ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЙ КАРКАС ЗДАНИЯ ИЛИ СООРУЖЕНИЯ Российский патент 2002 года по МПК E04B1/22 

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при строительстве жилых зданий и сооружений со сборно-монолитным железобетонным каркасом.

Известны конструкции железобетонных зданий, каркас которых включает колонны с крестообразными отверстиями в уровне перекрытий и плиты перекрытия, объединяемые с колоннами напрягаемой на строительной площадке арматурой, проходящей вдоль осей колонн в швах между плитами перекрытия (Патент СФРЮ 25452, патент США 4.366.655; В. Г. Корнилов. Каркасно-панельные здания нового типа. - Жилищное строительство, 1986, 10).

Известен также способ предварительного напряжения перекрытия, состоящего из колонн и опирающейся на них плиты перекрытия, объединение которой с колоннами производится напрягаемой в процессе монтажа арматурой, суть которого заключается в том, что между смежными колоннами устанавливают монтажные (инвентарные) распорки, на которые передают усилия напрягаемой арматуры (заявление 98106054/03 о выдаче патента РФ на изобретение от 9 апреля 1998 г.).

Прототипом изобретения служит патент СФРЮ 25452, опубликованный 31.03.1966 г. Недостатками этого изобретения являются:
- сложность геометрии сборных плит перекрытия, краевых балок и консольных плит, имеющих вырезы в углах, примыкающих к колоннам. Отличается сложностью и многодельностью армирование этих угловых зон, где в процессе преднапряжения концентрируются большие усилия;
- возведение конструкции производится путем натяжения арматуры способом "на бетон", что приводит к технологическим перерывам, необходимым для твердения бетона в швах между плитой и колонной, а также раствора в отверстиях колонн, что особенно неблагоприятно в зимних условиях строительства.

Целью изобретения является упрощение конструкции сборных плит перекрытия и их армирования, а также упрощение конструкции и армирования краевых и консольных зон диска перекрытия, а также исключение технологических перерывов в процессе монтажа каркаса.

Достигается это тем, что диск перекрытия выполняют из монолитных, включающих краевые и консольные участки, взаимно пересекающихся железобетонных поясов, расположенных вдоль продольных и поперечных осей сетки колонн, внутри сечения поясов укладывают напрягаемую арматуру с передачей усилий натяжения на инвентарные монтажные распорки, устанавливаемые между смежными колоннами, а также, возможно, обычную арматуру диска перекрытия, при этом сборные плиты укладываются в ячейки, образуемые монолитными поясами, и соединяют их с поясами выпусками арматуры.

Перечисленные конструктивные решения:
- упрощают геометрию и армирование сборных плит перекрытия, в которых отсутствуют угловые вырезы и зоны концентрации усилий. Поэтому могут быть применены обычные стандартные многопустотные настилы, широко применяющиеся в массовом строительстве. Армирование монолитных краевых и консольных участков перекрытия существенно проще, чем армирование сборных краевых балок и консольных плит;
- исключаются технологические перерывы для твердения бетона, т.к. применяемый способ натяжения арматуры "на упоры" позволяет производить монтаж конструкций очередного этажа здания, не дожидаясь твердения бетона монолитных поясов предыдущего этажа;
- передача усилий преднапряжения с монтажных распорок на диск перекрытия производится на существенно большую площадь бетона: вместо концентраций усилий в угловых зонах происходит равномерное их распределение на всю ширину колонны и их передача на монолитный железобетонный пояс.

Кроме этого, в предлагаемой конструкции каркаса можно применить шпоночное соединение перекрытия с колоннами, что позволяет значительно (до 50%) уменьшить количество напрягаемой арматуры, конструктивное решение позволяет существенно понизить класс бетона по прочности для сборных плит покрытия.

На фиг. 1 показан фрагмент плана каркасного здания; на фиг. 2 дан разрез по 1-1 на фиг. 1; на фиг. 3 показано сечение 2-2 на фиг. 1; на фиг. 4 показан узел "А" на фиг. 1; на фиг. 5 показано сечение по 3-3 на фиг. 4; на фиг. 6 показано сечение по 1-1 на фиг. 1 для момента монтажа инвентарных распорок между колоннами.

