СБОРНО-МОНОЛИТНЫЙ КАРКАС МНОГОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ И СПОСОБ ЕГО МОНТАЖА Российский патент 1997 года по МПК E04B1/18 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при сооружении сборно-монолитных каркасов многоэтажных зданий.

Известен сборно-монолитный каркас здания, в котором на консоли колонн опираются плиты-балки, имеющие полки на боковых гранях. На эти полки в процессе монтажа укладываются в поперечном направлении соседние плиты, стыки плит омоноличиваются [1] Осисанная конструктивная схема предусматривает необходимость устройства консолей на колоннах и ограничивает планировочные возможности каркаса.

Известно также сборно-монолитное перекрытие каркасного здания, выполненное в виде сборных железобетонных балок трапецеидального сечения с открытой верхней арматурой, на которые уложены сборные плиты перекрытия. Зазоры между сборными плитами перекрытий и балками, а также верхняя открытая арматура балок омоноличиваются. В конструкции предусмотрено опирание сборных плит перекрытий с обратным уклоном боковых поверхностей на сборные балки [2] В этом случае установка сборных плит перекрытий с уклонами в проектное положение практически невозможна из-за неизбежных погрешностей при их изготовлении и монтаже.

Известен сборно-монолитный каркас многоэтажного здания, включающий сборные железобетонные колонны с проемами и плиты перекрытий с замоноличенными армированными стыками. Армирование стыков выполнено преднапряженной арматурой, пропущенной через проемы колонн [3]
Наиболее близким аналогом как устройства, так и способа является сборно-монолитный каркас многоэтажного здания, включающий сборные железобетонные колонны с отверстиями и плиты перекрытия, опертые двумя противоположными торцами на замоноличенные между ними стыки, образующие заделанные в колонны ригели, верхние стержни многорядной арматуры которых замоноличены в отверстиях колонн, и способ монтажа сборно-монолитного каркаса многоэтажного здания, включающий установку сборных колонн с отверстиями, укладку плит перекрытия, размещение арматуры в стыках между торцевыми поверхностями плит перекрытия, часть которой пропускают через отверстия колонн и замоноличивают отверстия колонн и стыки с образованием ригелей, несущих плиты перекрытия [4]
Недостаток указанных решений является, во-первых, необходимость использовать предварительно напряженную арматуру, что в условиях стройки сложно осуществить технологически, и, во-вторых, проемы в колоннах, образованные в двух взаимно перпендикулярных направлениях в одном сечении колонны, резко ослабляют ее несущую способность, сложны в изготовлении и создают определенные трудности в транспортировке.

Задачей изобретения является создание конструкции, облегчающей ее монтаж на стройплощадке, повышающей надежность работы каркаса и обеспечивающей высокое качество.

Эта задача решается за счет того, что сборно-монолитный каркас многоэтажного здания содержит сборные железобетонные колонны с отверстиями и плиты перекрытий с замоноличенными стыками. Плиты перекрытий оперты двумя противоположными торцами на замоноличенные между ними армированные стыки, образующие заделанные в колонны ригели. Примыкающие к ригелям торцевые поверхности плит выполнены наклонными к плоскости плиты с отрицательным углом наклона, имеющим глубину заложения не менее 1/4 толщины плиты. Ригели расположены однонаправленно вдоль параллельных осей здания. Арматура каждого ригеля выполнена многорядной с верхними стержнями, пропущенными через отверстия в колоннах, и нижними, заведенными в глухие гнезда, образованные на двух противоположных гранях колонн. Отверстия и гнезда колонн замоноличиваются одновременно с ригелями. Ригели выполнены в плоскости плит перекрытий, и их толщина равна толщине перекрытия. Ригели могут быть выполнены с присоединенными к ним дополнительными участками, расположенными поверху и/или понизу ригеля и опирающимися на него плит перекрытий, а одна из частей дополнительных участков может быть выполнена сборной.

Поставленная задача решается также за счет того, что после установки колонн между ними закрепляют на проектной отметке опалубку омоноличивания стыка, на которую опирают концы плит перекрытий. затем между торцевыми поверхностями плит перекрытия укладывают арматуру, заводят ее концы в отверстия и гнезда колонн, после чего отверстия и гнезда колонн и стык между плитами омоноличивают, образуя ригель, несущий плиты перекрытия. При этом опалубку устанавливают заподлицо с нижней поверхностью плит перекрытия.

