стыке как продольного усилия, так и изгибающего момента, а размещение коротышей у боковых граней колонн в створах их продольной рабочей арматуры позволяет полностью перераспределить усилия с обрываемых у стыка стержней колонн на стержни-коротыши без эксцентриситета, сохранив равнопрочность поперечных сечений стыка колонн с сечениями колонн между стыками.Making a butt joint with steel end plates equipped with a contour along the contour in the plane of contact with the concrete of the columns in the form of a steel protrusion rigidly connected with the end plates, can significantly reduce the lateral deformation of concrete at the ends of the columns, completely eliminate the slip of concrete at the contact with the end plate, which significantly increases the bearing capacity of the junction of the columns. The through holes in the plate allows you to place short reinforcing bars and provide perception in the joint of both longitudinal forces and bending moment, and the placement of shorts at the side faces of the columns in the sections of their longitudinal working reinforcement allows you to completely redistribute the forces from the ends of the columns to be broken off at the junction of the columns -shorts without eccentricity, maintaining equal strength of the cross-sections of the junction of the columns with the sections of the columns between the joints.
Размещение в зазоре между торцовыми пластинами по периферии у их краев вкладышей в виде отдельных пластин с толщиной на величину зазора позволяет исключить изгиб торцовых пластин в стыке под нагрузкой и обеспечить наиболее равномерное распределение сжимающих напряжений по всему сечению колонны у торцовых пластин, наиболее полно включить в работу благодаря окаймлению в качестве косвенной арматуры торцовых пластин по всей площади их контакта с бетоном и существенно увеличить несущую способность стыка, создать наиболее однородное напряженное состояние в бетоне, предотвратить опасность хрупкого разрушения (раздавливания) бетона непосредственно у торцовых пластин. Объединение торцовых стальных пластин по их боковым граням накладкой в виде стальной полосы, жестко связанной по периметру с торцовыми пластинами, дополнительно повышает несущую способность стыка и обеспечивает реализацию объемного напряженного состояния в высокопрочном растворе, размещенном в зазоре между торцовыми пластинами, предотвращая выдавливание его из зазора.Placing liners in the gap between the end plates at the periphery at their edges in the form of separate plates with a thickness by the amount of the gap eliminates the bending of the end plates in the joint under load and ensures the most uniform distribution of compressive stresses over the entire cross section of the column at the end plates; due to the bordering of the end plates as indirect reinforcement over the entire area of their contact with concrete and to significantly increase the bearing capacity of the joint, to create the most uniform zhennoe state in concrete, to prevent the danger of brittle fracture (crushing) the concrete directly at the end faces of the plates. The combination of end steel plates along their lateral faces with an overlay in the form of a steel strip rigidly connected around the perimeter with end plates further enhances the bearing capacity of the joint and ensures the realization of the volumetric stress state in a high-strength solution placed in the gap between the end plates, preventing it from being squeezed out of the gap.
В результате все перечисленные признаки предлагаемого технического решения работают на решение единой задачи - повышение несущей способности и надежности стыкового соединения колонн, обеспечение его равнопрочности с сечениями колонн, расположенными между стыками.As a result, all of the listed features of the proposed technical solution work to solve a single problem - increasing the bearing capacity and reliability of the butt joint of the columns, ensuring its equal strength with the sections of the columns located between the joints.
Выполнение окаймления стальных торцовых пластин по их контуру арматурными стержнями, прикрепленными на сварке к пластинам, позволяет наиболее просто осуществить его на практике и получить в полной мере требуемый эффект повышения несущей способности стыка. Размещение и фиксация вкладышей на краях торцовых пластин точечной сваркой позволяет гарантированное и практически полное исключение прогибов краев этих пластин в стыке. В результате простыми средствами обеспечено, как сказано выше, существенное повышение однородности напряженно-деформированного состояния бетона колонн у торцовых пластин, равномерное включение его в работу на сжатие всем сечением, а не только средней частью, как это имеет место при отсутствии вкладышей или случайном их удалении или смещении из положения на краю при отсутствии фиксации положения.Framing steel end plates along their contour with reinforcing rods attached to the plates to be welded allows the simplest way to put it into practice and to fully obtain the required effect of increasing the bearing capacity of the joint. Placing and fixing the liners on the edges of the end plates by spot welding allows a guaranteed and almost complete exclusion of deflection of the edges of these plates at the junction. As a result, simple means ensured, as mentioned above, a significant increase in the uniformity of the stress-strain state of concrete columns at the end plates, its uniform inclusion in compression work with the entire section, and not just the middle part, as is the case in the absence of liners or their accidental removal or displacement from a position on the edge in the absence of fixing the position.
