Стык сборных железобетонных колонн

Из анализа публикаций, посвященных данной проблеме, следует, что на сегодня нет достаточно надежного, простого и универсального монтажного стыка сборных железобетонных колонн. Отмечаются случаи разрушения неудачных или небрежно выполненных стыков [1–3].

В связи с этим поиски приемлемого решения стыка сборных железобетонных колонн продолжаются. Одной из последних разработок является контактный бессварочный маломоментный стык, в котором используется высокая прочность на сжатие тонкого цементного раствора под штампом для передачи напряжений сжатия с торца на торец стержней продольной арматуры. При этом напряжение в цементном растворе может достигать 1000 МПа и более, т. е. цементный раствор под штампом может быть прочнее арматуры [4]. Идея такого стыка с соответствующими допусками на изготовление и монтаж представлена на рис. 1.

Экспериментальные испытания фрагментов натурных колонн с этим стыком показали достаточную прочность стыка, и он реализован в ряде высотных жилых домов в г. Екатеринбурге.

Стык надежен, экономичен, прост в монтаже, но он требует высокой точности изготовления с использованием специальной оснастки и инструментов, нехарактерных пока для строительных конструкций. Этот недостаток отмечают сами разработчики, и он может сдерживать дальнейшее применение стыка. Кроме того, стык пригоден только для колонн одного сечения и одинакового армирования, т. е. неуниверсален.

Дальнейшее развитие идеи передачи усилия с торца на торец арматуры посредством выравнивающего слоя из цементного раствора привело к стыку, в котором арматуру на некотором удалении от стыка загибают внутрь колонны, а у стыка разгибают в обратном направлении так, что стержни арматуры образуют пучки, расположенные по оси колонны (рис. 2).

Рис. 1. Схема плоского бессварочного стыка и допуски на изготовление и монтаж

Ягофаров Х., Ягофаров А.Х.

Рис. 2. Схема маломоментного стыка, эпюра напряжений «σ» и деталь стыка. Сечения дополнительных элементов в пучках арматуры заштрихованы

В пучках стержни арматуры крепят друг к другу на сварке. В пучки можно добавить дополнительные стержни и пластины для формирования нужного сечения [5].

В месте загиба внутрь колонны стержни арматуры скрепляют силовыми хомутами, воспринимающими горизонтальную составляющую усилия в стержнях в месте загиба. Торцы пучков выравнивают фрезеровкой (острожкой). Тем не менее выравнивающий слой между ними необходим в силу того, что плотный контакт торцов арматурных пучков невозможен из-за допусков на изготовление и монтаж.

Для обеспечения соосности стыкуемых колонн один из пучков арматуры (верхний или нижний) выводят за торец колонны, а другой пучок наоборот втапливают с образованием соответствующего «углубления», на дне которого осуществляется стык пучков. Углубление рационально выполнить на верхней колонне, чтобы исключить попадание воды в него.

Центральный стержень пучка снабжается прокладкой фиксированной толщины Δ для формирования слоя пластифицированного цементного раствора высокой прочности (класс В50). Раствор вводят инъецированием через отверстия в торце

Стык сборных железобетонных колонн верхней колонны после ее выверки и закрепления. При этом опалубку для цементного раствора можно выполнить из герметика.

Стык может быть маломоментным (см. рис. 2) и ш а рнирным (рис. 3).

Рис. 3. Схема шарнирного стыка

Представляется, что предложенный стык лишен недостатков, присущих аналогу н а рис. 1. Кроме того, пучки арматуры ближе к штампам и менее чувствительны к нес о осности, че м отдельные стержни.