SU1749413A1 - Сборно-монолитна конструкци - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к строительству , и может быть использовано в качестве несущих конструкции гражданских промышленных зданий и различных сооружений преимущественно в виде балок антисейсмических по сов по сных ригелей и элементов стенового ограждени  Сборно- монолитна  конструкци  содержит лоткооб- разную оболочку со шпоночными элементами на поверхност х стенок и дни ща, образующих полость и монолитный сер дечник Толщина смежных шпоночных элементов стенок увеличена поочередно кверху и книзу оболочки, а шпоночные уг лублени  в днище выполнены сквозными Смежные шпоночные элементы стенок уши рены поочередно кверху и внизу вдоль по лости оболочки В верхних конца шпоночных элементов стенок выполнен анкерные приспособлени  соедин ющие их с монолитным сердечником преимуще ственно через продольную арматуру сердечника Приспособлени  выполнены с армированными углублени ми в верхних торцах уширенных кверху шпоночных элементов со вставленными в них преимущественно продольными арматурными стержн ми монолитного сердечника 3 з п ф-лы 9 ил сл с

Description

Изобретение относитс  к строительству и может быть использовано в качестве несущих конструкций гражданских промышленных зданий и различных сооружений, преимущественно в виде балок антисейсмических по сов, по сных ригелей и элементов стенового ограждени 

Известна сборно-монолитна  конструкци , содержаща  лоткообразную оболочку со шпоночными элементами на поверхности стенок и днища, образующими полость, и монолитный сердечник

Недостатком известной конструкции  вл етс  невысока  несуща  способность и ограниченна  возможность применени , особенно в услови х сейсмичности В сборном и монолитном элементах сборно-монолитной конструкции происход т разные по величине и по направлению усадочйые деформации

В более молодом по возрасту монолитном бетоне в начальной стадии его твердени  внутренние напр жени , вызванные усадкой, про вл ютс  активно, а в более старом по возрасту бетоне сборного элемента они наход тс  в стадии затухани  Разные деформации соедин емых элементов привод т к перенапр жению бетона в контактирующих сло х Причем свободное прохождение усадки по,поверхност м стенок лотка способствует увеличению усадочных деформаций в контактирующих сло х При нарастании внутренних и внешних усилий происходит расслоение монолитного и

XI -N

О

Јь -

со

сборного элементов сборно-монолитной конструкции. Расслоение начинаетс  от краев соедин емых элементов, распростран  сь по всей контактирующей поверхности .

В результате действи  объемной поперечной деформации, вызванной свободной усадкой монолитного сердечника, происходит его отслоение от поверхности стенок сборной лоткообразной оболочки, которое усугубл етс  внешними усили ми, особенно сейсмическими. В известной конструкии это приводит к перемещению, выходу монолитного сердечника вверх из лоткооб: разной оболочки, что снижает несущую способность сборно-монолитной конструкции при поперечных деформаци х. Кроме того, сплошное дно в лоткообразной оболочке не позвол ет обеспечить соприкосновение монолитного элемента со стеной здани  в слу- чае применени  сборно-монолитной конструкции в качестве антисейсмического по са Отсутствие контакта монолитного бетона сборно-монолитной конструкции со стеной здани  не обеспечивает их надежную совместную работу по шву, не позвол ет обеспечить надежную его несущую способность на срез и раст жение, в том числе с помощью выпусков из стены в монолитный сердечник. Также в известной конструкции размер шпоночных выступов вдоль сборного лотка больше чем у аналогичных выступов монолитного сердечника, что не учитывает повышенное трещинообразова- ние монолитного элемента, привод щее к разрушению монолитных шпонок раньше, чем разрушатс  шпоночные выступы в сборном лотке, снижающее несущую способность сборно-монолитной конструкции при продольных деформаци х.

Вертикальные шпоночные выступы в стенках лоткообразной оболочки не преп тствуют своими боковыми гран ми перемещению сердечника вверх (и вниз) оболочки после отслоени  монолитного сердечника от сборного лотка. Отсутствие в верхних концах шпоночных элементов стенок лоткообразной оболочки анкерных приспособлений , соедин ющих их с монолитным сердечником преимущественно через его продольную арматуру, не обеспечивает достаточную жесткость соединени , замедл ющую по вление первой трещины по шву контакта в его краевых зонах.

