Перекрытие Советский патент 1993 года по МПК E04B5/02 

Изобретение относится к строительству, а именно к безкаркасным жилым и общественным зданиям.

Известно сборное железобетонное перекрытие или покрытие, включающее плиты с наклонными гранями и пояса с замоноли- ченными стыками.

При воздействии вертикальных нагрузок в известном перекрытии не обеспечивается полное перераспределение усилий между несущими элементами, при относительно невысоких силовых воздействиях по швам между смежными плитами наблюдается расстройство и выключение связей, поскольку их качество зависит только от качества выполнения работ на стройплощадке. По этой причине известное перекрытие недостаточно экономично и надежно.

Известно перекрытие, включающее сборные железобетонные панели, соединенные друг с другом монолитными швами, а в приторцевых частях между смежными полетами неразъемными армирующими элементами.

Известное покрытие трудоемко при возведении, так как требует тщательного ручного исполнения монтажно-сборочных работ. Оно ненадежно и не обеспечивает гибких объемно-планировочных решений, так как требует размещения дополнительных колонн.

Наиболее близким к предлагаемому является перекрытие, включающее сборные железобетонные панели, объединенные в единый диск монолитными швами, выполненными в образованных боковыми гранями панелей каналах, и поперечными распределительными поясами, сквозную предварительно напряженную арматуру, размещенную в каналах, пропущенную вдоль здания и снабженную анкерами.

Применение такого перекрытия на практике сопряжено с повышенными трудовыми и материальными затратами, оно не обеспечивает улучшенные объемно-планировочные решения. Причины этого заключаются в недостаточно жестком защемлении сборных плит в едином диске перекрытия, отмечается высокий расход высокопрочной основной преднапряженной арматуры, перекрытия не обеспечивает большой шаг несущих стен.

Цель изобретения -сокращение мате- риалоемкости и улучшение объемно-планировочных решений здания.

Указанная цель достигается тем, что в перекрытии, включающем опертые на стены здания сборные железобетонные панели, объединенные в единый диск монолитными швами, выполненными в образованных боковыми гранями панелей каналах и поперечных монолитных распределительных поясах, размещенных по торцам панелей, сквозную предварительно напряженную ар- 5 матуру с анкерами, размещенную в каналах и поясах, монолитные распределительные пояса у торцевых стен имеют С-образную форму в плане и размещены над торцевыми стенками с угловыми участками продольных

0 стен. Над промежуточными поперечными стенами и примыкающими к ним участками наружных продольных стен пояса имеют двутавровую в плане форму, причем на концевых участках они снабжены вертикальны5 ми плоскими арматурными каркасами. Количество сквозной предварительно напряженной арматуры в каналах увеличивается в направлении к продольной оси перекрытия и определяется по формуле (см.

0 формулу изобретения).

Сквозная напрягаемая арматура свободно пропущена в каналах. Она может быть установлена в каналах криволинейно по эпюре моментов в зоне ее положитель5 ных значений, свободно пропущена в каналах, в зонах минимальных отрицательных моментов снабжена промежуточными внутренними анкерами; монолитные швы в пределах всей зоны отрицательных моментов

0 выполнены двухслойными. Поперечные распределительные пояса по контакту с торцами панелей перекрытий снабжены бетонными шпонками, размещенными в пустотах панелей, а компенсационные швы

5 выполнены в виде воздушной щели или снабжены эластичными прокладками.

На фиг. 1 представлено предлагаемое перекрытие в плане, общий вид; на фиг. 2 - то же, разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 0 распределение усилий в сечении перекрытия по разрезу А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - перекрытие, разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 - то же, разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 6 - то же, разрез Г-Г на фиг. 1; на фиг. 7 - то же,

5 разрез Д-Д на фиг. 1; на фиг. 8 - то же, узел I на фиг. 2; на фиг. 9 - узел II на фиг. 1.

