Сборный железобетонный каркас многоэтажного здания Советский патент 1980 года по МПК E04B1/18 

(54) СБОРНЫЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЙ КАРКАС МНОГОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям сборных железобетонных пространственных каркасов многоэтажных зданий с плоскими перекрытиями.

Известен сборный железобетонный каркас многоэтажного здания с перекрытиями из ребристых плит и колоннами, расположенными в узлах разбивочной сетки осей с прямоугольными ячейками, в котором ребра надколонных плит перекрытия служат ригелями поперечных и продольных рам каркдса, а ребра дополнительных плит - .второст епенными балками, передающими нагрузку на ригели рам 1.

Основным недостатком такого каркаса является нерациональная схема расположения ребер перекрытия, не обеспечивающая передачу вертикальных нагрузок на колонны по кратчайщему пути: каждая второстепенная балка, собирающая нагрузку с определенного участка перекрытия, передает ее в виде реакции на ригели рам и лищь затем - на колонны, вследствие чего одна и та же нагрузка последовательно вызывает внутренние усилия в указанных элементах перекрытия. Результатом этого являются большая суммарная площадь эпюр внутренних усилий всех ребер перекрытия и, как следствие, повыщенная материалоемкость. Расположение ребер перекрытия не обеспечивает также их эффективности использовз: ния в работе каркаса на горизонтальные на5 грузки: при действии последних в работу включаются только ребра, служащие ригелями рам.

К недостаткам упомянутого каркаса относятся также поэтажная разрезка колонн, ослабление сечения и усложнение формы О плит за счет образования в них полок, а также наличие консольньгх выступов надколонных плит у крайних рядов колонн, что затрудняет разнообразие объемно-планировочных рещений.

Наиболее близким к изобретению являет15ся сборный железобетонный каркас здания и сооружения с перекрытиями из сборных плит, опертыми на колонны, расположенные в узлах р;азбивочной сетки осей с треугольными ячейками. Плиты примыкают друг к 20 другу по биссектрисам углов треугольных ячеек 2.

