Пилон безригельного железобетонного каркаса здания Российский патент 2023 года по МПК E04B1/21 

Изобретение относится к области строительства, а именно к строительству зданий общественно-гражданского назначения и может быть использовано для строительства многоэтажных безригельных сборно-монолитных каркасных зданий с большими пролетами перекрытий.

Из уровня техники известны различные конструкции пилонов, соединяемых в процессе монтажа здания между собой и с плитами перекрытий.

Известен пилон безригельного железобетонного сборно-монолитного каркаса здания - патент на полезную модель RU 76051, кл. Е04Н 1/00, 2008. Пилон выполнен в виде плоского железобетонного простенка поэтажной разрезки индустриального изготовления, прямоугольного в плане сечения, толщиной, равной толщине межквартирной перегородки, преимущественно 200-300 мм, на нижней и верхней гранях которого выполнены по два центрирующих вертикально расположенных стыковых элемента, из которых на нижней грани - в виде усеченных бетонных конусов, а на верхней грани - в виде замоноличенных при формировании отрезков труб и конусообразных в них впадин из бетона, через которые на монтаже вертикальная нагрузка от верхнего пилона передается на нижний, а также арматурные петлевые выпуски с шагом, соответствующим модулю 300 мм, вразбежку петлевым выпускам панелей перекрытия для объединения пилонов между собой на всю высоту здания, причем крайние арматурные выпуски на горизонтальных гранях пилонов предусмотрены с возможностью соединения в стадии монтажа на сварке для передачи краевых вертикальных сжимающих усилий и восприятия пилонами растягивающих усилий от ветровых и сейсмических воздействий.

Однако данное решение обладает рядом недостатков: недостаточная жесткость и прочность пилонов для передачи краевых вертикальных сжимающих усилий. Кроме того, соединение (стык) пилонов происходит в уровне перекрытия посредством приваривания петлевых выпусков из нижнего пилона к выпускам из верхнего пилона с последующим омоноличиванием места стыковки, при этом место стыковки находится в монолитном участке сборно-монолитного перекрытия, а сам пилон перекрывает только высоту одного этажа, что увеличивает сроки монтажа.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является пилон безригельного железобетонного каркаса здания - патент на изобретение RU 2651668, Е04В 1/38, 2018. Пилон выполнен в виде плоского железобетонного элемента прямоугольного сечения в плане с пустотами, включающего расположенные по углам пилона арматурные анкеры, соединенные с концами продольной рабочей арматуры пилона, размещенной вдоль ее противоположных краевых зон, а на верхней торцевой грани пилона между арматурными анкерами установлены арматурные выпуски, выполненные петлеобразными или стержневыми и соединенные с продольной рабочей арматурой пилона.

Данное решение обладает также рядом недостатков. Пилон перекрывает только высоту одного этажа. Соединение (стык) пилонов происходит в уровне перекрытия посредством приваривания петлевых или штыревых выпусков из нижнего пилона к выпускам из верхнего пилона с последующим омоноличиванием места стыковки, при этом место стыковки находится в монолитном участке сборно-монолитного перекрытия. Все это влияет на жесткость и надежность соединения пилонов и увеличивает сроки монтажа.

Техническая задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в повышении прочности, надежности пилона в процессе монтажа и эксплуатации, сокращении сроков монтажа пилонов, что позволит увеличить надежность и долговечность строительных конструкций, а также обеспечить равнопрочное соединение пилонов самих и с межэтажными перекрытиями, а также повысить безопасность работ при соединении пилонов между собой.

Указанный технический результат достигается тем, что пилон безригельного железобетонного каркаса здания, выполненный в виде плоского железобетонного элемента прямоугольного сечения в плане, содержит по меньшей мере одну поперечную выемку бетона под плиту межэтажного перекрытия для соединения открытых фрагментов продольной рабочей арматуры с межэтажным перекрытием, на нижней части пилона - стержневые выпуски продольной рабочей арматуры для соединения с нижеустановленным пилоном, в верхней части пилона - продольные цилиндрические отверстия, в каждом из которых размещена спиральновитая гофрированная металлическая труба с возможностью размещения в ней выпусков продольной рабочей арматуры устанавливаемого сверху другого пилона, при этом расположенная над поперечной выемкой верхняя часть пилона не превышает половину высоты межэтажного перекрытия.

Причем внутренний диаметр спиральновитой гофрированной металлической трубы составляет 45-65 мм при диаметре продольной рабочей арматуры 8-36 мм, а высота ребер спиральновитой гофрированной металлической трубы составляет 2-10 мм, шаг расположения ребер составляет 10-30 мм, а угол наклона ребер к оси трубы составляет не менее 65 градусов.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 изображен общий вид пилона; на фиг. 2 - вид спереди пилона для трех межэтажных перекрытий; на фиг. 3 - фрагмент пилона со спиральновитой гофрированной металлической трубой в разрезе; на фиг. 4 - фрагмент спиральновитой гофрированной металлической трубы; на фиг. 5 - фрагмент арматурного каркаса пилона; на фиг. 6 - сечение 1-1 пилона; на фиг. 7 - фрагмент соединения пилонов в разрезе.