Сопоставительный анализ изобретения с прототипом показывает, что оно отличается наличием монолитных ригелей, образованных при замоноличивании стыка между торцами сборных плит перекрытий, выполнением торцевых поверхностей плит с отрицательным углом наклона, имеющим глубину заложения не менее 1/4 толщины, а также расположением самих ригелей только по однонаправленным параллельным осям здания и заведением нижних стержней многорядной арматуры ригелей в гнезда, образованные на двух противоположных гранях колонн, причем отверстия и гнезда колонн замоноличиваются заодно с ригелями. Кроме того, отличие состоит в том, что высота ригеля может в зависимости от нагрузки на перекрытия увеличиваться за счет присоединения к нему дополнительных участков. Отличается также порядок монтажа каркаса: после установки колонн в проектное положение между ними закрепляют на проектной отметке опалубку для омоноличивания стыка, на которую опирают концы плит перекрытия, затем между торцевыми поверхностями плит перекрытия укладывают арматуру, заводят ее концы в отверстия и гнезда колонн, после чего отверстия и гнезда колонн и стык между плитами омоноличивают, образуя ригель, несущий плиты перекрытия. При этом опалубку устанавливают заподлицо с нижней поверхностью плит перекрытия.

Этот анализ позволяет сделать вывод о наличии новизны в предлагаемом изобретении.

Сравнения предложенной конструкции с другими техническими решениями аналогичного назначения показывают, что сообщение замоноличенным между сборными плитами перекрытий стыкам функций ригелей, расположенных вдоль только однонаправленных осей здания, выполнение торцов плит с отрицательным углом наклона, имеющим глубину заложения не менее 1/4 толщины плиты, а также размещение рабочей арматуры стыка-ригеля в теле колонны и замоноличивание этой арматуры и мест ее расположения в колонне заодно с ригелем позволяет, во-первых, обеспечить максимальную точность сопряжения плит перекрытия и ригеля, во-вторых, упростить технологию изготовления колонн, повысить их прочность и транспортабельность, в-третьих, исключить необходимость выполнения на строительной площадке предварительного напряжения арматуры. Все указанные положительные эффекты могут быть получены при использовании всех заявленных признаков. Это сравнение позволяет сделать вывод о превышении предлагаемым техническим решением существующего уровня техники.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен фрагмент каркаса, вид в плане; на фиг. 2 узел опирания плит перекрытия на ригель, вариант расположения ригеля в теле плит заподлицо; на фиг. 3 то же, вариант выполнения ригеля с дополнительной верхней накладкой; на фиг. 4 то же, вариант выполнения ригеля с дополнительной нижней монолитной накладкой; на фиг. 5 то же, вариант выполнения ригеля с дополнительной нижней сборной накладкой; на фиг. 6 опорный торец плиты перекрытия; на фиг. 7 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 8 сечение Б-Б на фиг. 7 (вариант узла опирания ригеля на колонну); на фиг. 9 общий вид узла опирания плит перекрытия на опалубку.

Сборно-монолитный каркас здания состоит из сборных колонн 1, в теле которых образованы сквозные отверстия 2 и гнезда 3. В этих отверстиях 2 и гнездах 3 установлена рабочая многорядная арматура 4 и 5 монолитного ригеля 6, причем верхняя арматура 4 пропущена через сквозные отверстия 2 в теле колонны 1, а нижняя арматура 5 установлена в гнездах 3. На ригель 6 оперты плиты перекрытия 7. Торцевые поверхности 8 плит 7 выполнены наклонными к плоскости плит 7 с отрицательным углом наклона, имеющим глубину заложения не менее 1/4 h, где глубина заложения расстояние от проекции по вертикали верхнего ребра плит 7 до ее нижнего ребра, h толщина плит 7. Ригель 6 выполнен путем замоноличивания зазора между торцами 8 плит перекрытия 7 и опалубкой 9, подводимой снизу на время замоноличивания. Ригель 6 может иметь высоту, равную толщине плит перекрытия 7 либо при повышенных нагрузках он дополнительно снабжается участками 10 и 11, расположенными поверху или понизу плит перекрытия 7. Возможен вариант, когда дополнительный участок выполнен из сборной железобетонной плоской балки 12, играющий в этом случае роль оставляемой опалубки.

