Сборный предварительно напряженный каркас многоэтажного сейсмостойкого здания или сооружения Советский патент 1993 года по МПК E04H9/02 E04B1/18 

Изобретение относится к строительству, а именно к предварительно напряженным и со смешанным армированием каркасам многоэтажных зданий преимущественно под повышенные вертикальные и сейсмические воздействия.

Цель изобретения - повышение надежности, несущей способности и сейсмостойкости, снижение расхода напрягаемой арматуры и трудоемкости монтажа.

Указанная цель достигается- тем,, что верхние поэтажные поперечные каналы одного направления каждой колонны имеют криволинейное очертание и размещены в верхней части на уровне или выше верхней грани плит перекрытий с пропуском предварительно напряженной арматуры обоих направлений в одном уровне у граней колонн,

причем последние выполнены с усилениями в виде капителей, высота которых равна 1,5 ширины колонн, а плиты перекрытий оперты на капители.

Кроме того, нижние каналы одного направления каждой колонны выполнены криволинейного очертания и расположены зеркально или параллельно криволинейным верхним каналам колонн с размещением нижней предварительно напряженной арматуры обоих направлений на одном уровне у граней колонн, прямолинейные каналы колонн выполнены с уширениями к граням колонн, а перекрытия снабжены дополнительной арматурой в виде прямолинейных стержневых коротышей,:, размещенных в верхних прямолинейных каналах с уширениями.

N4

Ю

ю ю -ч

ы

На фиг. 1 изображен вертикальный разрез каркаса многоэтажного сейсмостойкого здания; на фиг. 2 - план каркаса; на фиг, 3 - узел соединения ригелей с колоннами; на фиг. 4 и 5 - то же, варианты с различным выполнением каналов 3 колонн; на фиг. 6 и 7 - то же, варианты со смешанным армированием; на фиг. 8 - 11 - варианты выполнения формы каналов колонн; на фиг. 12-14 - варианты выполнения капителей колонн.

Сборный предварительно напряженный каркас многоэтажного сейсмостойкого здания или сооружения включает колонны 1 с поэтажными поперечными сквозными каналами 2.3;расположенными в двух направлениях и в двух уровнях в зоне стыков колонн 1 с элементами перекрытий 4, предварительно напряженную арматуру 5 в виде канатов или пучков, расположенных в зазорах 6 между плитами 7 перекрытий 4 с отгибами 8 не в верхнюю зону на опорных участках и пропущенных в каналах 2, 3 колонн 1 с последующим натяжением в построечных условиях.

Верхние одного направления и нижние каналы 2 выполнены прямолинейными. Верхние поэтажнопоперечные каналы 3 другого направления каждой колонны 1 имеют криволинейное очертание и размещены в верхней части на уровне или выше верхней грани плит 7 перекрытия 4 с пропуском предварительно напряженной арматуры 5 обоих направлений в одном уровне у граней колонн 1, Колонны 1 выполнены с усилениями в виде капителей 9 высотой 1,5 ширины колонн 1. Плиты 7 перекрытий 4 оперты на капители 9.

Нижние каналы 10 одного направления каждой колонны 1 могут быть выполнены криволинейного очертания и расположены зеркально или параллельно криволинейным верхним каналам 3 колонны 1 с размещением нижней предварительно напряженной арматуры 5 обоих направлений на одном уровне у граней колонн 1.

Перекрытия 4 снабжены дополнительной арматурой 12 в виде прямолинейных стержневых коротышей, размещенных в верхних прямолинейных каналах 13 с уши- рениями 9.

Плиты 7 перекрытий 4 могут быть изготовлены размером на конструктивную ячейку каркаса или на половину ячейки.

Бортовые элементы 14 могут быть совмещенные или выступающие за наружную плоскость колонн 1.

Выполнение колонн 1 с поэтажными поперечными каналами 2. 3, 10, 13 криволинейного очертания и прямолинейного с уширениями 9 к граням колонн 1 обеспечивает повышение надежности и несущей способности сборно-монолитных ригелей 15. образованных бетоном 16 и арматурой 5, 12 в,зазорах между плитами 7 перекрытий 4 за

счет увеличения рабочей высоты ригелей на 10-15% в сечениях непосредственно у колонн 1, без изменения формы изделий и расхода материалов, улучшения условий работы отогнутой преднапряженной арматуры 5 в результате ее размещения без перегибов на гранях колонн и повышения степени закрепления рабочей арматуры 5 ригелей 15 в пределах колонн 1.