Предлагаемый способ выполнения стыка благодаря принятой последовательности технологических операций позволяет в наиболее полной мере реализовать предложенное конструктивное решение и получить стык колонн повышенной несущей способности и надежности, а также обеспечить повышенную точность монтажа колонн.The proposed method of performing a joint due to the adopted sequence of technological operations allows to fully realize the proposed constructive solution and to obtain a joint of columns of increased bearing capacity and reliability, as well as to provide increased accuracy of column installation.
Так, заполнение высокопрочным раствором примерно наполовину глубины каналов ранее установленной нижней колонны с незамедлительной (до начала твердения раствора) установкой арматурных стержней-коротышей позволяет точно установить и надежно заанкерить эти стержни в нижней стыкуемой колонне, потому что при погружении стержней в свежий раствор они вытесняют его на всю глубину канала. После этого можно точно установить через центрирующую прокладку на торец нижней колонны верхнюю с насаживанием каналами последней на вертикально расположенные свободные концы стержней-коротышей. Это позволяет установить верхнюю колонну строго вертикально с требуемыми по нормам допусками и зафиксировать ее положение сначала вкладышами, размещаемыми в виде отдельных пластин в зазоре между торцами стыкуемых колонн, а затем приваркой по периметру обоих торцовых пластин стальной полосы. Таким образом, кроме обеспечения однородности стыка и повышенной несущей способности его под нагрузкой при эксплуатации вкладыши в виде отдельных пластин в зазоре между торцами колонн и стальные полосы, приваренные по периметру стальных торцовых пластин, позволяют осуществить и высокую точность монтажа колонн, исключить образование в них дополнительных усилий, обычно возникающих при случайных эксцентриситетах продольных сил. Инъецирование каналов верхней колонны позволяет обеспечить не только надежную анкеровку арматурных стержней-вкладышей в верхней колонне, но и создать стык с однородной структурой, исключающей чрезмерную концентрацию напряжений в сечениях стыка, полностью реализовать объемное напряженное состояние в растворе стыка, а также в бетоне концевых участков колонн за счет наиболее полного включения в работу на восприятие поперечных деформаций косвенного армирования колонн у стыков и особенно поперечных торцовых пластин с окаймлением по контуру и их обрамлением по периметру жестко связанной с ними стальной полосой.So, filling with a high-strength mortar about half the depth of the channels of the previously installed lower column with the immediate (before the curing of the mortar) installation of short reinforcing rods allows you to accurately install and reliably anchor these rods in the lower abutting column, because when the rods are immersed in fresh mortar they displace it to the full depth of the channel. After that, it is possible to precisely install the upper one through the centering gasket on the end of the lower column with the latter being inserted by the channels on the vertically located free ends of the short-term rods. This allows you to install the upper column strictly vertically with the required tolerances and fix its position first by inserts placed as separate plates in the gap between the ends of the joined columns, and then by welding along the perimeter of both end plates of the steel strip. Thus, in addition to ensuring the uniformity of the joint and its increased bearing capacity under load during operation, liners in the form of separate plates in the gap between the ends of the columns and steel strips welded along the perimeter of the steel end plates also allow for high precision installation of columns, eliminating the formation of additional columns in them forces usually arising from random eccentricities of longitudinal forces. Injecting the channels of the upper column allows not only reliable anchoring of the reinforcing bars in the upper column, but also to create a joint with a uniform structure that eliminates excessive stress concentration in the cross sections of the joint, to fully realize the volumetric stress state in the joint solution, as well as in the concrete of the end sections of the columns due to the most complete inclusion in the work on the perception of transverse deformations of indirect reinforcement of columns at the joints and especially transverse end plates with bordering along Ur and the perimeter frame is rigidly associated steel strip.