Предлагаемое перекрытие (фиг. 1, 2, 4- 9) включает сборные железобетонные панели 1, объединенные друг с другом

0 монолитными швами 2, выполненными в образованных боковыми гранями 3 панелей 1 каналах 4. В каналах 4 размещена сквозная на всю длину здания (или секции здания) предварительно напряженная арматура 5 с

5 анкерами 6 по концам. В этих же каналах 4 размещены плоские арматурные каркасы 7. Железобетонные панели 1 концами оперты на промежуточные 8 и торцовые 9 несущие стены здания. По торцам панелей 1 выполнены поперечные распределительные пояса. Причем пояса 10 размещены над торцовыми 9 и угловыми участками боковых стен 11 здания, образуя в плане образную форму. Поперечные пояса 12 размещены над промежуточными несущими стенами 8 и над боковыми стенами 11 и образуют каждый в плане форму двутавра. Пояса 10 и 12 над поперечными стенами армированы вертикальными плоскими арматурными каркасами 13. Причем над промежуточными несущими стенами 8 плоские каркасы 14 могут выполняться длиной, превышающей ширину крайних плит 1 на длину зоны анке- ровки рабочей арматуры каркаса 14. Для обеспечения энкеровки каркасов 13 и 14 их рабочая арматура над боковыми стенами 11 выполнена в виде петли, через которую пропущены поперек плоские сварные сетки 15.

Кроме выполнения поперечных распределительных поясов 10 и 12 в образной и двутавровой форме в плане, для надежной фиксации пустотных панелей 1 на боковых поверхностях поясов 10 и 12 заодно с ними по контакту с торцами панелей 1 выполнены бетонные шпонки 16, размещенные в полостях панелей 1. Для этой цели на торцах панелей 1 в их полостях заранее устанавливают полые решетчатые тонкостенные элементы 17, обеспечивающие заданную форму шпонок 16 при бетонировании поперечных поясов 10 и 12.

Сквозная напрягаемая арматура 5 либо по всей длине, либо только в зоне положительных моментов от воздействия рабочей нагрузки свободно пропущена в каналах 4 и имеет покрытие 18. В зонах минимальных отрицательных моментов, у поперечных несущих стен, арматура 5 может быть снабжена дополнительными внутренними анкерами 19, а продольные швы 2 по всем зонам отрицательных моментов могут быть выполнены двухслойными, причем верхний слой 20 монолитного бетона укладывают после натяжения напрягаемой арматуры 5.

Для предотвращения образования в крайних панелях 1 поверху у боковых стен 11 продольных трещин от воздействия рабочей нагрузки и обеспечения свободных угловых перемещений крайних панелей поверху на глубину их заделки в стенах 11 перекрытие снабжено компенсационными швами 21. Причем компенсационные швы 21 могут быть выполнены с воздушным зазором либо могут быть снабжены пластичными прокладками (резина, толевые прокладки и т. п.).

Перекрытие возводят в следующем порядке. Панели 1 укладывают в проектное положение на несущие поперечные стены 8 и 9. В каналах 4 размещают в проектное

положение сквозную напрягаемую арматуру 5 и плоские каркасы 7, а между торцами панели 1 над стенами 8, 9 и 11 размещают плоские сварные каркасы 13, 14 и 15. Затем

одновременно бетонируют продольные швы 2 и поперечные распределительные пояса 10 и 12, если продольная напрягаемая арматура 5 свободно пропущена в каналах 4 по всей длине здания. После набора бето0 ном омоноличивания требуемой прочности производят натяжение сквозной напрягаемой арматуры 5 и ее закрепление по концам в анкерах 6 в распределительных поясах 10. В случае, если продольная сквозная напря5 гаемая арматура 5 свободно пропущена в каналах 4 только в зонах положительного момента, швы 2 в зонах действия при эксплуатации отрицательных моментов выполняют в два слоя, причем верхний слой 20

0 швов 2 бетонируют после натяжения сквозной арматуры 5. Бетонирование верхнего слоя 20 осуществляют одновременно с выполнением отделочных работ. 3 обоих случаях в процессе вызревания бетона

5 омоноличивания дальнейшие работы по. возведению стен 8, 9 и 11 не приостанавливаются. Для возведения перекрытия подмости, опалубка и оснастка не требуется. Предлагаемая конструкция перекрытия

0 по сравнению с известным позволяет при той же его толщине перекрывать пролеты большей длины, что не только приводит к сокращению материалоемкости, но и вследствие увеличения шага несущих стен позво5 ляет существенно расширить возможности объемно-планировочных решений в помещении здания.

