КОНСТРУКЦИЯ МНОГОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ Российский патент 2014 года по МПК E04B1/18 

Изобретение относится к области строительства, в частности к области строительства многоэтажных жилых и общественных зданий из сборного и монолитного железобетона.

Конструкция многоэтажного здания, состоящая из установленных друг на друга через стыки с выпусками арматуры сборных колонн, состоящих из вертикальных ветвей образующих в плане Г или Т-образные сечения, сборных ригелей, установленных на этажах между колоннами, из плит перекрытий, опирающихся на ригели, и самонесущих, навесных или несущих наружных стен,

Отличие заключается в том, что ветви Т- и Г-образных колонн в верхней части имеют выемки с опорой для установки ригеля, снабженного на концах сверху выпусками, соединенными с рабочим армированием ветви верхней колонны. При этом ветви Т- и Г-образных колонн в нижней и верхней частях по краям снабжены соединенными друг над другом петлевыми выпусками арматуры, кроме того, контур плит в углах повторяет профиль сечений Т- и Г образных колонн

Известны конструкции каркасных многоэтажных зданий, состоящих из сборных колонн в виде вертикальных несущих конструкций, опирающихся друг на друга через контактные стыки, из расположенных в продольном и поперечном направлении ригелей, соединяющих колонны, и из плоских плит перекрытий с самонесущими, навесными или несущими наружными стенами (1, стр.508). Колонны опираются друг на друга через контактный стык, чаще всего выполняемый через металлические пластины или через центрирующие прокладки с ванной сваркой выпусков вертикальной рабочей арматуры.

Также известны конструкции зданий из сборных объемных блоков (патент Франции FR 2464339 А1), у которых угловые вертикальные элементы выполнены в виде Г-образных в плане несущих колонн объемных блоков. Ветви сечения Г-образных колонн в плане взаимно перпендикулярны и опираются на плиты перекрытия. В сочетании объемных блоков в плане Г-образные элементы образуют Т-образные и крестовые колонны. Г-образные колонны выполнены с плоскими опорными торцами и монтируются на плиты по углам ребристых плит.

Стык объемных элементов осуществляется путем опирания нижней плиты верхнего блока на верхнюю плиту нижнего блока через прокладку т.е. между колоннами этажей по две плиты. Колонны объемного элемента опираются на ребра плиты плоским торцом.

Недостатком каркасных конструкций является то, что конструкции обычно более дорогие, требуют высокой квалификации монтажников. Колонны при установке требуют монтажных приспособлений, поскольку сами по себе они при монтаже не устойчивы. Каркасные здания монтируются с большим объемом сварочных работ. Это приводит к существенному повышению себестоимости.

Недостатком сборных объемных блоков с Г-образными колоннами (патент Франции FR 2464339 А1) является то, что если размер плит превышает транспортные габариты, то возникают трудности с перевозкой. Кроме того, между колоннами установлены две ребристые плиты перекрытия, опирающиеся друг на друга через прокладки, что удваивает количество перекрытий. Ребристые плиты во многом сложны в изготовлении и требуют дорогостоящей опалубки. Во многих случаях для монтажа плит требуются краны большой грузоподъемности.

Наиболее близким техническим решением по отношению к заявленному решению является конструкция объемных элементов с Г-образными колоннами (патент Франции FR 2464339 А1), поскольку оно имеет большее число общих существенных признаков с заявленным решением. Указанное известное решение принято за прототип. Характеризуется оно тем, что многоэтажное здание выполнено из колонн с Г-образным в плане сечением, из ребристых плит перекрытий. Г-образные колонны опираются на нижнюю ребристую плиту, а вторая ребристая плита опирается на верх колонн. На вторую плиту через прокладку опирается ребристая плита следующего этажа и далее конструкция повторяется.

Целью изобретения является уменьшение веса сборных элементов, что позволяет использовать краны малой грузоподъемностью, уменьшение габаритов монтажных элементов, что позволяет отказаться от негабаритных изделий, создание каркаса со стыками с минимальным применением сварки рабочей арматуры, что способствует снижению себестоимости строительства зданий.

Сущностью изобретения является то, что ветви Т- и Г-образных колонн в верхней части имеют выемки с опорой для установки ригеля, снабженного на концах сверху выпусками, соединенными с рабочим армированием ветви верхней колонны. При этом ветви Т- и Г-образных колонн в нижней и верхней частях по краям снабжены соединенными друг над другом петлевыми выпусками арматуры, кроме того, контур плит в углах повторяет профиль сечений Т- и Г-образных колонн.

Суть изобретения раскрыта на чертежах, где представлено:

на фиг.1 - общий вид каркаса многоэтажного здания с несущими колоннами, с Т- и Г-образными горизонтальными сечениями, с ригелями, плитами перекрытия;

на фиг.2 - план каркаса многоэтажного здания с Т- и Г-образными колонами;

на фиг.3 - разрез здания в поперечном сечении здания;

на фиг.4 - стык колонн в продольном сечении здания;

на фиг.5 - стык колонны с опорой через ригель.

Многоэтажное здание (фиг.1) состоит из сборных железобетонных колонн 1 и 2, состоящих из вертикальных ветвей 5, образующих в плане Г или Т-образные сечения, между колоннами 1 и 2 в выемки, образующие опорные площадки 6 ветвей 5 колонн, устанавливаются ригели 3 с выпусками сверху 9, а на ригели укладываются плиты 4. Далее на Г или Т-образные в плане колонны устанавливаются колонны следующего этажа, ригели 3 и перекрытия 4 ит.д. Наружные стены выполняются несущими, самонесущими или навесными из различных известных материалов (не показаны).