Монтаж сборно-монолитного каркаса многоэтажного здания начинается с установки сборных колонн 1, после чего между ними закрепляют на проектной отметке опалубку 9 омоноличивания стыка 13, на которую опираются концы 14 плит перекрытия 7, при этом торцевые поверхности концов 14 плит 7 выполняют с отрицательным углом наклона, имеющим глубину заложения не менее 1/4 толщины плиты. Затем между торцевыми поверхностями 8 плит перекрытия 7 укладывают арматуру 4 и 5, заводят ее концы в отверстия 2 и гнезда 3 колонн 1, после чего отверстия 2 и гнезда 3 колонн 1 и стык 13 между плитами перекрытий 7 омоноличивают, образуя ригель 6, несущий плиты перекрытий 7. Опалубку 9 устанавливают заподлицо с нижней поверхностью 15 плит перекрытия 7.

Основные преимущества данного каркаса заключаются в следующем: широкое разнообразие возможных конструктивно-технологических модификаций сборных железобетонных элементов, методов их армирования и узлов их соединения при обеспечении инвариантности основных габаритных схем зданий; монолитные участки, расположенные в случае необходимости выше плит перекрытий, имеют ограниченную ширину, что позволяет разместить инженерные коммуникации в подготовке под полы и уменьшить строительную высоту перекрытия; упрощение монтажа на стройплощадке; повышение надежности работы каркаса с обеспечением высокого качества.

Назначение: для многоэтажных сборно-монолитных каркасных зданий. Сущность изобретения: Сборно-монолитный каркас многоэтажного здания включает сборные железобетонные колонны с отверстиями и плиты перекрытий с замоноличенными стыками. Плиты перекрытий оперты двумя противоположными торцами на замоноличенные между ними армированные стыки, образующие заделанные в колонны ригели. Примыкающие к ригелям торцевые поверхности плит выполнены наклонными к плоскости плиты с отрицательным углом наклона, имеющим глубину заложения не менее 1/4 толщины плиты. Ригели расположены однонаправленно вдоль параллельных осей здания, и арматура каждого ригеля выполнена многорядной с верхними стержнями, пропущенными через отверстия в колоннах, и нижними, заведенными в глухие гнезда, образованные на двух противоположных гранях колонн. Отверстия и гнезда колонн замоноличены заодно с ригелями. 2 с. и 5 з. п. ф-лы. 9 ил.

1. Сборно-монолитный каркас многоэтажного здания, включающий сборные железобетонные колонны с отверстиями и плиты перекрытия, опертые двумя противоположными торцами на замоноличенные между ними стыки, образующие заделанные в колонны ригели, верхние стержни многорядной арматуры которых замоноличены в отверстиях колонн, отличающийся тем, что примыкающие к ригелям торцевые поверхности плит выполнены наклонными к плоскости плиты с отрицательным углом наклона, имеющим глубину заложения не менее 1/4 h, где h - толщина плиты, а ригели расположены однонаправленно и нижние стержни арматуры ригелей заведены в глухие гнезда, образованные на противоположных гранях колонн, при этом гнезда замоноличены заодно с ригелями. 2. Каркас по п. 1, отличающийся тем, что ригели выполнены в плоскости плит перекрытия и их высота равна толщине перекрытия. 3. Каркас по п.1, отличающийся тем, что ригели выполнены с присоединенными к ним дополнительными участками, расположенными поверху и/или понизу ригелями и опирающихся на него плит перекрытий. 4. Каркас по пп.1 и 3, отличающийся тем, что по крайней мере часть дополнительных участков выполнена сборными. 5. Способ монтажа сборно-монолитного каркаса многоэтажного здания, включающий установку сборных колонн с отверстиями, укладку плит перекрытия, размещение арматуры в стыках между торцевыми поверхностями плит перекрытия, часть которой пропускают через отверстия колонн и замоноличивают отверстия колонн и стыки с образованием ригелей, несущих плиты перекрытия, отличающийся тем, что до установки колонн на их противоположных гранях выполняют глухие гнезда, а торцевые поверхности плит перекрытия, направленные к арматуре, выполняют с отрицательным углом наклона, имеющим глубину заложения не менее 1/4h, где h толщина плиты перекрытия, при этом после установки колонн закрепляют на проектной отметке стыка опалубку, а при укладке арматуры ригелей другую часть арматуры заводят в глухие гнезда колонн с последующим замоноличиванием гнезд одновременно с замоноличиванием ригелей. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что опалубку устанавливают заподлицо с нижней поверхностью плит перекрытия. 7. Способ по п.5, отличающийся тем, что в качестве опалубки применяют оставляемый в конструкции сборный железобетонный элемент.