КАРКАС ЗДАНИЯ, СООРУЖЕНИЯ Российский патент 2002 года по МПК E04B1/20 

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении жилых, общественных и административных зданий и сооружений, а также при их восстановлении или реконструкции.

Известны различные конструкции каркасов зданий, сооружений (см., например, RU 2107783 С1, Е 04 В 1/35, 30.12.1996, фиг. 33).

Недостатками известных конструкций каркасов зданий, сооружений являются значительные трудо- и материалозатраты, значительные сроки производства работ и невозможность их проведения вне зависимости от погодных условий, особенно в регионах, относящихся к суровым климатическим зонам с низкими отрицательными температурами в зимнее время.

Задачей настоящего изобретения является сокращение трудо- и материалозатрат при одновременном уменьшении сроков производства работ и обеспечении возможности их проведения при любых погодных условиях, преимущественно в регионах, относящихся к суровым климатическим зонам с низкими отрицательными температурами в зимнее время.

Поставленная задача решается за счет того, что согласно изобретению в каркасе здания, сооружения по крайней мере часть его выполнена из колонн, ригелей и по крайней мере одного перекрытия, по крайней мере часть которого образована с использованием пустотных плит, а ригели выполнены сборно-монолитными в виде пространственных тел со сборной нижней уширенной частью и примоноличенной зауженной относительно нижней верхней частью в виде протяженного многогранника с поперечным сечением, преимущественно в форме прямоугольника, квазипрямоугольника, трапеции или квазитрапеции с образованием в совокупности со сборной частью единого образного несущего профиля с локальными уширениями в виде выступов, расположенных по длине ригеля с шагом, соответствующим шагу пустот опертых на ригель плит перекрытия, причем выступы выполнены протяженными в направлениях осей пустот, имеют длину, составляющую не менее 1,3 толщины соответствующих плит, и размещены в приопорных и опорных зонах пустот плит.

При этом плиты перекрытия могут быть выполнены с пустотами круглой, или овальной, или эллиптической, или овоидальной формы, или с пустотами каплевидной, или образной, или образной, или образной, или образной формы в поперечном сечении, или составной из прямолинейных и криволинейных участков.

Верхняя примоноличенная часть ригелей может быть выполнена высотой, не меньшей высоты, ограниченной наивысшей точкой поперечного сечения выступов, заведенных в пустоты опертых на ригель плит.

Плиты могут быть оперты на ригель симметрично с обеих его сторон с преимущественно соосным расположением пустот противолежащих плит.

При симметричном соосном расположении пустот противолежащих плит армирование противолежащих выступов может быть выполнено попарно сквозным.

Армирование симметричных соосных выступов может быть выполнено рабочими продольными стержнями или арматурным каркасом с ориентацией рабочих стержней, преимущественно, вдоль продольной оси соответствующей пары пустот противолежащих плит и расположением их, преимущественно, по точкам условного контура, подобного контуру пустот, конгруэнтному наружному контуру боковой поверхности выступа.

Сквозное армирование тела выступов может быть выполнено с усилением рабочего армирования в верхней зоне за счет увеличения количества стержней, или диаметра, или марки стали, или путем сочетания перечисленных выше признаков.

По крайней мере часть рабочей арматуры соосных выступов может быть выполнена в виде двойной в двух пересекающихся плоскостях скобы.

Поперечное армирование может быть выполнено в виде охватывающих с внешней стороны рабочую арматуру или по крайней мере наиболее удаленные от центра сечения рабочие стержни арматуры скобообразных или кольцевых распределительных стержневых элементов, или в виде спирали.

Арматурные каркасы, образованные рабочей и распределительной арматурой, могут быть снабжены не менее чем двумя фиксирующими пространственное положение арматурного каркаса в пустоте плиты крючкообразно, или петлеобразно, или кольцеобразно изогнутыми стержневыми элементами, жестко прикрепленными к рабочим и/или распределительным стержневым элементам арматурного каркаса.

Рабочие и распределительные элементы арматурного каркаса для сквозного армирования симметричных выступов могут быть расположены в последних с возможностью пропуска через них петлеобразных элементов армирования примоноличиваемой части ригеля, образованных выпусками арматуры из сборной его части.

Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью существенных признаков, состоит в сокращении трудо- и материалозатрат и обеспечении возможности проведения работ при любых погодных условиях, преимущественно в регионах, относящихся к суровым климатическим зонам с низкими отрицательными температурами в зимнее время, при одновременном уменьшении сроков производства работ.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где
на фиг.1 изображен каркас здания, сооружения в аксонометрии;
на фиг.2 - то же, в плане;
на фиг. 3 - узел А на фиг.1 в поперечном разрезе (узел соединения плиты перекрытия с ригелем);
на фиг. 4 - узел В на фиг.1 в поперечном разрезе (узел одностороннего опирания пустотной плиты на ригель и примыкания к нему беспустотной плиты перекрытия);
на фиг. 5 - узел соединения плит перекрытия с ригелем в аксонометрии с частичным вырезом;
на фиг.6 - то же, что на фиг.5, в разрезе, вариант армирования каркасом, верхняя примоноличенная часть ригеля выполнена в виде протяженного многогранника с поперечным сечением в форме прямоугольника;
на фиг. 7 - то же, что на фиг.6, вариант армирования отдельными стержнями, верхняя примоноличенная часть ригеля выполнена с поперечным сечением в форме квазипрямоугольника;
на фиг. 8 - то же, что на фиг.6, вариант армирования отдельными стержнями, верхняя примоноличенная часть ригеля выполнена с поперечным сечением в форме трапеции;
на фиг. 9 - то же, что на фиг.6, вариант выполнения распределительных стержневых элементов в виде спирали, верхняя примоноличенная часть ригеля выполнена с поперечным сечением в форме квазитрапеции;
на фиг.10-16 - варианты выполнения распределительной арматуры;
на фиг.17 - двойная скоба;
на фиг.18-27 - варианты выполнения пустот в плитах;
на фиг.28 - схема расположения стыков каркаса в плане;
на фиг.29 - узел С на фиг.28;
на фиг.30 - узел D на фиг.28;
на фиг.31 - узел Е на фиг.28;
на фиг.32 - стыковое соединение ригеля с колонной, продольный разрез;
на фиг.33 - разрез А-А на фиг.32.

В каркасе 1 здания, сооружения по крайней мере часть каркаса выполнена из колонн 2, ригелей 3 и по крайней мере одного перекрытия 4, по крайней мере часть которого образована с использованием пустотных плит 5, а ригели 3 выполнены сборно-монолитными в виде пространственных тел со сборной нижней 6 уширенной частью и примоноличенной зауженной относительно нижней 6 верхней 7 частью в виде протяженного многогранника с поперечным сечением, преимущественно в форме прямоугольника 8, квазипрямоугольника 9, трапеции 10 или квазитрапеции 11 с образованием в совокупности со сборной частью единого образного несущего профиля с локальными уширениями в виде выступов 12, расположенных по длине ригеля 3 с шагом, соответствующим шагу пустот 13 опертых на ригель 3 плит 5 перекрытия 4, причем выступы 12 выполнены протяженными в направлениях осей 14 пустот 13, имеют длину, составляющую не менее 1,3 толщины соответствующих плит 5, и размещены в приопорных 15 и опорных 16 зонах пустот 13 плит 5.

При этом плиты 5 перекрытия 4 могут быть выполнены с пустотами круглой 17, или овальной 18, или эллиптической 19, или овоидальной 20 формы, или с пустотами каплевидной 21, или образной 22, или образной 23, или образной 24, или образной 25 формы в поперечном сечении, или составной из прямолинейных 26 и/или криволинейных 27 участков.

Верхняя примоноличенная часть 7 ригелей 3 выполнена высотой, не меньшей высоты, ограниченной наивысшей точкой 28 поперечного сечения выступов 12, заведенных в пустоты 13 опертых на ригель 3 плит 5.

Плиты 5 могут быть оперты на ригели 3 симметрично с обеих сторон с преимущественно соосным расположением пустот 13 противолежащих плит 5.

При симметричном соосном расположении пустот 13 противолежащих плит 5 армирование 29 противолежащих выступов выполнено попарно сквозным.

Армирование 29 симметричных соосных выступов 12 может быть выполнено рабочими продольными стержнями 30 или каркасом 31 с ориентацией рабочих стержней 30, преимущественно вдоль продольной оси соответствующей пары пустот 13 противолежащих плит 5 и расположением их, преимущественно, по точкам условного контура, подобного контуру пустот 13, конгруэнтному наружному контуру боковой поверхности выступа 12.

Сквозное армирование тела выступов 12 может быть выполнено с усилением рабочего армирования в верхней зоне за счет увеличения количества стержней, или диаметра, или марки стали, или путем сочетания перечисленных выше признаков.

По крайней мере часть рабочей арматуры 30 соосных выступов 12 может быть выполнена в виде двойной в двух пересекающихся плоскостях скобы 32.

Поперечное армирование 33 может быть выполнено в виде охватывающих с внешней стороны рабочую арматуру 30 или по крайней мере наиболее удаленные от центра сечения рабочие стержни 30 арматуры скобообразных 34 или кольцевых 35 распределительных стержневых элементов, или в виде спирали 36.

Каркасы 31, образованные рабочей 30 и распределительной 34, или 35, или 36 арматурой, могут быть снабжены не менее чем двумя фиксирующими пространственное положение арматурного каркаса 31 в пустоте 13 плиты 5 крючкообразно (не показано), или петлеобразно (не показано), или кольцеобразно (не показано) изогнутыми стержневыми элементами, жестко прикрепленными к рабочим 30 и/или распределительным 34, или 35, или 36 стержневым элементам каркаса 31.

Рабочие 30 и распределительные 34, или 35, или 36 элементы каркаса 31 для сквозного армирования симметричных выступов 12 могут быть расположены в последних с возможностью пропуска через них петлеобразных элементов 37 армирования примоноличиваемой части 7 ригеля 3, образованных выпусками арматуры из сборной его части 6.

