Объемный блок Советский патент 1981 года по МПК E04B1/348 

(54) ОБЪЕМНЫЙ БЛОК

1

Изобретение относится к железобетонным конструкциям, в частности к конструкциям монолитных объемных блоков.

Известны конструкции объемных блоков, состоящие из монолитной или сборной пространственной оболочки, имеющей форму «колпака и сборной плиты пола. Плита пола обычно применяется ребристая 1.

Наиболее близким к изобретению является объемный блок, состоящий из стен, плиты потолка, вставленной в блок вспарущенной плиты перекрытия с ребрами по контуру и с предварительно напряженным поясом вокруг них. Стык между плитой и стенами блока выполняется путем установки «колпака на плиту через бетонный щов и сварки закладных деталей. В некоторых случаях плита вставляется в блок снизу, свариваются закладные детали и замоноличивается зазор между торцами плиты и стенами блока, таким образом плита оказывается подвещенной к блоку 2.

Конструкция объемного блока с подвещенной вспарущенной плитой пола более рациональна, так как не имеет больщих концентраций местных напряжений в приопорной зоне при монтаже здания, однако здесь основная нагрузка от плиты пола передается на стены блока через закладные детали и бетон замоноличивания почти не участвует в работе стыка, так как часто 5 из-за усадки бетона возникают трещины в месте его контакта со сборными элементами.

Предварительно напряженный арматурный пояс плиты служит жестким контуром лищь для нее, и не достигается полная сов10местность работы плиты и стен блока. Значителен расход металла на закладные детали и расход бетона в зонах сопряжения плиты и стен. Значительны трудозатраты при сборке конструкции блока.

Цель изобретения - снижение трудоем15кости сборки и материалоемкости стыка плиты пола и стен конструкции объемного блока, а также исключение усадочных деформаций и образования трещин в стыке.

Указанная цель достигается тем, что в

20 объемном блоке, состоящем из стен, плиты

потолка, вставленной в блок вспарущенной

плиты перекрытия с ребрами по контуру

предварительно напряженным арматурным

поясом по контуру блока и бетона замоноличивания стыка между стенами и плитой, арматурный пояс расположен вокруг стен блока ниже контурных ребер плиты. Кроме того, бетон замоноличивания выполнен на напрягающем цементе.

На фиг. 1 показана конструкция блока со вставленной в него вспарушенной плитой перекрытия; на фиг. 2 - стык вспарушенной плиты перекрытия и стен блока, разрез.

В объемнЫй блок 1 из стен и потолка вставлена вспарушенная плита 2 пола, а предварительно напряженный арматурный пояс 3 проходит вокруг стен (блока. Зазор между плитой 2 пола и стенами блока заполняется бетоном 4 замоноличивания.

Вспарушенная сборная плита 2 пола не имеет присущего такой конструкции плит предварительно напряженного арматурного пояса, а ее контурные ребра имеют высоту меньшую, чем это необходимо для такой плиты, работающей вне состава конструкции объемного блока. Роль контурного ребра плиты в изобретении играют стены блока 1. Они как бы служат продолжением ребер плиты, поэтому предварительно напряженный арматурный пояс 3 расположен вокруг стен блока ниже плоскости плиты и ее укороченного ребра в месте, соответствующем высоте ребра одиночной вспарушенной плиты. Замоноличивается стык между плитой и полом бетоном на напрягающем цементе, что исключает образование усадочных трещин и способствует монолитному прилеганию плиты и стен блока, вызывая даже некоторые напряжения обжатия.

Такое решение способствует передаче горизонтальных распорных усилий присущим вспарушенным плитам, от их укороченного ребра через бетон замоноличивания, через стены блока на предварительно напряженный арматурный пояс 3, чем достигается полная совместность работы плиты и блока. При этом отпадает необходимость в закладных деталях и в их сварке, а создание напряженного пояса ведется только один раз, причем он служит жестким контуром для плиты и превращает сам объемный блок в предварительно напряженный.

Для увеличения надежности работы опорного стыка, например при возможных усадочных деформациях самой вспарушенной плиты, внешняя боковая поверхность ребер плиты может быть выполнена с наклоном в сторону стены блока. В этом случае бетон замоноличивания в разрезе имеет форму клина и работает как клин, что предотвращает возможность смещения плиты вниз.

Конструкция объемного блока с висячим onopiibiM стыком наиболее целесообразна для объемных блоков цилиндрической

формы. Для блоков других форм необ одимо исключить возможные прогибы стен из плоскости, например путем устройства в месте стыка горизонтальных ребер жесткости или путем замоноличивания пространства между рядом стоящими блоками на уровне перекрытий. Предлагаемая конструкция объемного блока может иметь такой стык и при сборке отдельно изготовленной вспарущенной плиты потолка и стен Q блока, тогда блок имеет два предварительно напряженных пояса в верхней и нижней части, что существенно повыщает его трещиностойкость.

Осуществимость такой конструкции легко подтверждается расчетом. В целом расчет плиты и стен блока, работающих как контурные ребра плиты, производится по хорошо известной методике, где при расчете учитывается вспарушенность плиты и распор, воспринимаемый арматурным поясом. Методика расчета подтверждена большим экспериментом. Работа плиты в составе блока в изобретении не отличается от работы отдельно стоящей плиты с преднапряженными ребрами по контуру. Замоноличенный участок блока воспринимает поперечную силу в благоприятных условиях, вызванных сжатием стыка распорным усилием. При этом высота укороченного ребра легко определяется расчетным путем. Боковая поверхность ребра должна выдержать поперечную силу, равную суммарной поперечной силе, приходящейся на перИ: метр. Совместность работы плиты и блока обеспечивается при натяжении арматурного пояса вокруг блока. При этом вспарушенность плиты несколько увеличивается 5 благодаря преднапряжению. При загружении плиты вертикальной .нагрузкой наоборот возникает распор, который, обжимая замоноличенный стык, передается на арматурный пояс. Замоноличивание стыка бетоном на напрягающем цементе и клиновидо ная форма зазора обеспечивают надежность конструкции.

Технико-экономическая эффективность объемных блоков предлагаемой конструк5 ции;связана со снижением: расхода металла на стык, так как здесь полностью отсутствуют закладные детали; трудоемкости, так как исключены сварочные работы; расхода бетона в связи с меньшей высотой ребер вспарушенной плиты. В то же время одновременно с созданием предварительно напряженного пояса плиты достигается преднапряжение и самого объемного блока, что повышает его трещине стойкость и жесткость. Это также приводит к экономии металла, бетона и трудозатрат. Поскольку предлагаемая конструкция блоков наиболее целесообразна для блоков цилиндрической формы, то наибольший эффект получается именно для таких

йлоков при расчете экономии на квадратный метр площади. В этом случае не только плиты потолка и пола могут быть преднапряженными, но и стены блоков. Поэтому расчеты показывают, что расход материала (стали и бетона) на квадратный метр площади блока по сравнению с традиционными конструкциями снижается на 20-30%. Особенно заметно снижение материалоемкости при использовании блоков под бойьщие нагрузки. При этом снижается трудоемкость изготовления блоков и стыковка плит со стенами.

Формула изобретения

матурным поясом по контуру блока и бетона замоноличивания стыка между стенами и плитой, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости сборки и материалоемкости стыка, арматурный пояс расположен вокруг стен блока ниже контурных ребер плиты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.ХайдукОв Г. К. Экспериментальное исследование предварительно напряженных ступенчато-вспарушенных панелей, ч. II, М., Стройиздат, 1961 (прототип).