Выполнение сквозной арматуры 5 свободно пропущенной в каналах 4 позволит по

0 сравнению с прототипом получить дополнительные технологические преимущества, выражающиеся в повышении темпа строительно-монтажных работ. В этом случае твердение и набор прочности монолитным

5 бетоном швов 2 и распределительных поясов 10 и 12 происходят без прекращения производства работ, а натяжение арматуры 5 производят впоследствии в удобное время.

0 Сквозная напрягаемая арматура 5, размещенная в каналах 4 криволинейно по траектории согласно эпюре моментов, в зонах их положительных значений может быть выполнена без сцепления с бетоном, а в зонах

5 минимальных отрицательных моментов снабжена промежуточными внутренними анкерами 19. В таком случае швы 2 в зонах отрицательных моментов (у поперечных распределительных поясов 10 и 12) выполняют в два слоя. Причем верхний слой шва

2, в котором размещена сквозная напрягаемая арматура 5,бетонируют после натяжения этой арматуры. В рассмотренном случае при тех же технологических преимуществах по сравнению с прототипом снижения экономии металла не происходит, т. к. благодаря обеспечению сцепления арматуры 5 в приопорных зонах перекрытия и снабжению ее внутренними анкерами 19 эффективность использования сквозной арматуры 5 существенно возрастает. В целом размещение сквозной напрягаемой арматуры 5 по траектории в соответствии с эпюрой моментов позволяет создать в перекрытиях под несущими промежуточными поперечными стенами 8 неразрезность и, соответственно, отрицательные опорные изгибающие моменты, уменьшив тем самым значение пролетных моментов, действующих в сечениях панелей 1. Указанное позволяет без увеличения сечения и соответственно материале- емкости перекрытия увеличить шаг несущих стен 8 в здании, обеспечив гибкие объемно- планировочные решения помещений, и снизить общую материалоемкость здания.

Наличие бетонных шпонок 16 на поясах 10 и 12, размещенных в пустотах панелей 1, позволяет обеспечить жестко защемление панелей 1 по торцам над несущими стенами, обеспечивая тем самым полное перераспределение усилий между панелями 1 под нагрузкой и способствуя рациональному размещению и использованию бетона и рабочей арматуры перекрытия.

Для дальнейшего сокращения расхода арм-атуры на перекрытие в промежуточных поперечных распределительных поясах 12 вертикальные плоские каркасы 13 могут быть не на всю ширину здания, а только на длину, обеспечивающую надежную их анке- ровку в поясах 12, достаточную для фиксации положения панелей 1 поясами 12 с учетом вертикальных снижающих напряжений, создаваемых вышерасположенными частями промежуточных несущих стен 8 здания.

Компенсационные швы 21 под боковыми кромками крайних, панелей могут быть выполнены в виде воздушной щели. Такое выполнение швов 21 является наиболее простым в исполнении и обеспечивает беспрепятственный поворот боковых граней крайних панелей 1 над боковыми стенами 11. Для исключения попадания в воздушные щели твердых тел. способных препятствовать свободному повороту кромки панелей 1, компенсационные швы 21 могут быть снабжены эластичными прокладками. По сравнению с аналогами наличие предложенных компенсационных швов 21 позволяет повысить надежность работы диска перекрытия.

Сокращение трудозатрат обеспечивается за счет исключения необходимости уст- 5 ройства традиционных дополнительных устройств для фиксации положения пустотных панелей 1, а также вследствие возможности укладки монолитного бетона швов 2 в каналах 4 и поперечных распределительных

поясах без опалубки.