В связи с отсутствием в указанном каркасе ригелей не используются преимущества треугольной разбивочной сетки осей для повышения его пространственной жесткости при действии горизонтальных нагрузок, а характер работы плоской замоноличенной плиты на вертикальные нагрузки не отвечает принципу передачи этой нагрузйина колонны по кратчайшему пути, что приводит к повышенной материалоемкости каркаса. Кроме того, недостатками этого каркаса являются поэтажная разрезка колонн, большое количество сборных элементов перекрытия, наличие полок в местйх сопряжения плит, а также консольных выступов надколонных плит у крайних рядов колонн. Цель изобретения - снижение усилий в элементах перекрытия, повышение пространственной жесткости каркаса, уменьшение количества монтажных элементов и снижение материалоемкости. Достигается это тем, что в сборном железобетонном каркасе многоэтажного здания, включающем колонны, установленные в узлах разбивочной сетки осей с треугольными ячейками, и опертые на колонны ребристые плиты перекрытия, последние выполнены с ребрами, расположенными вдоль сторон и биссектрис углов треугольных ячеек. С целью унификации опалубочной формы плит перекрытия и узлов их примыкания к колоннам, последние, расположенные на пересечении промежуточных осей, имеют консоли в плоскости перекрытия в форме правильного шестиугольника, а колонны, распо,ложенные по наружным осям,- в форме многоугольника, включающего стороны, перпендикулярные к осям разбивочной сетки. Кроме того, с целью исключения кручения в ребрах плит, расположенных вдоль биссектрис углов треугольников разбивочной : сетки осей, плиты могут выполняться с дополнительным ребром, расположенным вдоль биссектрисы тулого угла плиты. Кручение указанных ребер может быть также исключено без выполнения дополнительных ребер с помощью соединения металлическими деталями углов плит, находящихся на пересечении биссектрис углов треуголь ников разбивочной сетки. Принятое расположение ребер плит обеспечивает непосредственную первачу вертикальной нагрузки, приходящейся на каждое из них, на колонны без предварительной передачи этой нагрузки в виде сосредоточенной реакции на другие ребра; что приводит к снижению и относительному уравнению усилий в ребрах. При действии на каркас горизонтальной нагрузки все ребра плит, сходящиеся к колонне, включаются в работу в качестве прямолинейных и Л-образных или Y-образных в плане ригелей рам каркаса, что повышает его пространственную жесткость. Принятая разрезка перекрытия на сборные элементы позволяет использовать при монтаже каркаса колонны с многоэтажной разрезкой и уменьшить количество монтажных элементов перекрытия. Расположение ребер вдоль швов сопряжения плит исключает появление в швах усилий, нормальных к боковым поверхностям плит, а отсутствие в перекрытии непрерь1вных швов, расположенных на одной прямой, обеспечивает большую жесткость перекрь1тия в своей плоскости. Это позволяет исключить замоноличивание швов с образованием шпонок по всей их длине, заменив этот процесс простой заделкой швов, в результате чего упрощается форма боковых поверхностей плит и снижается трудоемкость. На фиг. I изображен предлагаемый каркас, план; на фиг. 2 - узел примыкания плит перекрытия к колонне; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 и 5 - возможные схемы компановки перекрытий из сборных плит. Сборный железобетонный каркас включает колоннь 1 с многоэтажной разрезкой, расположенные в узлах разбивочной сетки осей с треугольными ячейками и выполненные с консолями 2 или 3, имеющими в местах пересечения своих сторон металлические опорные столики с горизонтальным элементом 4 и вертикальным ребром 5 жесткости, на которые опираются промежуточные 6 и крайние 7 и (или) 8 плиты перекрытия, сопрягающиеся друг с другом по биссектрисам углов треугольников разбивочной сетки осей. При этом вертикальные ребра 5 жесткости металлических опорных столиков, рассчитанные на восприятие поперечной силы в узле, располагаются в швах между плитами. Промежуточные 6 и крайние 7 и 8 плиты перекрытия выполнены с ребрами 9 и 10, расположенными вдоль сторон и биссектрис углов треугольников разбивочной сетки, и с дополнительным ребром 11 (или без него), расположенным вдоль биссектрисы тупого угла плиты. Отношение ширины ребра 9 к ширине ребра 10 назначается из условия равенства их прогибов при загружении плиты полной расчетной нагрузкой. В случае возможного действия на плиты большой по величине односторонней вертикальной нагрузки, они могут соединяться в узле, расположенном на пересечении биссектрис треугольников разбивочной сетки, связями 12, воспринимающими взаимный сдвиг плит по вертикали, а в случае отсутствия в плитах дополнительных ребер 11 - связями 13, препятствующими кручению ребер 10. Для создания перекрытий прямоугольной формы в плане используются доборные плиты 14. Крайние плиты 8 могут иметь разнообразную форму в зависимости от конкретного объемно-планировочного решения здания. При этом плиты 7, 8 и 14 могут выполняться в той же опалубочной форме, что и плита б, с установкой в форме соответствующих вкладышей. Плиты перекрытия могут быть выполнены с замкнутыми пустотами или с выступающими ребрами. При монтаже описанного каркаса пос,ле установки плит перекрытия на металлические опорные столики создается жесткий узел соединения плит с консолями колонн любым из известных конструктивным способом. Формула изобретения 1. Сборный железобетонный каркас многоэтажного здания, включающий колонны, установленные в узлах разбивочной сетки осей с треугольными ячейками, и опертые на колонны ребристые плиты перекрытия, отличающийся тем, что, с целью снижения материалоемкости каркаса, уменьщения усилий в перекрытии, повыщения пространственной жестеости каркаса, плиты перекрытия выполнены с ребрами, расположенными вдоль сторон и биссектрис углов треугольных ячеек, 2.Карка по п. 1, отличающийся тем, что колонны, установленные в узлах пересечения промежуточных осей, имеют консоли в плоскости перекрытия в форме правильного щестиуголбника, а КолонНБг, распОлоЖенные по наружным осям - в форме многоугольника, включающего стороны, перпендикулярные к осям разбивочной сетки. 3.Каркас по п. 1, отличающийся тем, что каждая плита перекрытия выполнена с дополнительным ребром, расположенным вдоль биссектрисы тупого угла плиты. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 553335, кл. Е 04 В 1/02, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР № 544734, кл. Е 04 В 1/18, 1975.

10

S- 2.

Чфиг.2. А-А

7

Фиг.2