Сопоставление предлагаемого технического решения с прототипом позволяет сделать вывод о том, что от известного оно отличается новыми признаками: (1) по торцам колонн выполнены торцовые стальные пластины, (2) пластины по их контуру в плоскости контакта с бетоном колонн снабжены окаймлением в виде стального выступа, жестко связанного с торцовыми пластинами, (3) пластины содержат сквозные отверстия для пропуска арматурных стержней-коротышей, (4) арматурные стержни-коротыши размещены в колоннах вдоль боковых граней в створах их рабочей арматуры, обрываемой в стыке, (5) в зазоре между торцовыми пластинами по их периферии у краев размещены вкладыши в виде отдельных стальных пластин с толщиной, равной величине зазора, (6) торцовые стальные пластины обоих стыкуемых колонн по всему их периметру объединены накладкой в виде стальной полосы, жестко связанной с обоими пластинами по их боковым поверхностям, а (7) зазор между торцовыми пластинами заполнен высокопрочным раствором. При этом (8) окаймление по контуру стальных торцовых пластин выполнено из арматурных стержней, прикрепленных к этим пластинам на сварке, а (9) положение вкладышей в зазоре зафиксировано точечной приваркой их, по меньшей мере, к одной из торцовых пластин. При этом (10) сначала примерно наполовину глубины каналы установленной нижней колонны заполняют высокопрочным раствором, (11) сразу же в них на всю глубину каналов размещают арматурные стержни-коротыши, затем (12) через центрирующую прокладку на торец нижней колонны устанавливают верхнюю стыкуемую колонну с насаживанием ее отверстиями на зафиксированные стержни-коротыши, (13) после выверки положения верхней колонны в зазоре между торцами размещают и фиксируют вкладыши в виде отдельных стальных пластин и затем (14) к боковым сторонам торцовых пластин на сварке прикрепляют охватывающую со всех сторон стык стальную полосу, а (15) в каналы верхней колонны инъецируют высокопрочный строительный раствор до полного заполнения каналов и объема зазора между стальными торцовыми пластинами.A comparison of the proposed technical solution with the prototype allows us to conclude that it differs from the known one by new features: (1) end steel plates are made at the ends of the columns, (2) the plates along their contour in the plane of contact with the concrete of the columns are bordered with a steel protrusion rigidly connected to the end plates, (3) the plates contain through holes for passing the short reinforcing bars, (4) the short reinforcing bars are placed in columns along the side faces in the sections of their working reinforcement s, broken off at the junction, (5) in the gap between the end plates along their periphery at the edges there are liners in the form of separate steel plates with a thickness equal to the gap, (6) the end steel plates of both joined columns along their entire perimeter are joined by an overlay in the form a steel strip rigidly connected with both plates along their lateral surfaces, and (7) the gap between the end plates is filled with a high-strength solution. In this case, (8) the contouring of the steel end plates along the contour is made of reinforcing bars attached to these plates for welding, and (9) the position of the inserts in the gap is fixed by spot welding them to at least one of the end plates. At the same time, (10) at first about half the depth, the channels of the installed lower column are filled with a high-strength solution, (11) immediately, the short reinforcing bars are placed in them along the entire depth of the channels, then (12) the upper abutting column is installed on the end of the lower column through a centering gasket with by inserting it with holes on the fixed shorty rods, (13) after aligning the position of the upper column in the gap between the ends, place and fix the liners in the form of separate steel plates and then (14) to the sides of the end Lastin attached covering on welding on all sides butt steel strip, and (15) in the upper column feeds injected high-strength mortar to completely fill the channels and volume of the gap between the steel end plate.
Все перечисленные признаки позволяют получить стык повышенной несущей способности и надежности для применения в высотных каркасных зданиях и большепролетных сооружениях, обеспечивающий наиболее эффективное использование под нагрузкой прочностных и деформативных свойств арматуры и бетона с минимальными трудозатратами на его выполнение. Способ выполнения позволяет получить стык не только повышенной несущей способности, но и обеспечить высокую точность сборки колонн и за этот счет дополнительно увеличить их надежность. Кроме того, предложенный способ выполнения стыка не требует дополнительного к традиционному монтажно-технологического оборудования.All of the above characteristics make it possible to obtain a joint of increased bearing capacity and reliability for use in high-rise frame buildings and long-span structures, which ensures the most efficient use of the strength and deformation properties of reinforcement and concrete under load with minimal labor costs. The execution method allows to obtain a joint not only of increased bearing capacity, but also to ensure high accuracy of the assembly of columns and at the same time further increase their reliability. In addition, the proposed method of performing the joint does not require additional to the traditional installation and technological equipment.