Железобетонный каркас (фиг. 1 и 2) состоит из колонн 1 и диска перекрытия, состоящего из монолитных взаимно пересекающихся поясов 2, расположенных вдоль продольных и поперечных осей сетки колонн. Ширину поясов "а" (фиг. 2) можно принимать больше размера граней колонны "в", что позволяет производить, при необходимости, непрерывное армирование поясов обычной арматурой 3 (дополнительно к напрягаемой) (фиг. 3) на всю длину и ширину секции здания. Внутри поясов 2 располагается напрягаемая арматура 4, проходящая вдоль осей сетки колонн, через крестообразно расположенные в уровне перекрытия отверстия в колоннах (фиг. 1 и 3).

Сборные плиты 5 заполняют ячейки диска перекрытия, образуемые монолитными поясами (фиг. 1 и 2). В швах между сборными плитами и, возможно, в плитах ставят арматурные каркасы или выпуски 6 для их соединения с монолитными поясами.

Поскольку ширина монолитных поясов может быть больше ширины граней колонн, в зоне колонн возможна установка отогнутой арматуры 7 (фиг. 4 и 5) для восприятия скалывающих усилий от действия поперечных сил.

На фиг. 5 показано устройство на колонне по ее периметру в пределах толщины перекрытия шпоночного соединения 8 для объединения колонны с перекрытием в дополнение к их соединению с помощью напрягаемой арматурой.

Возведение каркаса начинают с установки колонн 1, между которыми устанавливают инвентарные монтажные распорки 9 (фиг. 6). Распорки устанавливают между колоннами без зазоров ниже уровня будущего диска перекрытия (на фиг. 6 диск показан пунктирными линиями). Сборные плиты перекрытия монтируют на временных монтажных опорах 10 (фиг. 2), а также устанавливают опалубку железобетонных поясов, краевых и консольных участков диска перекрытия. После этого производят укладку напрягаемой арматуры вдоль продольных и поперечных осей здания и обычной арматуры в монолитных поясах и консольных участках перекрытия. После установки арматуры производят натяжение напрягаемой арматуры на расчетные усилия с передачей усилий преднапряжения на монтажные распорки, а затем бетонируют монолитный пояс и заполняют раствором отверстия в колоннах, через которые проходит напрягаемая арматура.

После этих операций можно переходить к монтажу конструкций вышележащего этажа. Передача усилий преднапряжения с монтажных распорок на бетон диска перекрытия производят с отставанием на 1-2 этажа от монтажных работ по каркасу здания, когда монолитный бетон и раствор в отверстиях колонн наберут не менее 70% проектной прочности.

Железобетонный каркас здания или сооружения включает колонны с крестообразно расположенными отверстиями в уровне перекрытий и диск перекрытия, состоящий из сборных плит, краевых и консольных элементов, и предварительно напрягаемую арматуру, проходящую через отверстия в колоннах. Диск перекрытия состоит из монолитных взаимно пересекающихся железобетонных поясов, проходящих вдоль продольных и поперечных осей сетки колонн. Внутри поясов укладывают напрягаемую арматуру с передачей усилий натяжения на инвентарные монтажные распорки, устанавливаемые между смежными колоннами. Сборные плиты укладывают в ячейки, образуемые монолитными поясами. Технический результат изобретения - упрощение монтажа каркаса. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Железобетонный каркас здания или сооружения, включающий колонны с крестообразно расположенными отверстиями в уровне перекрытий, диск перекрытия, состоящий из сборных плит, краевых и консольных участков и предварительно напрягаемую арматуру, проходящую через отверстия в колоннах, отличающийся тем, что диск перекрытия выполняют из монолитных, включающих краевые и консольные участки, взаимно пересекающихся железобетонных поясов, расположенных вдоль продольных и поперечных осей сетки колонн, внутри сечения поясов укладывают напрягаемую арматуру и натягивают ее с передачей усилий натяжения на инвентарные монтажные распорки, устанавливаемые между смежными колоннами, а также, возможно, обычную арматуру, при этом сборные плиты укладывают в ячейки, образуемые монолитными поясами. 2. Железобетонный каркас по п. 1, отличающийся тем, что на колоннах в пределах толщины диска перекрытия делают шпоночные соединения перекрытия с колоннами. 3. Железобетонный каркас по п. 1, отличающийся тем, что сборные железобетонные плиты выполняют из бетона более низкого класса по прочности в сравнении с бетоном монолитных поясов.