ПОКРЫТИЕ

Полезная модель относится к области строительства, а более конкретно к реконструкции существующих зданий, и может быть использована при реконструкции зданий и сооружений, преимущественно одноэтажных промышленных зданий, с целью повышения их сейсмостойкости.
Известно покрытие (авт. свидетельство СССР №1418451), которое может быть использовано при сооружении специальных объектов, требующих повышенной прочности покрытий. Оно состоит из бетонных балок, выполненных по крайней мере с одной скошенной продольной боковой гранью и большим нижним основанием. На бетонных балках установлены подвижные плиты с наклонными торцевыми сторонами, повторяющими наклон боковых граней балок. Торцевые стороны опираются на боковые грани. Балки установлены попарно и между ними размещены демпфирующие элементы, например, из пенобетона, кирпича. А зазор между смежными балками заполнен легким фракционированным материалом, например, керамзитовым гравием. Балки свободно уложены на дополнительные плиты покрытия, которые опираются на несущий каркас из балок и колонн. На подвижных плитах и на набетонке по дополнительным плитам уложена гидроизоляция.
За счет того, что балки установлены попарно, а подвижные плиты выполнены со скошенными торцевыми гранями, имеющими уклон, равный уклону граней балок, при этом каждая подвижная плита расположена между парами балок с опиранием на их наклонные грани, а демпфирующие элементы размещены между парами балок, снижены трудозатраты на возведение этого покрытия. Однако это применимо только для нового строительства.
Известно также сборное железобетонное перекрытие или покрытие (авт. свидетельство №1110886), которое включает плиты с наклонными гранями, пояс и/или ригели, стыки между которыми замоноличены полимерраствором. Целью данного изобретения - повышение сейсмостойкости за счет увеличения динамической жесткости, демпфирующей и несущей способности в горизонтальном направлении и обеспечения совместной работы сборных плит в вертикальном направлении. Данное решение применимо для нового строительства, а при реконструкции оно нецелесообразно, так как несущие конструкции существующих зданий изнашиваются и при устройстве на них сборных плит перекрытия и покрытия могут быть перегружены. Кроме того, при неблагоприятных сейсмических воздействиях, сейсмостойкость несущих конструкций окажется недостаточной.
Известно также перекрытие (Рекомендации по проектированию монолитных железобетонных перекрытий со стальным профилированным настилом, М., Стройиздат, 1987, с.41, рис.3). По технической сути оно является наиболее близким и принято за прототип. Известное перекрытие содержит профилированный настил, на который уложен монолитный бетон, армированный сеткой и каркасами. В качестве анкерных устройств рекомендуются вертикальные стержневые анкеры из арматурной стали, привариваемые в процессе монтажа через лист настила к верхней полке металлического прогона. Вертикальные стержневые анкеры приваривают по всем прогонам, служащим опорами стальному профилированному настилу, обеспечивая совместную работу прогонов с железобетонной плитой, а также анкеровку по его концам (Рекомендации по проектированию монолитных железобетонных перекрытий со стальным профилированным настилом, М., Стройиздат, 1987, с.7, рис.3).
Поскольку данная конструкция используется в качестве перекрытия и несет значительные нагрузки, для увеличения ее несущей способности используется тяжелый бетон. Это является недостатком данной конструкции при реконструкции покрытий действующих зданий и сооружений, так как возможна перегрузка существующих прогонов и элементов ферм покрытия, а также низкая теплозащита здания.
Задача предлагаемой полезной модели - замена существующего изношенного покрытия из мелкоразмерных железобетонных сборных плит, способных к массовому отказу при сейсмических воздействиях, и одновременно повышение сейсмостойкости действующих одноэтажных промышленных зданий и сооружений, снижение материалоемкости и трудозатрат при реконструкции, повышение теплозащиты зданий.