На фиг.2 показан план расположения колонн 1 и 2 на уровне выемок 7, выполненных для стыка петлевых выпусков арматуры 10 в ветвях 5 верхней и нижней колонн 1 и 2. Сборные железобетонные плиты 4 плоские, укладываются на ригели 3.

Как показано на фиг.3, 4, Г- и Т-образные колонны устанавливаются друг на друга через контактные стыки, между ними на опорные площадки 6 с закладными деталями 11, образованные выемками в ветвях 5, устанавливаются ригели 3 и на них укладываются плиты 4. Закладные детали 11 ригеля и колонн свариваются между собой. При этом контур плит 4 в углах повторяет профиль сечений Т- и Г-образных колонн 1 и 2 в плане. Это позволяет образовать контактный стык между колоннами. Г-образные колонны 1 и Т-образные колонны 2 устанавливаются друг на друга через растворный шов 8.

У ветви 5, где через закладные детали 11 устанавливаются на опорные площадки 6 ригели 3 (фиг.5), над ригелем соединяются арматурные выпуски ригеля 9 и арматурные выпуски верхней колонны 10 и вся зона соединения бетонируется монолитным бетоном 12. Таким образом, нагрузка от верхней колонны в этой зоне передается на монолитный бетон 12, и арматурные выпуски 10 и 9 - на ригель и далее на нижнюю колонну через опору 6.

Выпуски арматуры 10 в остальных ветвях 5 нижних и верхних колонн 1 и 2 в виде петель, как показано на фиг.3 и 4, соединяются друг с другом в пазах 7. Здесь же они замоноличиваются, образуя стык Передерия в плане на концах всех ветвей.

Само армирование колонн необходимо только для сейсмостойких зданий и при повышении этажности зданий, т.е. включается в работу при воздействии больших горизонтальных нагрузок. В обычных условиях Г- и Т-образные колонны работают в основном как бетонные. Наличие у Г- и Т-образных колонн 1 и 2 ветвей 5 позволяет разместить в их верхней и нижней части петлевидные выпуски и выполнить стык арматуры без сварки (стык Передерия). В обычных колоннах из-за их относительно малых сечений это трудноосуществимо. Кроме того, поскольку Т- и Г-образные колонны в верхней части имеют выемки с опорой 6 для установки ригеля 3, снабженного на концах сверху выпусками, появляется возможность и у этих ветвей выполнить стык без сварочных работ.

Применение колонн Т- и Г-образных в горизонтальном сечении повышает устойчивость и дает возможность снизить расход сжатой рабочей арматуры, поскольку размеры сечений колонн могут легко варьироваться. Горизонтальная ветровая и сейсмическая нагрузка воспринимается как рамным каркасом, так и дополнительно вводимыми в продольном и поперечном направлении диафрагмами здания, что обеспечивает пространственную жесткость конструкции. Часть этой нагрузки воспринимают и колонны, благодаря их развитому сечению.

Конструкция с контактным стыком позволяет повысить этажность зданий и возводить здания в сейсмических районах. Размеры плит позволяют монтировать их кранами небольшой грузоподъемности и транспортировать их как габаритные грузы.

Целью изобретения также является уменьшение веса сборных элементов, что позволяет использовать краны малой грузоподъемностью, уменьшение габаритов монтажных элементов, что позволяет отказаться от негабаритных изделий, создание каркаса со стыками с минимальным применением сварки и себестоимости строительства малоэтажных конструкций зданий.

ЛИТЕРАТУРА

1. В.Н.Байков, Э.Е.Сигалов. Железобетонные конструкции. М.: Стройиздат, 1991 г.

2. Патент Франции FR 2464339 А1.

Изобретение относится к области строительства многоэтажных жилых и общественных зданий из сборного и монолитного железобетона. Конструкция многоэтажного здания выполнена из установленных друг на друга через стыки с выпусками арматуры сборных колонн, состоящих из вертикальных ветвей, образующих в плане Г- или Т-образные сечения, сборных ригелей, установленных на этажах между колоннами, из плит перекрытий, опирающихся на ригели, и самонесущих, навесных или несущих наружных стен. Ветви Т- и Г-образных колонн в верхней части имеют выемки с опорой для установки ригеля, снабженного на концах сверху выпусками, соединенными с рабочим армированием ветви верхней колонны. Ветви Т- и Г-образных колонн в нижней и верхней частях по краям снабжены соединенными друг над другом петлевыми выпусками арматуры. Контур плит в углах повторяет профиль сечений Т- и Г образных колонн. Изобретение позволяет уменьшить вес и габариты сборных элементов, снизить себестоимость строительства. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Конструкция многоэтажного здания из установленных друг на друга через стыки с выпусками арматуры сборных колонн, состоящих из вертикальных ветвей, образующих в плане Г- или Т-образные сечения, сборных ригелей, установленных на этажах между колоннами, из плит перекрытий, опирающихся на ригели, и самонесущих, навесных или несущих наружных стен, отличающаяся тем, что ветви Т- и Г-образных колонн в верхней части имеют выемки с опорой для установки ригеля, снабженного на концах сверху выпусками, соединенными с рабочим армированием ветви верхней колонны.

2. Конструкция по п.1, отличающаяся тем, что ветви Т- и Г-образных колонн в нижней и верхней частях по краям снабжены соединенными друг над другом петлевыми выпусками арматуры.

3. Конструкция по п.1, отличающаяся тем, что контур плит в углах повторяет профиль сечений Т- и Г-образных колонн.