СБОРНО-МОНОЛИТНЫЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЙ КАРКАС РАМНО-СВЯЗЕВОЙ КОНСТРУКЦИИ РАСК

Конструктивная система PACK относится к области строительства и предназначена для возведения жилых и общественных зданий из сборно-монолитных железобетонных конструкций.
В последние годы актуальными критериями в строительстве являются: стоимость, трудозатраты и планировочные решения. В этой связи проектировщики и строители вынуждены искать новые, нестандартные решения и усовершенствовать уже имеющиеся.
На сегодняшний день известны различные проектные решения жилых зданий (панельные, кирпичные и монолитные), но все они имеют ряд существенных недостатков. Серии панельных жилых зданий устарели и требуют больших капитальных вложений для организации современного крупнопанельного производства. При проектировании кирпичных жилых зданий имеются ограничения по этажности. Строительство монолитных зданий требует специальной дорогостоящей оснастки и, кроме того, в условиях холодной зимы требуются значительные затраты на прогревание бетона.
Известны конструктивные решения сборно-монолитного каркаса рамно-связевой системы, основанные на использовании типовых решений следующих серий: ИИ-04 «Сборные элементы зданий каркасной конструкции»; ИИС-04 «Сборные элементы зданий каркасной конструкции для сейсмических районов». Эти типовые решения апробированы в практике проектирования и строительства многоэтажных каркасных зданий общественного и промышленного назначения и отличаются простыми и надежными техническими решениями, отвечающими требованиям норм проектирования в сейсмических районах. Использование конструктивных элементов каркаса простой формы прямоугольного сечения обеспечивает технологичность их изготовления и минимизирует количество типоразмеров опалубочных форм. Наряду с явным преимуществом данной конструкции каркаса, заключающемся в унификации опалубочных форм она имеет ряд выраженных недостатков при применении ее в строительстве жилых и офисных зданий: недостаточная жесткость конструкции каркаса, вызывает горизонтальные деформации здания; расположение и размеры конструкций не соответствует размерам жилых помещений, что вызывает выступ ригелей за плоскость стен и потолка и ухудшает дизайн помещений. Недостатком также является тот факт, что при кирпичном заполнении стен приходится устанавливать железобетонные перемычки в кирпичном заполнении, так как низ ригеля наружных рам не соответствует верху оконного проема, а низ ригеля внутренних рам - верху дверного проема, кроме того, высота сечения ригелей не учитывает величину нагрузки, передаваемой от перекрытия на ригель при этом не выполняется требование: чем больше нагрузка, тем больше высота сечения ригеля.
Полезная модель направлена на создание сборного монолитного каркаса рамно-связевой конструкции для строительства жилых и общественных зданий, отличающегося простотой и надежностью конструкции и технологичностью при изготовлении, сборке и монтаже.
Указанный технический результат достигается с помощью того, что конструктивная схема каркаса принята рамно-связевой и предусматривает устройство рам в продольном направлении и диафрагм жесткости в поперечном направлении, при этом сборные элементы каркаса выполнены простой прямоугольной формы с геометрическими параметрами, кратными размеру стандартного кирпича, причем колонны имеют квадратное сечение 40×40 см, ригели наружные квадратное сечение 40×40 см, ригели внутренние 40×60 (h) см, кроме того, шаг колонн принят 6 м и менее, сами колонны выполняются сборными железобетонными с укрупненной разрезкой по высоте до 3-х этажей, а стыки осуществляются сваркой закладных деталей с использованием соединительных стержней, при этом жесткость диска перекрытий повышена за счет устройства монолитных участков по осям колонн в продольном и поперечном направлениях, причем при закладке стен низ ригеля наружных рам соответствует верху оконного проема, а низ ригеля внутренних рам - верху дверного проема, при этом опирание ригелей принято на консоли колонн.
Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 представлена схема сборно-монолитного железобетонного каркаса рамно-связевой конструкции PACK, на фиг.2 разрез 1-1 фиг.1, на фиг.3 разрез 2-2 фиг.1.
Сборно-монолитный железобетонный каркас рамно-связевой конструкции PACK включает: колонны - К1, ригели наружные - Р1, ригели внутренние - Р2, плиты перекрытий - П1, монолитные участки - Ум, диафрагмы жесткости - ДЖ.
Пример конкретного выполнения:
Формируют многоэтажные многопролетные рамы с жесткими узлами сопряжения ригелей и колонн, обеспечивающих устойчивость и жесткость каркаса. Устанавливают диафрагмы жесткости в продольном и поперечном направлениях, воспринимающие горизонтальные нагрузки (ветровые, сейсмические и др.) и повышающие жесткость и устойчивость здания в целом. Шаг колонн принимают 6 м и менее, сами колонны выполняют сборными железобетонными с укрупненной разрезкой по высоте до 3-х этажей, а стыки осуществляют сваркой закладных деталей с использованием соединительных стержней, при этом жесткость диска перекрытий повышают за счет устройства монолитных участков по осям колонн в продольном и поперечном направлениях. Колонны имеют квадратное сечение 40×40 см, ригели наружные - квадратное сечение 40×40 см, ригели внутренние - прямоугольное сечение 40×60 (h) см, геометрические параметры сборных элементов приняты кратными размеру стандартного кирпича, по осям колонн в продольном и поперечном направлениях выполнены монолитные участки. При закладке стен низ ригеля наружных рам соответствует верху оконного проема, а низ ригеля внутренних рам - верху дверного проема, при этом опирание ригелей принято на консоли колонн. Принятые размеры конструкций позволяют:
- использовать минимальное количество унифицированных опалубочных форм при изготовлении конструкций;
- обеспечить технологичность устройства кирпичного заполнения, исключив выступание колонн и ригелей за плоскость стен, так, как низ ригеля наружных рам соответствует верху оконного проема;
- обеспечить за счет принятого соотношения длины ригеля и высоты их сечения требуемую жесткость ригелей, их трещиностойкость, нормативно-допустимый прогиб, что позволяет не применять предварительное напряжение арматуры, и существенно упрощает технологическую оснастку и трудоемкость изготовления конструкций;
- повысить жесткость диска перекрытий за счет устройства монолитных участков по осям колонн в продольном и поперечном направлениях, что улучшает пространственную работу конструкций здания;
- повысить надежность работы узла сопряжения ригеля и колонны за счет исключения монолитных включений (требующих прогрева в холодный период года), в наиболее напряженных участках несущих конструкций (стык колонна-колонна, колонна-ригель).
Таким образом, достигается технический результат по созданию сборного монолитного каркаса рамно-связевой конструкции для строительства жилых и общественных зданий, отличающегося простотой и надежностью конструкции и технологичностью при изготовлении, сборке и монтаже.