Пример реализации пилона. Пилон 1 (фиг. 1, 2) безригельного железобетонного каркаса здания представляет собой плоский железобетонный элемент прямоугольного сечения в плане с тремя горизонтальными выемками 2 бетона на всю толщину пилона 1, в которых располагаются (фиг. 3) фрагменты продольной рабочей арматуры 3 диаметром 8-36 мм для выполнения монолитных межэтажных перекрытий 4 в местах этих выемок 2. Высота расположенной над верхней выемкой 2 части 5 пилона составляет примерно половину высоты межэтажного пространства. В верхней части 5 пилона (фиг. 4) имеются отверстия 6 цилиндрической формы, расположенные параллельно продольной рабочей арматуре 3 каркаса железобетонного элемента, в каждом из которых размещена спиральновитая гофрированная металлическая труба 7 (фиг. 4) диаметром 45-65 мм, с ребрами 8 высотой 2-10 мм относительно цилиндрической части трубы 7, шагом расположения ребер 10-30 мм и углом наклона ребер 8 к оси трубы 7 не менее 65 градусов, для размещения в ней выпусков продольной рабочей арматуры устанавливаемого сверху другого пилона 9. Установленные в отверстиях 6 спиральновитые гофрированные трубы 7 образуют с железобетонным каркасом практически монолитную конструкцию. Арматурный каркас (фиг. 5, 6) пилона 1 включает также поперечную рабочую арматуру 10, соединенную с продольной рабочей арматурой 3. Нижняя часть 11 пилона имеет выпуски 12 продольной рабочей арматуры 3 для ее размещения в гофрированных трубах 7 нижнего, уже установленного пилона. Длина выпусков 12 продольной рабочей арматуры 3 меньше глубины отверстий 6 цилиндрической формы. Открытые фрагменты продольной рабочей арматуры 3, расположенные в выемках 2, обеспечивают надежное соединение пилонов с межэтажными перекрытиями 4.

Соединение пилонов осуществляется следующим образом. Отверстия 6 с вмонтированными спиральновитыми гофрированными металлическими трубами 7 заполняются специальным раствором 13 (фиг. 7), который также наносится на верхнюю торцевую сторону 14 ранее установленного пилона 1. После чего сверху устанавливается другой пилон 9, выпуски 12 продольной рабочей арматуры 3 которого размещаются в гофрированных трубах 7, установленных в отверстиях 6. Аналогичным образом осуществляется присоединение сверху следующего пилона.

Конструкция пилона, выполненная с возможностью перекрытия сразу нескольких межэтажных перекрытий, исключает необходимость проведения сварочных работ для соединения пилонов между собой в месте каждого межэтажного перекрытия. Пилон получается монолитным, что существенно повышает прочность и надежность конструкции, а также существенно сокращаются сроки монтажа самого пилона и сроки его соединения с другими пилонами. Применение в конструкции именно спиральновитых гофрированных металлических труб позволяет также повысить надежность и прочность соединения пилонов. Соединение пилонов происходит приблизительно на высоте 1,4-1,8 м, что повышает безопасность работ при монтаже пилонов.

Изобретение относится к области строительства, а именно к пилону безригельного железобетонного каркаса. Технический результат - повышение прочности. Пилон выполнен в виде плоского железобетонного элемента прямоугольного сечения в плане, содержит по меньшей мере одну поперечную выемку бетона под плиту межэтажного перекрытия для соединения открытых фрагментов его продольной рабочей арматуры с межэтажным перекрытием. На нижней части пилона - стержневые выпуски продольной рабочей арматуры для соединения с ниже установленным пилоном, в верхней части пилона - продольные цилиндрические отверстия, в каждом из которых размещена спиральновитая гофрированная металлическая труба с возможностью размещения в ней выпусков продольной рабочей арматуры устанавливаемого сверху другого пилона. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Пилон безригельного железобетонного каркаса здания, выполненный в виде плоского железобетонного элемента прямоугольного сечения в плане, отличающийся тем, что содержит по меньшей мере одну поперечную выемку бетона под плиту межэтажного перекрытия для соединения открытых фрагментов продольной рабочей арматуры с межэтажным перекрытием, на нижней части пилона - стержневые выпуски продольной рабочей арматуры для соединения с ниже установленным пилоном, в верхней части пилона - продольные цилиндрические отверстия, в каждом из которых размещена спиральновитая гофрированная металлическая труба с возможностью размещения в ней выпусков продольной рабочей арматуры устанавливаемого сверху другого пилона, при этом расположенная над поперечной выемкой верхняя часть пилона не превышает половину высоты межэтажного перекрытия.

2. Пилон по п. 1, отличающийся тем, что внутренний диаметр спиральновитой гофрированной металлической трубы составляет 45-65 мм при диаметре продольной рабочей арматуры 8-36 мм.

3. Пилон по п. 1, отличающийся тем, что высота ребер спиральновитой гофрированной металлической трубы составляет 2-10 мм, шаг расположения ребер составляет 10-30 мм, а угол наклона ребер к оси трубы составляет не менее 65 градусов.