В целом предлагаемое техническое решение соответствует критерию новизны, поскольку перечисленные признаки предлагаемого технического решения в приведенной сумме не известны, а достигаемые технические результаты по предложенному решению превосходят известные, позволяют решить поставленную задачу и создают сверхсуммарный результат вследствие взаимного усиления действия друг на друга каждого перечисленного выше признака.In general, the proposed technical solution meets the criterion of novelty, since the listed features of the proposed technical solution are not known in the above amount, and the technical results achieved by the proposed solution are superior to the known ones, they allow us to solve the problem and create a super-total result due to the mutual reinforcement of each of the above signs .
Сущность предлагаемого решения поясняется чертежами. На фиг.1 представлено предлагаемое стыковое соединение сборных колонн, общий вид; на фиг.2 - то же, предлагаемое стыковое соединение, продольный разрез по А-А на фиг.1; на фиг.3 - то же, предлагаемое стыковое соединение, поперечное сечение стыка по Б-Б на фиг.1 (вкладыши условно не показаны); на фиг.4 - предлагаемое стыковое соединение, общий вид деформаций в стыке при отсутствии вкладышей и без объединения торцовых пластин накладкой в виде стальной полосы; на фиг.5 - общий вид стыка предлагаемого стыкового соединения под нагрузкой при наличии вкладышей в зазоре и объединительной накладки; на фиг.6 - то же, предлагаемое стыковое соединение, разрез В-В на фиг.5; на фиг.7 - накладка в виде стальной полосы; на фиг.8 - предлагаемое стыковое соединение в состоянии его выполнения.The essence of the proposed solution is illustrated by drawings. Figure 1 presents the proposed butt connection of prefabricated columns, General view; figure 2 is the same, the proposed butt joint, a longitudinal section along aa in figure 1; figure 3 is the same, the proposed butt connection, the cross section of the joint along BB in figure 1 (liners are not shown conventionally); figure 4 - the proposed butt joint, a General view of the deformations in the joint in the absence of liners and without combining the end plates with a plate in the form of a steel strip; figure 5 is a General view of the joint of the proposed butt joints under load in the presence of inserts in the gap and the backplane; figure 6 is the same, the proposed butt joint, section bb in figure 5; Fig.7 - overlay in the form of a steel strip; on Fig - the proposed butt joint in the state of its implementation.
Предлагаемое стыковое соединение сборных железобетонных колонн (фиг.1...8) включает концевые участки стыкуемых колонн 1 с плоскими торцами. Концевые участки колонн 1 содержат косвенное армирование в виде поперечных сварных сеток 2 и хомутов 3, концевые участки стержней 4 продольной рабочей арматуры колонн, обрываемой в стыке. В концевых участках колонн 1 выполнены каналы 5, заполненные высокопрочным раствором 6 и содержащие арматурные стержни-коротыши 7. Между торцами колонн в зазоре 8 имеется центрирующая прокладка 9. По торцам стыкуемых колонн выполнены торцовые стальные пластины 10, снабженные по контуру в плане по поверхности контакта с бетоном колонн 1 стальным окаймлением в виде выступа 11, жестко связанного с пластинами 10. Пластины 10 содержат сквозные отверстия 12 для пропуска арматурных стержней-коротышей 7, размещенных у боковых граней колонн 1 в створах их продольной рабочей арматуры 4. В зазоре 8 между торцовыми пластинами 10, кроме центрирующей прокладки 9, по краям торцовых пластин 10 размещены вкладыши 13 в виде отдельных стальных пластин с толщиной, равной величине зазора 8. Эти отдельные пластины 13 прикреплены к стальным торцовым пластинам 10 точечной приваркой 14. Торцовые стальные пластины 10 стыкуемых колонн 1 по боковым поверхностям объединены накладкой 15 в виде стальной полосы, жестко связанной с пластинами 10 либо на сварке швами 16, либо болтовыми прикреплениями (не показано). Стальная накладка 15 на каждой грани стыка имеет не менее одного отверстия 17 для контроля заполнения раствором каналов 5 и объема зазора 8. Воздушное пространство зазора 8 заполнено высокопрочным раствором 18. Для возможности инъецирования раствора в каналы 5 и зазор 8 на сторонах колонны 1 выполнены входные отверстия 19 для размещения инъекционных штуцеров (на чертежах не показаны).The proposed butt connection of precast concrete columns (figure 1 ... 8) includes the end sections of the
