Узел соединения ригеля с колонной

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 74231 А 1 19) 111 4 Е 04 В 138,Е 04 В 11 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Научно-исследовательский институтстроительных конструкций Госстроя СССР(54) УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ РИГЕЛЯ СКОЛОННОЙ(57) Изобретение относится к области строительства, а именно к узлу соединения риИзобретение относится к строительству, а именно к конструкциям узловых сопряжений несущих элементов железобетонных каркасов многоэтажных зданий, возводимых в сложных инженерно-геологических условиях (просадочные и сильносжимаемые грунты, подрабатываемые территории и др.).Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности и долговечности каркасных зданий в условиях неравномерных деформаций оснований.На фиг. 1 изображена поперечная рама каркаса при осадке опоры одной из колонн; на фиг. 2 - узел 1 на фиг. 1 (кинематика деформации догружаемого узла, в котором усилия от силовых нагрузок и деформационных воздействий одного знака); на фиг. 3 - узел 11 на фиг. 1 (разгружаемый узел, в котором указанные усилия разного знака); на фиг. 4 - то же, при отсутствии нагрузки; на фиг. 5 - то же, при действии только вертикальных и горизонтальных силовых нагрузок; на фиг. 6 - то же,при совместном действии вертикальных и горизонтальных (силовых) нагрузок и вынужденного смещения опоры колонны; на фиг, 7 - фрагмент узла 1 (разгружаемый при совместном действии вертикальных и горигеля с колонной. Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности и долговечности каркасных зданий в условиях неравномерных деформаций оснований. Ригель свободно оперт на консоль колонны и соединен с ней сваркой выпусков арматуры, размещенных в верхней зоне узла. В нижней зоне узла установлен металлический тонкостенный компенсатор криволинейной формы, прикрепленный к колонне и обращенный выпуклостью к торцу ригеля, между последним и компенсатором размещен бетон замоноличивания. 8 ил. 2зонтальных (силовых) нагрузок и вынужденного смещения опоры колонны); на фиг. 8 - кривая равновесных состояний нагрузка - прогиб металлического тонкостенного компенсатора.Узел соединения ригеля 1 с колонной 2 включает расположенные в верхней части узла и соединенные между собой выпуски арматуры 3 и 4 колонны 2 и торца ригеля 1, свободно опертого на консоль 5 колонны 2, и бетон 6 замоноличивания.Узел снабжен тонкостенным компенсатором 7 криволинейной формы, прикрепленным к колонне 2 в нижней части узла и обращенным выпуклостью к торцу ригеля 1. Бетон 6 замоноличивания размещен между тонкостенным компенсатором 7 и торцом ригеля 1.Компенсатор 7 может быть выполнен сферической, цилиндрической или другой формы. Передача сжимающих усилий на компенсатор осуществляется через бетон 6 замоноличивания. Усилия растяжения в верхней зоне узла воспринимаются выпусками арматуры 3 и 4 колонны 2 и торца ригеля 1, соединенными между собой ванной сваркой.Характерные стадии работы узлов 1 и 11. При отсутствии нагрузки (фиг. 4) и при действии только силовых нагрузок (фиг. 5)оба узла работают идентично, В первом случае внутренние усилия растяжения и сжатия в узлах вообще отсутствуют; во втором случае эти усилия (Ф ) воспринимаются соответственно выпусками арматуры 3 и 4 и металлическим компенсатором 7. Причем характеристики (параметры) компенсатора 7 подбирают таким образом, чтобы действующие на него максимальные сжимающие усилия И и прогиб компенсатора 7, соответствующий деформациям сжатия Хр нижней зоны узла только от силовых нагрузок, были близкими к критическим (фиг. 5 и 8), Назначение основных параметров компенсатора 7, удовлетворяющих предъявляемым к нему требованиям, достаточно просто осуществляется по известным аналитическим зависимостям теории устоЪ чивости упругих систем.При незначительном превышении сжимающих усилий (М +Л =М ), обусловленном начальным приложением воздействий от неравномерных деформаций оснований (рд -- Л/6) в догружаемом узле(фиг. 6) происходит потеря устойчивости (прощелкивание) компенсатора 7, и он принимает новую форму равновесия (закритическая область на фиг, 8). В результате сжимающее компенсатор 7 усилие (М =Нр+Н ) падает до первоначального уровня (М ), вызванного силовыми нагрузками, а значит, такой узел не реагирует на вынужденные смещения опоры колонны 2, происходит только перемещение ригеля 1 по поверхности консоли 5 колонны 2 (его движение) вслед за прогибом компенсатора 7 на величину Е (фиг, 6).В разгружаемом узле 1 (фиг. 7) деформационные воздействия (р ) вызывают разгрузку узла и компенсатора 7 (Ю;Мд=Ю,) и соответствующие смещения ригеля 1 (Е) на консоли 5 колонны 2 в противоположную сторону.Таким образом, конструкция узла обеспечивает по аналогии с жесткими узлами сопряжений ригелей с колоннами восприятие различных силовых нагрузок, и в то же время является нечувствительной к воздействию неравномерных деформаций оснований, т.е. в элементах рамного каркаса ригель - колонна нет прироста внутренних усилий (М и Я) от деформационных воздействийТакое положение позволяет применятьиндустриальные типовые конструкции каркасов многоэтажных зданий, разработанные для строительства в обычных грунтовых условиях, на территориях со сложными инженерно-геологическими условиями без необходимости их усиления (увеличения геометрии сечений и армирования), При этом реализуется принцип приспособления несущих конструкций зданий (каркасов) к восприятию неравномерных деформаций оснований - исключаются разрушения (повреждения) жестких узлов, а следовательно, и элементов каркасов, а также обеспечивается возможность выравнивания зданий в период эксплуатации,Преимущества предлагаемого узла заключаются в повышении надежности и дол.20 говечности многоэтажных каркасных зданийв условиях неравномерных деформаций оснований вследствие увеличения периода их безотказной эксплуатации, при этом имеет место снижение затрат на комплекс защитных мероприятий и ремонтно-восстановительные работы, отсутствие убытков от остановки производства, а также снижение металлоемкости и трудоемкости устройства стыков сборных элементов каркасов.Формула изобретения30Узел соединения ригеля с колонной,включающий расположенные в верхней части узла и соединенные между собой выпуски арматуры колонны и торца ригеля, свободно опертого на консоль колонны, и бетон замоноличивания, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и долговечности каркасных зданий в условиях неравномерных деформаций оснований, узел снабжен тонкостенным ком пенсатором криволинейной формы, прикрепленным к колонне в нижней части узла и обращенным выпуклостью к торцу ригеля, а бетон замоноличивания размещен между тонкостенным компенсатором и торцом ригеля.1474231 кр Редакто Заказ 18 Н. Яцола /26 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101нр фс Составитель ГТехред. И. ВересТираж 640 ванова Корректор Л. Пилипенк Подписное