В пустотах 13 плит 5 установлены заглушки 38 для исключения растекания в пустотах бетона при выполнении примоноличиваемой части 7 ригеля 3.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении жилых, общественных и административных зданий и сооружений, а также при их восстановлении или реконструкции. Технический результат: сокращение трудо- и материалозатрат и обеспечение возможности проведения работ при любых погодных условиях, преимущественно в регионах, относящихся к суровым климатическим зонам с низкими отрицательными температурами в зимнее время, при одновременном уменьшении сроков производства работ. В каркасе здания, сооружения по крайней мере часть его выполнена из колонн, ригелей и по крайней мере одного перекрытия, по крайней мере часть которого образована с использованием пустотных плит, а ригели выполнены сборно-монолитными в виде пространственных тел со сборной нижней уширенной частью и примоноличенной зауженной относительно нижней верхней частью в виде протяженного многогранника с поперечным сечением, преимущественно в форме прямоугольника или трапеции с образованием в совокупности со сборной частью единого несущего профиля с локальными уширениями в виде выступов, расположенных по длине ригеля с шагом, соответствующим шагу пустот опертых на ригель плит перекрытия, причем выступы выполнены протяженными в направлениях осей пустот, имеют длину, составляющую не менее 1,3 толщины соответствующих плит, и размещены в приопорных и опорных зонах пустот плит. 10 з.п. ф-лы, 33 ил.

1. Каркас здания, сооружения, характеризующийся тем, что, по крайней мере, часть его выполнена из колонн, ригелей и, по крайней мере, одного перекрытия, по крайней мере, часть которого образована с использованием пустотных плит, а ригели выполнены сборно-монолитными в виде пространственных тел со сборной нижней уширенной частью и примоноличенной зауженной относительно нижней верхней частью в виде протяженного многогранника с поперечным сечением, преимущественно, в форме прямоугольника или трапеции с образованием в совокупности со сборной частью единого несущего профиля с локальными уширениями в виде выступов, расположенных по длине ригеля с шагом, соответствующим шагу пустот опертых на ригель плит перекрытия, причем выступы выполнены протяженными в направлениях осей пустот, имеют длину, составляющую не менее 1,3 толщины соответствующих плит, и размещены в приопорных и опорных зонах пустот плит. 2. Каркас здания, сооружения по п. 1, отличающийся тем, что плиты перекрытия выполнены с пустотами круглой, или овальной, или эллиптической, или овоидальной формы, или с пустотами каплевидной формы в поперечном сечении, или составной из прямолинейных и криволинейных участков. 3. Каркас здания, сооружения по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что верхняя примоноличенная часть ригелей выполнена высотой, не меньшей высоты, ограниченной наивысшей точкой поперечного сечения выступов, заведенных в пустоты опертых на ригель плит. 4. Каркас здания, сооружения по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что плиты оперты на ригель симметрично с обеих его сторон с преимущественно соосным расположением пустот противолежащих плит. 5. Каркас здания, сооружения по п. 4, отличающийся тем, что при симметричном соосном расположении пустот противолежащих плит армирование противолежащих выступов выполнено попарно сквозным. 6. Каркас здания, сооружения по п. 5, отличающийся тем, что армирование симметричных соосных выступов выполнено рабочими продольными стержнями или арматурным каркасом с ориентацией рабочих стержней преимущественно вдоль продольной оси соответствующей пары пустот противолежащих плит и расположением их преимущественно по точкам условного контура, подобного контуру пустот, конгруэнтному наружному контуру боковой поверхности выступа. 7. Каркас здания, сооружения по любому из пп. 5 и 6, отличающийся тем, что сквозное армирование тела выступов выполнено с усилением рабочего армирования в верхней зоне за счет увеличения количества стержней, или диаметра, или марки стали, или путем сочетания перечисленных выше признаков. 8. Каркас здания, сооружения по любому из пп. 5-7, отличающийся тем, что, по крайней мере, часть рабочей арматуры соосных выступов выполнена в виде двойной в двух пересекающихся плоскостях скобы. 9. Каркас здания, сооружения по любому из пп. 5-8, отличающийся тем, что поперечное армирование выполнено в виде охватывающих с внешней стороны рабочую арматуру или, по крайней мере, наиболее удаленные от центра сечения рабочие стержни арматуры скобообразных или кольцевых распределительных стержневых элементов, или в виде спирали. 10. Каркас здания, сооружения по п. 9, отличающийся тем, что арматурные каркасы, образованные рабочей и распределительной арматурой, снабжены не менее чем двумя фиксирующими пространственное положение арматурного каркаса в пустоте плиты крючкообразно, или петлеобразно, или кольцеобразно изогнутыми стержневыми элементами, жестко прикрепленными к рабочим и/или распределительным стержневым элементам арматурного каркаса. 11. Каркас здания, сооружения по любому из пп. 5-10, отличающийся тем, что рабочие и распределительные элементы арматурного каркаса для сквозного армирования симметричных выступов расположены в последних с возможностью пропуска через них петлеобразных элементов армирования примоноличиваемой части ригеля, образованных выпусками арматуры из сборной его части.