В предлагаемом стыковом соединении сборных железобетонных колонн 1 продольная рабочая арматура 4 оборвана по торцам колонн, ее концы пропущены сквозь отверстия в торцовых листах 10 и снаружи она жестко объединена с торцовыми листами 10 посредством сварки. Косвенная арматура в виде сварных сеток 2 и хомутов 3 установлена по расчету в зависимости от величины действующего в колонне продольного усилия, размеров сечения колонны и физико-механических характеристик арматуры и бетона.In the proposed butt joint of precast
Предлагаемое стыковое соединение сборных железобетонных колонн 1 предназначено воспринимать в основном продольные сжимающие усилия, действующие вдоль оси колонн, а также передаваемый на них изгибающий момент. При действии продольного сжимающего усилия через центрирующую прокладку 9 торцовые пластины 10 со свободными краями испытывают изгиб (фиг.4). В результате края пластин 10 в контакте с бетоном колонны 1 могут отогнуться с образованием по периметру стыка кольцевых трещин 20, а передача продольного усилия концентрируется в таком случае только в средней части сечения колонны шириной bc. В результате резкого сокращения площади передачи сжимающих усилий также существенно возрастают сжимающие контактные напряжения в бетоне и в этом месте может происходить интенсивное образование продольных трещин 21 раскалывания. Чтобы исключить такую невыгодную для стыкового соединения ситуацию, недостаточно заполнить высокопрочным раствором 18 зазор 8 между торцовыми пластинами 10. При воздействии сжимающего усилия раствор 18 будет смят и выдавлен из зазора 8. Для исключения вероятности преждевременного разрушения стыкового соединения от изгиба пластин 10 при воздействии продольного сжимающего усилия требуется под края пластин 10 разместить в зазор 8 вкладыши 13 в виде отдельных пластин с толщиной, равной величине зазора 8. Эти вкладыши предотвращают отгиб краев пластин 10. Вкладыши 13 точечной сваркой 14 фиксируют на пластине 10. Затем торцовые пластины 10 необходимо по сторонам объединить накладкой 15 в виде полосы, перекрывающей зазор 8 и прикрепленной к обеим пластинам 10, например сварным швом 16.The proposed butt connection of precast
Таким образом, в зазоре 8 между торцовыми пластинами 10 образуется замкнутый объем. Высокопрочный раствор 18 в этом объеме при сжатии стыка работает в условиях объемного напряженного состояния, предотвращая совместно с вкладышами 13 отгиб краев торцовых пластин 10 (см. фиг.5). В этом случае и окаймление 11 торцовых пластин 10 по контакту с бетоном колонны 1 также обеспечивает более эффективное включение пластин 10 на восприятие поперечных деформаций растяжения бетона колонн. Пластины 10 полностью включаются в работу на восприятие действующих в стыке усилий в качестве эффективной косвенной арматуры и обеспечивают достаточно равномерное распределение нормальных и касательных напряжений в сечениях колонны. По указанным причинам, как показывают испытания, при одинаковом продольном и поперечном армировании концевых участков колонн и одинаковой прочности бетона несущая способность предлагаемого стыка по сравнению с образцом-прототипом увеличилась на 30...42%, полностью подтвердив характер деформирования, представленный в настоящих материалах заявки.Thus, in the
Таким образом, по сравнению с аналогами [1, 2, 3] и прототипом [4] в предлагаемом стыковом соединении сборных колонн при наличии приведенных выше признаков получено совершенно новое качество стыкового соединения, при котором обеспечено повышение его несущей способности и надежности.Thus, in comparison with the analogues [1, 2, 3] and the prototype [4] in the proposed butt joint of prefabricated columns in the presence of the above signs, a completely new quality of the butt joint is obtained, which ensures an increase in its bearing capacity and reliability.