Предусмотренные в колоннах 1 усйления в виде капителей 9 обеспечивают увели- .чения прочности и жесткости самых уязвимых при сейсмических воздействиях зон непосредственно под плитами 7 перекрытий 4, приопорных областей ригелей 15

и их соединений. .

Опирание плит 7 перекрытий 4 на капители 9 колонн 1 позволяет повысить сейсмостойкость каркаса за счет реализации полного перераспределения максимальных

приопорных напряжений, а также в результате смешанного армирования приопорных зон ригелей;

уменьшить расход напрягаемой арматуры за счет применения коротышей 12 ненапряженной арматуры в приопорных зонах ригелей 15 в сочетании с преднапряженной арматурой 5 распространенной на всю длину рамы каркаса;

снизить трудоемкость и сроки монтажа

каркаса в результате исключения работ по установке и демонтажу временных монтажных столиков.

Каркас здания возводят в следующем

порядке.

Устанавливают колонны 1, раскладывают плиты 7 перекрытия 4 и бортовые элементы 14 на капители 9, замоноличивают стыки элементов перекрытия с колоннами 1,

размещают высокопрочную арматуру 5 и коротыши 12 обычной арматуры, напрягают высокопрочную арматуру 5, инъецируют раствор в каналы 2, 3,10, 13 колонн 1, укладывают бетон 16 замоноличивания зазоров

6 между элементами перекрытия 4.

. Конструкция сборного предварительно напряженного каркаса многоэтажного сейсмостойкого здания обеспечивает упрощение его монтажа и рациональное повышение надежности, несущей способности и сейсмостойкости в результате локальных усилий колонн, на которые опираются элементы перекрытий, повышенной рабочей высоты ригелей, возможности развития не- упругих деформаций и полного перераспределения усилий в частично преднапряжен- ных узловых зонах и в сборно-монолитных ригелях двух направлений.

Формула изобретения 1. Сборный предварительно напряженный каркас многоэтажного сейсмостойкого здания или сооружения, включающий колонны с поэтажными поперечными сквозными расположенными в двух направлениях ив двух уровнях в зоне стыков колонн с плитами перекрытий каналами, одни из которых выполнены прямолинейными, предварительно напряженную арматуру в виде канатов или пучков, расположенных в зазорах между плитами перекрытий с отгибами ее в верхнюю зону на опорных участках и пропущен- ных в каналах колонн с последующим натяжением в построечных условиях, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, несущей способности и сейсмостойкости, снижения расхода напрягаемой арматуры и трудоемкости монтажа, верхние поэтажные перечные каналы одного направления каждой колонны имеют

криволинейное очертание и размещены в верхней части на уровне или выше верхней грани плит перекрытий с пропуском предварительно напряженной арматуры обоих направлений в одном уровне у граней колонн, причем последние выполнены с усилениями в виде капителей, высота которых равна 1,5 ширины колонны, а плиты перекрытий оперты на капители.

2. Каркас по п. 1.отличающийся тем, что нижние каналы одного направления каждой колонны выполнены криволинейного очертания и расположены зеркально или параллельно криволинейным верхним каналам колонн с размещением нижней предварительно напряженной арматуры обоих направлений на одном уровне у граней колонн,

3. Каркас по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что прямолинейные каналы колонн выполнены с уширениями к граням колонн, а перекрытия снабжены дополнительной арматурой в виде прямолинейных стержневых коротышей, размещенных в верхних прямолинейных каналах с уширениями.

Использование: строительство сборных предварительно напряженных каркасов многоэтажных сейсмостойких зданий или сооружений, обеспечивающих повышение надежности, несущей способности и сейсмостойкости, снижение расхода напрягаемой арматуры и трудоемкости монтажа. Сущность изобретения: верхние или верхние и нижние каналы колонн выполнены криволинейного очертания и размещены на уровне или соответственно выше или ниже граней плит перекрытий с пропуском предварительно напряженной арматуры обоих направлений в одном уровне у граней колонн. Последние выполнены с капителями, на которые оперты плиты перекрытий. Перекрытия выполнены с дополнительной прямой линейной арматурой, размещенной в верхних прямолинейных каналах с ушире- ниями. 2 з. п. ф-лы, 14 ил. ел С

.

./#..7

V

г

ff,№

5

/

fftf

Фиe.fQ

1-9 / /

фигЛ

Фйг.11

Фиг/3

/ /

фиг№