Задача решена следующим образом. Так же как и в прототипе, покрытие содержит профилированный настил, закрепленный на металлических прогонах, на который уложен монолитный бетон, армированный сеткой и каркасами. Но в отличие от этого известного устройства согласно заявляемой полезной модели в качестве монолитного бетона используется керамзитобетон. Отличием также является то, что покрытие дополнительно содержит анкерные устройства в виде уголков, установленных в гофрах профилированного настила и прикрученных в процессе монтажа через лист настила к верхней полке металлического прогона при помощи электрозаклепок или самонарезных винтов.
Задача предлагаемой полезной модели была решена за счет увеличения динамической жесткости и несущей способности в горизонтальном направлении, обеспечения совместной работы нового покрытия с существующими прогонами и элементами ферм в вертикальном и горизонтальном направлениях.
Результаты исследований пространственных блоков с покрытием из керамзитобетона с армированием в виде профилированного листа свидетельствуют, что новое покрытие при работе на косой изгиб исключает деформирование прогонов из плоскости, а в плоскости жесткость покрытия повысилась примерно в 2-3 раза, что сказывается на повышении сейсмостойкости реконструируемых зданий. К тому же рассматриваемое керамзитобетонное покрытие позволяет снизить материалоемкость и трудозатраты при реконструкции и повысить теплозащиту зданий.
Заявителю на дату подачи заявки не известны покрытия с применением керамзитобетона, используемые при реконструкции одноэтажных эксплуатируемых промышленных зданий и сооружений. Что подтверждает новизну заявляемой полезной модели.
На фиг.1 показано заявляемое покрытие, на фиг.2 - анкерное устройство, размещенный в гофре профилированного настила.
Покрытие состоит из профилированного настила 1; керамзитобетона 2; арматурных каркасов 3; сварной сетки 4; существующих металлических прогонов 5; анкерных устройств 6 в виде уголков, размещенных между гофрами профилированного настила и закрепленных к верхней полке металлического прогона.
В первую очередь производится демонтаж сборных железобетонных мелкоразмерных плит. В период демонтажа на мостовых кранах устраивают настил из досок, на котором находятся рабочие и складируются демонтированные мелкоразмерные железобетонные плиты. Далее демонтированные плиты транспортируются на специально оборудованный участок, где перегружаются на автомобильный транспорт для утилизации.
Металлические прогоны необходимо очистить от старой краски и ржавчины и выполнить антикоррозионное покрытие из лакокрасочных материалов. После чего на прогоны укладывается стальной профилированный настил 1, марка которого определяется в зависимости от нагрузок, возникающих в процессе бетонирования. На опорных участках крайних пролетов профилированного настила в каждую гофру устанавливаются анкерные устройства 6 в виде уголков, которые крепятся через лист настила к металлическим прогонам электрозаклепками или самонарезающимися винтами 7. Далее в гофры настила (в каждую или через одну) устанавливаются арматурные каркасы 3 с продольной арматурой, диаметр которой определяется расчетом. Каркасы соединяются между собой сварной сеткой 4, подбирая ее из расчета, но не менее чем сетка диаметром 3 мм из проволоки Вр-I с шагом стержней в двух направлениях 200 мм. Далее укладывается мелкозернистый керамзитобетон 2. Толщина
бетонной полки над профилированным листом определяется расчетом прочности и деформативности, теплотехническим расчетом, а также, исходя из технико-экономических соображений. Бетон необходимо укладывать с виброуплотнением (например, с помощью виброрейки) или с наличием пластификаторов.
Проведенные обследования покрытий одноэтажных промышленных зданий из мелкоразмерных железобетонных плит по металлическим прогонам, а также выполненные расчеты с учетом сейсмических воздействий, выявили необходимость реконструкции их покрытий. Проведенные в ТГАСУ лабораторные исследования керамзитобетонных плит с внешним листовым армированием, а также расчеты пространственного блока керамзитобетонного покрытия главного корпуса Кемеровской ТЭЦ с учетом сейсмических воздействий показали, что покрытие в виде монолитных керамзитобетонных плит с внешним армированием в виде профилированных листов обладает требуемыми прочностью, жесткостью и высокой эксплуатационной пригодностью.