Цель изобретени  - увеличение несущей способности и повышение сейсмостойкости сборно-моног.итной конструкции за счет обеспечени  надежной св зи Между монолитным сердечником и сборной лоткообразной оболочкой даже посде отслоени 

монолитного элемента от сборного и за счет повышени  несущей способности шва между сборномонолитной конструкцией и нижележащей конструкцией здани  путем

обеспечени  контакта монолитного сердечника с ней.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в сборно-монолитной конструкции, содержащей лоткообразную оболочку, со шпоноч0 ными элементами на внутренней поверхности ее стенок и днища, и монолитный сердечник, толщина смежных шпоночных элементов стенок оболочки увеличена поперечно кверху и книзу оболочки, образу 

5 контруклоны, заклинивающие монолитный сердечник в сборной лоткообразной оболочке в поперечном направлении конструкции , повышающие ее несущую способность, а шпоночные углублени  в днище лотка вы0 полнены сквозным, обеспечивающими непосредственную св зь монолитного сердечника с нижележащей конструкцией через контакт монолита с нижележащим сплошным основанием, стеной здани  и с

5 помощью вертикальных св зей стены здани  с монолитным сердечником, что увеличивает несущую способность между конструкцией и основанием. Смежные шпоночные элементы стенок лоткооб разной

0 оболочки уширены поочередно кверху и книзу вдоль полости оболочки, образу  контруклоны заклинивающие монолитный сердечник в сборном элементе вдоль конструкции , увеличива  ее несущую способ5 ность и повыша  сейсмостойкость, улучша  технологичность образовани  шпоночных элементов, уменьша  усадочные деформации , уширенными книзу шпоночными элементами , преп тствующими наклонными

0 гран ми свободному прохождению усадки. В верхних концах шпоночных элементов стенок лоткообразной оболочки выполнены анкерные приспособлени , соедин ющие их с монолитным сердечником преимущест5 венно через продольную арматуру сердечника , жестко соединенную с анкерным приспособлением, что снижает дефицит сцеплени  бетонов в шве контакта монолитного элемента со сборным, повышает несу0 щую способность контактного шва в его краевых зонах. Анкерные приспособлени  выполнены с армированными углублени ми в верхних торцах уширенных кверху шпоночных элементов со вставленными в них

5 преимущественно продольными арматурными стержн ми монолитного сердечника. На фиг, 1 показана сборно-монолитна  конструкци  со шпоночными элементами увеличенной толщины кверху лоткообразной оболочки, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, со шпоночными элементами увеличенной толщины книзулотко- образной оболочки; на фиг. 3 лоткообразна  оболочка, вид сверху; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - лоткооб- разна  оболочка со шпоночными элементами увеличенной толщины кверху полости с анкерными приспособлени ми и арматурным каркасом монолитного сердечника, поперечный разрез; на фиг. 6 - разрез Б-Б на фиг. 5; на фиг. 7 - лоткообразна  оболочка со шпоночными элементами увеличенной толщины книзу полости, с анкерными углублени ми в верхних торцах илчных выступов и арматурны каркасом монолитного сердечника, пг 1еречный разрез; на фиг, 8 - то же, вариант; на фиг 9 - сечение В-В на фиг. 7 и 8

Сборно-монолитна  конструкци  содержит сборный элемент, изготовленный в заводских услови х, и монолитный элемент, изготовленный в построечных услови х. Сборный элемент выполнен в виде лоткооб- разной оболочки образованной боковыми стенками 1 и днищем 2 На внутренней по- верхности боковых стенок 1 образованы шпоночные элементы так, что толщина смежных элементов увеличена поочередно кверху оболочки, образу  верхние шпоночные выступы 3 и нижние углублени  4, и книзу оболочки, образу  нижние шпоночные выступы 5 и верхние углублени  6, а в днище 2, лоткообразной оболочки шпоночные элементы выполнены сквозными, образу  проемы 7, чередующиес  с перемычечными элементами 8, соедин ю-- щими боковые стенки 1 оболочки между собой , фронтальные грани 9 и 10 Смежных шпоночных элементов, направленные вдоль оболочки, перекрещиваютс  Х-образ- но под углами о. и Д определ ющими наклон граней 9 и 10 к вертикали, равными преимущественно 5-30° (а /3) Верхние профильные грани 11 и 12 и нижние грани 13 и 14 расположены соответственно под углами у и (рк вертикали, равными преимущественно 5 -45°(у (р). Длина а шпоночных углублений 4 и 6 по их средней линии вдоль полости лотка составл ет преимущественно 1,1-2,2 длины b шпоночных выступов 3 и 5. Монолитный элемент выполнен из монолитного бетона или железобетона, образующего сердечник 15- контактирующий со стенками 1, перемычечными элементами 8 сборного элемента сборно-монолитной кон- струкции и основанием, на которое она опираетс , к примеру с нижележащей стеной. Кроме того, конструкци  содержит анкерные приспособлени  в верхних шпоночных