Предлагаемое стыковое соединение сборных колонн 1 выполняют в следующей последовательности (см. фиг.8). Открытые кверху каналы 5 установленной в проектное положение нижней колонны 1 примерно наполовину глубины заполняют высокопрочным раствором 6. Сразу же до начала твердения раствора 6 в каналы 5 на всю их глубину устанавливают арматурные стержни-коротыши 7 с выдавливанием раствора 6 кверху. Затем на торец нижней колонны через центрирующую прокладку 9 устанавливают верхнюю колонну 1 с насаживанием ее отверстий на размещенные кверху концы установленных в нижней колонне коротышей. Положение верхней колонны выверяют и фиксируют в проектном положении (фиксирующие устройства не показаны). После этого в образовавшийся зазор 8 между торцовыми пластинами 10 стыкуемых колонн по краям устанавливают вкладыши 13 и фиксируют их положение на пластине 10 точечной сваркой 14. Вокруг боковых сторон пластин 10 размещают стальную полосу 15 и прикрепляют к пластинам 10 стыкуемых колонн так, чтобы зазор 8 оказался со всех сторон замкнутым. После крепления боковых стальных полос 15 к пластинам 10 через отверстия 19 в каналы 5 и в объем зазора 8 инъецируют высокопрочный строительный раствор, контролируя полное их заполнение по началу выделения раствора через отверстия 17. Для выполнения других последующих работ по возведению каркасного здания или сооружения не требуется ожидать достижения раствором проектной прочности. Прочность раствора будет достигнута при производстве работ без технологического перерыва. Для инъецирования могут быть применены растворы как на цементной, так и на полимерной или комбинированной основе.The proposed butt connection of
Приведенный способ выполнения стыкового соединения колонн дополняет преимущества конструктивного решения, обеспечивает получение высокопрочного стыкового соединения, высокий темп строительства зданий и сооружений с его применением. Он практически не зависит от погодных условий, поскольку инъецирование каналов 5 и зазора 8 можно производить и после сборки стыкового соединения при температуре до -5°С, а при полимерных растворах и ниже.The above method of making a butt joint of columns complements the advantages of a constructive solution, provides a high-strength butt joint, and a high rate of construction of buildings and structures with its use. It practically does not depend on weather conditions, since the injection of
Предлагаемое техническое решение найдет широкое применение для строительства многоэтажных зданий повышенной этажности и большепролетных сооружений с большими нагрузками на колонны.The proposed technical solution will be widely used for the construction of multi-storey buildings with high floors and large-span structures with large loads on the columns.
Источники информацииSources of information
1. Авторское свидетельство СССР № 1488413, кл. Е 04 С 3/34, Е 04 В 1/38, БИ № 23. Опубл. 23.06.89.1. USSR author's certificate No. 1488413, cl. E 04
2. Патент РФ № 2142540, кл. Е 04 В 1/38, БИ № 34. Опубл. 10.12.99.2. RF patent No. 2142540, cl. E 04 In 1/38, BI No. 34. Publ. 12/10/99.
3. Авторское свидетельство СССР № 1738949, кл. Е 04 В 1/36, БИ № 21. Опубл. 03.07.89.3. Copyright certificate of the USSR No. 1738949, class. E 04 In 1/36, BI No. 21. Publ. 07/03/89.
4. ВНИИИС Госстроя СССР. Серия 8. Строительные конструкции. Обзорная информация. Стыки железобетонных элементов каркасов многоэтажных зданий. Матков Н.Г. Обзор. - М.: ВНИИИС, 1982, 95 с., ил. (рис. 15, с. 32-34).4. VNIIIS Gosstroy of the USSR.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002127878/03A RU2233368C1 (en) | 2002-10-17 | 2002-10-17 | Abutting joint for build-up reinorced concrete column connection and method of its realization |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002127878/03A RU2233368C1 (en) | 2002-10-17 | 2002-10-17 | Abutting joint for build-up reinorced concrete column connection and method of its realization |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002127878A RU2002127878A (en) | 2004-04-27 |
| RU2233368C1 true RU2233368C1 (en) | 2004-07-27 |
Family
ID=33413085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002127878/03A RU2233368C1 (en) | 2002-10-17 | 2002-10-17 | Abutting joint for build-up reinorced concrete column connection and method of its realization |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2233368C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA010214B1 (en) * | 2007-05-23 | 2008-06-30 | Общество С Ограниченной Ответственностью «Научно-Технический И Экспериментально-Проектный Центр "Аркос"» | A butt joint of composite reinforced concrete columns and a method of forming thereof |
