Каркас здания Советский патент 1992 года по МПК E04B5/02 

Фиг.ь

Изобретение относится к строительным конструкциям и может быть использовано при возведении зданий жилищно-граждан- Ского и производственного назначения.

Цель изобретения - повышение несущей способности при одновременном сокращении трудозатрат при монтаже

На фиг. 1 изображен фрагмент каркаса здания, план; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг 3 - узел На фиг 1, на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - монтажная схема возведения каркаса.

Каркас здания состоит из колонны 1 и монолитно соединенной с ними плиты перекрытия 2 Колонны 1 могут быть выполнены железобетонными или стальными. Плита перекрытия 2 состоит из предварительно напряженной арматуры, делящей перекрытия на ячейки, и самонапрягающего бетона Плита перекрытия армируется в двух пер- пендикулярнцх направлениях. Арматура одного из направлений выполнена в виде жестких профилей 3 с вертикальной стенкой, а арматура другого направления выполнена в виде стержней 4, пропущенных сквозь отверстия, образованные в стенках профилей 3 параллельно внешним граням колонн

В местах взаимного пересечения профили 3 и стержни 4 соединены между собой сварными швами 5, что обеспечивает их взаимную анкеровку в зоне действия вертикальных опорных реакций перекрытия

Такое конструктивное решение позволяет разместить основную напрягаемую арматуру (профили 3 и стержни 4) в створе несущих колонн компактно по толщине плиты, что обеспечивает равномерное обжатие бетона в процессе его твердения

В пролетах ячеек плиты перекрытия 2 могут быть применены дополнительные арматурные стержни (или жесткие профили 6), а также арматурная сетка 7 в тех случаях, когда расчетная величина преднапряжения не обеспечивает восприятие бетоном растягивающих усилий в нижней зоне плиты.

Профили 3 и стержни 4 расположены по отношению к колоннам 1 с зазорами 8, заполненными самонапрягающим бетоном, что исключает необходимость применения сварки в узлах соединения перекрытия с колоннами и упрощает монтажные работы благодаря наличию сил обжатия в зоне контакта плиты с колонной Для повышения надежности соединения перекрытия с колоннами в последних устраивают шпоночные углубления 9.

При возведений каркаса используют инвентарную опалубку 10

Процесс возведения осуществляют сле- , дующим образом.

Устанавливают колонны 1, как правило высотой на 3-4 этажа, монтируют опалубку

10, на которую устанавливают профили 3 и соединенные с ними сваркой пропущенные через отверстия в стенках стержни 4, а также при необходимости по расчету стержни б и сетки 7. Далее осуществляют бетониро0 вание плиты перекрытия бетоном ни расширяющемся цементе. В процессе твердения бетона происходит самопроизвольное преднапряжение конструкции, в результате которого в профилях 3, стержнях 4 и 6, а

5 также арматурных сетках 7 возникают растягивающие усилия, а в бетоне плиты сжимающие усилия. После набора бетоном проектной прочности производят распалубку готовой конструкции.

0 При статической работе каркаса здания под воздействием внешних нагрузок передача нагрузок от перекрытия на колонны осуществляется за счет сил трения, возникающих между бетоном, заполняющим зззо5 ры 8, колонной 1 и профилями 3. Величина этих сил трения определяется уровнем самонапряжения бетона на расширяющемся цементе. Для наиболее применяемых в строительстве каркасах с пролетами до 9 м

0 запас прочности, т.е. отношение суммарной величины сил трения к величине опорной реакции составляет порядка 3-4 и более. Восприятие горизонтальных нагрузок (ветровых, сейсмических) может осуществлять5 ся либо по рамной схеме за счет жесткости узлов соединения перекрытий с колоннами, либо по связевой (или рамно-связевой) схеме путем устройства диафрагм жесткости или связей. За счет наличия жестких профи0 лей 3 в каркасе жесткость узлов соединения колонн с перекрытиями 2 значительно повышается.

Плита перекрытия в пределах kaждoй из ячеек между колоннами 1 имеет замкнутый

5 армирующий ее контур, включающий жесткие профили 3 и стержни 4. В процессе твердения в профилях и стержнях возникают растягивающие напряжения, а в бетоне плиты соответствующие им сжимающие на0 пряжения, которые совместно образуют в конструкции начальные усилия преднапряжения. При воздействии на такое преднапря- женное перекрытие усилия от собственного веса и от полезной нагрузки в бетоне плоский

5 плиты образуется мембранное поле внутренних усилий, уравновешенных усилиями в напряженной арматуре Таким образом плита статически работает как оболочка, а напряженная арматура выполняет роль пространственной затяжки воспринимающей ее

распоры, Этот вид напряженного состояния конструкции перекрытия позволяет наиболее полно использовать прочностные свойства бетона на сжатие и стали на растяжение, что определяет экономичность конструкции в целом, v Формула изобретения Каркас здания, включающий колонны, монолитно соединенную с ними плиту перекрытия, состоящую из предварительно напряженной арматуры, делящей перекрытие

ФИГ

0

на ячейки, и бетона, отличающийся тем, что, с Целью повышения несущей способности при одновременном сокращении трудозатрат при монтаже, арматура одного из направлений выполнена в виде жесткого профиля с вертикальной стенкой, установленного с зазором относительно колонн, а арматура другого направления пропущена сквозь отверстия, образованные в стенках профилей паралельно внешним граням колонн, и жестко соединена с профилями в местах пропуска, при этом бетон выполнен самонапрягающим

/

Использование: для возведения зданий жилищно-гражданского и промышленного назначения. Сущность изобретения1 в каркасе здания арматура одного из направлений выполнена в виде жестких профилей 4 с вертикальными стенами, установленных с зазорами 8 относительно колонн 1, а арматура другого направления 4 пропущена сквозь отверстия, образованные в стенах профилей параллельно внешним граням колонн и жестко сочинена с профилями 3 в местах пропуска, при этом бетон выполнен самонапрягающим. 5 ил.

Фи&З

фиг. 5