выступах 3, выполненные с расположением верхнего торца ниже верха конструкции, соедин ющие их с монолитным сердечником с помощью закладных деталей 16 (фиг. 5) с выпусками 17, армирующими шпоночные выступы 3, и арматурных стержней 18 каркаса монолита, жестко соединенных с детал ми 16. Как вариант, анкерные приспособлени  в верхних шпоночных выступах 3 (фиг. 7) выполнены в виде углублений 19, армированных выпусками 20 из тела стенок 1 в верхних торцах шпоночных выступов 3 и вставленных в них стержней 18 арматурного каркаса мгонолитного сердечника 15, содержащего, кроме того, нижние стержни 21, объединенные со стержн ми 18 поперечной арматурой 22 в единый каркас Стенки 1 лоткообразной оболочки армированы плоскими каркасами, содержащими верхние 23 и нижние 24 стержни, соединенные поперечной арматурой 25 К стержн м 23 присоединены выпуски 17 или 20 Перемычки 8, соедин ющие стенки 1, армированы верхними стержн ми 26 и нижними 27. заделанными в стенки 1 и объединенными между собой поперечной арматурой 28 и косыми стержн ми 29. Как дополнительный вариант анкерные приспособлени  выполнены в виде вертикальных отверстий 30 в верхних шпоночных выступах, охваченных по контуру арматурными выпусками 31 и вставленных в них анкерных скоб 32 монолитного сердечника 15 В случае устройства сборно-монолитной конструкции над проемами в здании сплошное дно 2 сборной оболочки создают с помощью щита инвентарной опалубки и т.п., преимущественно прикрепленного к лоткообразной оболочке В случае использовани  конструкции в качестве стенового ограждени  ее сборные лот- кообразные элементы опираютс  друг на друга своими стенками

Выполнение лоткообразной оболочки, а следовательно и монолитного сердечника сборно-монолитной конструкции с предлагаемой формой шпоночных элементов, выполненных на стенах лотка, в сочетании со сквозными шпоночными углублени ми в днище полости не исключает возникновение напр жений в контактирующих сло х сборного и монолитного элементов, свойственных сборно-монолитным конструкци м, но эти напр жени  не могут привести к полному расслоению соедин емых элементов, к выходу монолитного сердечника из лоткообразной полости при различных сочетани х внутренних и внешних усилий Под воздействием усилий, вызывающих перемещение монолитного Сердечника относительно лотка по вертикали, после полного

расслоени  контактирующих слоев шпоночные элементы работают как клинь  Углы а и ft определ ющие наклон фронтальных граней шпоночных элементов стенок оболочки, и углы у и р наклона их профильных граней обеспечивают технологичность изготовлени  предлагаемого сборного лоткообразно- го элемента и надежное взаимодействие сборного и монолитного элементов сборно- монолитной конструкции между собой и с нижележащими конструкци ми При углах 7и/3 у поменьше 5° затруднено изготовление издели  и уменьшаетс  несуща  способность конструкции так как возможно полное расслоение по поверхности контакта и взаимное смещение слоев, поскольку за счет см ти  поверхности угол практически исчезает а следовательно исчезает и клин. При значени х углов а и/ больших 30° шпоночные элементы перестают работать как клинь  на трение и см тие (местное сжатие) Не реализуетс  преимущество бетона работать на сжатие Шпоночные элементы начинают работать на срез по телу бетона уменьшаетс  ширина полости лотка, из-за чего усложн етс  устройство монолитного сердечника При значени х углов у и у больших 45° значительно увеличиваетс  рассто  ние между выступами шпоночных элементов, в том числе между перемычками, соедин ющими стенки лоткообразной оболочки , что приводит к увеличению и усложнению армировани  сборно-монолитной конструкции