| RU2574430C1 (en) * | 2014-10-30 | 2016-02-10 | Александр Николаевич Иванов | Support stand |
| RU168249U1 (en) * | 2015-12-18 | 2017-01-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | UNIT OF CONNECTION OF THE OVERLAYING PLATE WITH COLUMNS OF THROUGH SECTION TO THE "UIKSS - TATARSTAN" SYSTEM |
| CN111851735A (en) * | 2020-07-13 | 2020-10-30 | 广东石油化工学院 | Vertical prefabricated structural part, prefabricating and forming method thereof and field assembly and construction method |
-
2002
- 2002-10-17 RU RU2002127878/03A patent/RU2233368C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Строительные конструкции. Обзорная информация. Стыки железобетонных элементов каркасов многоэтажных зданий. Серия 8. ВНИИИС Госстроя СССР. МАТКОВ Н.Г. Обзор. - М.: ВНИИИС, 1982, с.95. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA010214B1 (en) * | 2007-05-23 | 2008-06-30 | Общество С Ограниченной Ответственностью «Научно-Технический И Экспериментально-Проектный Центр "Аркос"» | A butt joint of composite reinforced concrete columns and a method of forming thereof |
| RU2574430C1 (en) * | 2014-10-30 | 2016-02-10 | Александр Николаевич Иванов | Support stand |
| RU2588229C1 (en) * | 2015-03-03 | 2016-06-27 | Борис Никифорович Сушенцев | Girderless frame of precast monolithic reinforced concrete (versions) |
| RU168249U1 (en) * | 2015-12-18 | 2017-01-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | UNIT OF CONNECTION OF THE OVERLAYING PLATE WITH COLUMNS OF THROUGH SECTION TO THE "UIKSS - TATARSTAN" SYSTEM |
| CN111851735A (en) * | 2020-07-13 | 2020-10-30 | 广东石油化工学院 | Vertical prefabricated structural part, prefabricating and forming method thereof and field assembly and construction method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101286557B1 (en) | Steel-concrete composite beam for reducing story height and flatplate structure | |
| CN111677328A (en) | Prestressed steel strand reinforced concrete beam structure | |
| JP2872346B2 (en) | Prefab slab installation method | |
| JP2014177767A (en) | Stepwise construction method of concrete precast floor slab for bridge | |
| JP2014177766A (en) | Method for constructing concrete precast floor slab for bridge | |
| JP2781155B2 (en) | Precast concrete board | |
| CN111455806A (en) | Prestressed concrete beam hogging moment area bridge structure and construction method thereof | |
| CN108824671A (en) | The fabricated shear wall and its construction method of curved scissors stress separation | |
| CN216157192U (en) | Large-span prestressed concrete beam roof tooth block tension structure with bonding | |
| RU2233368C1 (en) | Abutting joint for build-up reinorced concrete column connection and method of its realization | |
| CN110539398A (en) | Construction method of prefabricated bridge deck steel-concrete composite beam | |
| KR101407512B1 (en) | Steel composite beam for reducing story height, slim floor structure and construction method using the same | |
| KR101639592B1 (en) | Prefabricated lightweight girder and the bridge construction method using the same | |
| JP2016079585A (en) | Reinforcement member and reinforcement concrete structure using the reinforcement member | |
| DE202023101973U1 (en) | Prefabricated composite panel having a connecting structure of closely spaced and assembled together irregularly shaped reinforcing bars | |
| RU2244789C1 (en) | Composite reinforced concrete column, butt-joint for columns and method of butt-joint forming | |
| CN110924522A (en) | Steel plate interface connecting structure and connecting method for reinforced concrete beam and column | |
| KR101260392B1 (en) | Precast concrete column and beam unit assembling structure being connected in the low bending moment zone | |
| KR101752285B1 (en) | Hybrid beam with wide PSC lower flange and enlarged section upper flange and structure frame using the same | |
| CN210713925U (en) | Reinforced structure based on frame core section of thick bamboo rearmounted steel construction | |
| JPH0913694A (en) | Aseismatic reinforcing structure of existing column | |
| CN113719152A (en) | Steel member externally-wrapped prestressed precast concrete reinforced structure and construction method | |
| CN106437027A (en) | Anti-bending shear-resistant anti-vibration self-adaptive type combined connecting beam and processing method thereof | |
| CN115419196B (en) | UHPC wet joint prefabricated double-sided superimposed shear wall for nuclear power plant and method | |
| CN215630815U (en) | Assembled composite wall structure based on pre-buried channel steel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071018 |