Предложенное перекрытие является универсальным и оно может применяться в жилых, общественных и административных зданиях. По сравнению с типовыми позво5 ляет сократить удельный расход железобетона на 25 ... 28 %, металла до 35 %. Формула изобретения 1. Перекрытие, включающее опертые на стены здания сборные железобетонные па0 нели, объединенные в единый диск монолитными швами, выполненными в образованных боковыми гранями панелей продольных каналах и поперечных монолитных распределительных поясах, размещен5 ных по торцам панелей, сквозную предварительно напряженную арматуру с анкерами, размещенную в каналах в поясах, отличающееся тем, что, с целью снижения материалоемкости, монолитные

0 распределительные пояса у торцевых стен имеют { образную форму в плане и размещены над торцевыми стенками и угловыми уча- стками продольных стен, а над промежуточными поперечными стенами и

5 примыкающими к ним участками наружных продольных стен - двутавровую в плане форму, причем, пояса на концевых участках снабжены вертикальными плоскими арматурными каркасами, а количество сквозной

0 предварительно напряженной арматуры в каналах увеличивается в направлениикпро- дольной оси перекрытия и определяется по формуле

5 Ар 4MiX,(B-X,).

|lB2Ri h

где Mi - наибольшее значение изгибающего момента в середине пролета перекрытия;

Хг - расстояние от боковой грани пере- 0 крытия до рассматриваемого канала;

В - ширина перекрытия между ее боковыми гранями;

Ј|. Ј2 - эмпирические коэффициенты, равные соответственно 0,65 и 0,95; 5 R-I - расчетное сопротивление сквозной предварительно напряженной арматуры; h - полная высота сечения перекрытия; Api - количество арматуры, приходящееся на расчетное сечение смежных плит,

примыкающих к каналу, достаточное для их безопасной транспортировки и монтажа, ;при этом весь диск покрытия ;над боковыми кромками крайних панелей на глубину их заделки в боковую стену здания имеет компенсационные швы,-.

2. Перекрытие поп, 1,отличающе- е с я тем, что сквозная предварительно напряженная арматура свободно пропущена в каналах.

3. Перекрытие по п. отличающееся тем, что сквозная предварительно напряженная арматура в каналах установлена криволинейно по эпюре моментов в зоне ее положительных значений, свободно пропущена в каналах, в зонах минимальных отри0

5

цательных моментов снабжена промежуточными внутренними анкерами, а монолитные швы в пределах всей зоны отрицательных моментов выполнены двухслойными.

4. Перекрытие по п. 1 -3, отличаю- щ е ее я тем, что поперечные распределительные пояса по контакту с торцами панелей перекрытий снабжены бетонными шпонками, размещенными в пустотах панелей.

5. Перекрытие по п. 1-4, отличаю- щ е ё с я тем, что компенсационные швы выполнены в виде воздушной щели,

6. Перекрытие по п. 5, о т л и ч а ю щ е- е с я тем, что компенсационные швы над боковыми кромками крайних панелей снабжены эластичными прокладками,

Использование: в качестве перекрытия или покрытия. Сущность изобретения; перекрытие содержит сборные железобетонные панели, объединенные в единый диск монолитными швами, выполненными в образованных боковыми гранями панелей продольных каналах и поперечных монолитных распределительных поясах, размещенных по торцам панелей. В каналах и полках размещена сквозная предварительно напряженная арматура с анкерами. Монолитные распределительные пояса торцевых стен имеют образную в плане форму и размещены над торцевыми стенками и угловыми участками продольных стен, а над промежуточными поперечными стенками и примыкающими к ним участками наружных продольных стен - двутавровую в плане форму. Пояса на концевых участках снабжены вертикальными плоскими арматурными каркасами. Диск покрытия над боковыми кромками крайних панелей на глубику их заделки в боковую стенку имеет компенсационные швы. Количество сквозной предварительно напряженной арматуры в каналах увеличивается в направлении к продольной оси перекрытия и определяется по формуле, приведенной в описании. 5 з. п, ф-лы, 9 ил. Ј

5-5

ФШ.6

Ч