Наличие сквозных шпоночных углублений в днище полости лотка позвол ет обеспечить соприкосновение около 80% опорной поверхности сборно-монолитной конструкции монолитным бетоном к нижележащей конструкции здани , сооружени . Это увеличивает несущую способность контактирующих швов между сборно-монолитной и соприкасающей конструкци ми

Размеры а и Ь, определ ющие соответственно длину шпоночных углублений и шпоночных выступов, обеспечивают оптимальные услови  взаимодействи  обоих элементов сборно-монолитной конструкции При а меньшем 1,1 b происходит опережающее разрушение шпонок монолитного элемента, выполненного из бетона, из-за его повышенной трещино- стойкости При а большем 2Ь происходит опережающее разрушение шпонок сборного элемента Кроме того, в случае выполнени  монолитного сердечника преимущественно высотой с более чем две его ширины d по их средним лини м, целесообразно в краевых зонах контактных поверхностей монолитного сердечника 15 и стенок 1 лоткообразной оболочки выполн ть анкерные приспособлени  соедин ющие сборный элемент с монолитным,

ликвидирующие дефицит сцеплени  в контактных сло х элементов и в первую очередь в их краевых зонах При этом наиболее эффективными  вл ютс  анкерные приспособлени , соедин ющие стенки сборного

лоткообразного элемента с монолитным сердечником 15 через его верхнюю продольную арматуру 18 преимущественно жестко соединенную с анкерными детал ми 16 В случае выполнени  монолитного сердечника высотой с, равной 1,1-2 его ширины d, с целью упрощени  технологии монтажа сокращени  трудозатрат целесообразно анкера выполн ть в виде армированных углублений 19 в верхних торцах шпоночных

выступов 3 со вставленными в них преимущественно продольными арматурными стержн ми 18 монолитного сердечника 8 случае выполнени  сборно-монолитной стру/ |У1и без стержней 18 или ч случае -полпенни зрмзг/риого кэрк з монолитного сердечника пр моугольной формы в поперечном сечении (рис 8) целесообразно в верхних юрцах шпоночных выступов 3 выполнить отверсти  30,

армированные по контуру арматурными выпусками 31 и анкерные скобы 32 монолитного сердечника 15, вставленные в отверсти  30, соедин ющие стенки 1 лоткообразной оболочки Учет этих обсто тельств приводит

к повышению несущей способности сборно- монолитной конструкции

Таким образом предлагаема  сборно- монолитна  конструкци  обеспечивает уве личение несущей способности и повышение

сейсмостойкости

Claims (4)

1. Формула изобретени 

   1Сборно-монолитна  конструкци , содержаща  лоткообразную оболочку со шпоночными элементами на поверхност х стен и днища, образующих полость, и монолитный сердечник из бетона отличающа - с   тем, что, с целью увеличени  несущей способности и повышени  сейсмостойкости , толщина смежных шпоночных элементов стен увеличена поочередно кверху и книзу, а шпоночные углублени  в днище выполнены сквозными.
2. 2Конструкци  поп 1,отличающа- 5   с   тем, что смежные шпоночные элементы стен уширены поочередно кверху и книзу вдоль плоскости оболочки
3. 3Конструкци  по пп 1 и 2 отличающа с  тем, что в верхних концах шпоночных элементов стенок выполнены анкерные

   приспособлени , соедин ющие их с моно-. армированными углублени ми в верхних

   литным сердечником, преимущественно че-торцах уширенных кверху шпоночных члр

   рез продольную арматуру сердечника.ментов со вставленными в них, преимущр
4. 4. Конструкци  по п 3, о т л и ч а ю щ а-ственно продольными, арматурными

     с   тем, что приспособлени  выполнены с5 стержн ми монолитного сердечника.

   13(19) Ш) Фиг.

   3 JLA

   Фиг.З А-А

   Фиг. 4

   Я U 91

   § гпф

   ы

   Б

   9,

   Г/

   Я

   81 и

   Zlb&VLl

   26.2129

   Фиг. 9