УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ СБОРНО-МОНОЛИТНЫЙ КАРКАС С НЕРАЗРЕЗНЫМИ ПЕРЕКРЫТИЯМИ

Полезная модель предназначена для строительства в районах с обычными или особыми условиями одноэтажных и многоэтажных зданий различного назначения с несущей системой железобетонных конструкций, включающей полный или неполный каркас из одноэтажных колонн, жестко связанных с ними сборно-монолитных неразрезных перекрытий и элементов обеспечения пространственной жесткости.
Известен каркас со сборно-монолитными неразрезными перекрытиями из плоских сборных железобетонных плит, опертых углами непосредственно на торцы одноэтажных колонн и жестко закрепленных на них при помощи болтов и сварки. Плиты соединены в неразрезное перекрытие путем свободной укладки верхней продольной рабочей арматуры в открытые прямоугольные пазы по контуру их верхней грани и затвердения монолитного бетона, уложенного в эти пазы, а также в треугольные пазы по боковым граням плит [1].
Недостатками этой системы являются:
- ограниченные возможности применения в районах с высокими ветровыми или сейсмическими нагрузками из-за отсутствия элементов, повышающих пространственную жесткость и динамическую устойчивость здания;
- сложность образования укрупненных сеток колонн и устройства деформационных швов при использовании только плоских, безригельных перекрытий.
Известен также сборно-замоноличенный балочный каркас Главсочиспецстроя для строительства зданий в сейсмических районах, который образуется путем сварки выпусков верхней и нижней арматуры ригелей с обнаженными участками продольной арматуры многоэтажных колонн и диафрагм жесткости, последующим замоноличиванием узлов соединения и устройством настила из свободно опертых плит перекрытий [2].
Основными недостатками этой системы рамных конструкций с жесткими узлами является использование сложных арматурных изделий в сборных элементах и значительный объем сварочных работ для их соединения на
монтаже, большая номенклатура изделий с нетиповыми размерами и высокая трудоемкость строительства.
Для устранения указанных недостатков, расширения области применения в зданиях с различной структурой и условиями строительства, снижения его трудоемкости предложена полезная модель универсального каркаса, включающая (фиг.1, 2, 3): одноэтажные колонны 1 прямоугольного сплошного сечения со стальными листами на торцах 2 и выпущенными болтами-шпильками 3; неразрезные сборно-монолитные перекрытия из плоских плит 4 с открытыми прямоугольными пазами 16 по верхней грани, снабженные в углах опорными закладными деталями 6 для опирания на торцы колонн 1 или на столики 9 несущих наружных стеновых панелей 8 (неполный каркас), а также на консоли ригелей 5 (в местах укрупнения сетки колонн или устройства деформационного шва); плоские сплошные и рамные железобетонные диафрагмы жесткости 15, соединенные путем сварки закладных деталей (фиг.5) с плитами перекрытий 4, колоннами 1, стеновыми панелями 8.
Неразрезность перекрытия обеспечивается установкой верхней горизонтальной рабочей арматуры (пролетной 11 и над опорной 12) и затвердением монолитного бетона 13, уложенного в открытые пазы 16 по контуру верхней грани плит так, что образуются связывающие их за счет сцепления сборного и монолитного бетонов перекрестные армированные пояса для восприятия изгибающих моментов. Часть верхней надопорной арматуры 14 может быть выполнена в виде отдельных обычных стержней, приваренных к закладным деталям 20, расположенных на приопорных участках открытых прямоугольных пазов 16 (см. фиг.3).
Для восприятия сдвигающих усилий и поперечных сил предусмотрено устройство по боковым вертикальным граням плит 4 треугольных открытых пазов 17 с установкой в них плоских каркасов 18 или арматурных спиралей 19 и образованием бетонных шпонок после замоноличивания (см. фиг.2).
При включении в состав перекрытия большепролетных ригелей 5 (для увеличения шага колонн) их совместная работа с неразрезным диском обеспечивается (фиг.4): предусмотренными на верхней грани выпусками поперечной арматуры 22 с закреплением на них горизонтальной надопорной арматуры 14 в виде отдельных стержней и сварных сеток 12.
При затвердении монолитного бетона 13, уложенного в открытые пазы вдоль верхних граней ригелей и опертых на них плит, обеспечивается за счет его сцепления со сборным железобетоном включение расположенной в пазах арматуры 14 и 12 на восприятие изгибающих моментов - в составе диска перекрытия образуются связанные с ним неразрезные балки со сжатой зоной на опорах из монолитного бетона в вертикальных пазах 23 на торцах ригелей.
Для повышения сейсмостойкости здания и восприятия горизонтальных динамических нагрузок применяются специальные сборные изделия в виде железобетонных плоских сплошных или рамных диафрагм жесткости 15, которые соединяются с колоннами 1, плитами перекрытий 4 и стеновыми панелями 8 путем приварки стальных накладок 24 или жестко-податливыми демпферными элементами 25 (фиг.5).
Применение демпферных элементов позволяет - за счет развития в них пластических деформаций, перераспределять и регулировать горизонтальную сейсмическую нагрузку.
Поэтому предусмотрена возможность использования демпферных элементов 26 для соединения неразрезных перекрытий с панелями наружных стен 8 (фиг.6).
Для исключения перемещений стеновых панелей 8 под воздействием вертикальной сейсмической нагрузки предусмотрено их подвижное в горизонтальном направлении опирание на элементы фундаментов 27 при помощи специальной коробчатой закладной детали 28 с закреплением при помощи криволинейного болта-фиксатора 30 (фиг.7).
В универсальном каркасе возможно также устройство антисейсмических швов в виде парных внутренних стен из плоских сплошных и рамных элементов диафрагм жесткости, а также их использование для повышения жесткости наружных стен из навесных или самонесущих панелей.
Использованная литература:
1. Морозенский В.Л. Пространственный сборно-монолитный каркас. Свидетельство на полезную модель №14773 по заявке №2000114377.
2. Жеребков А. Применение сборно-монолитных каркасных конструкций в Главсочиспецстрое. // На стройках России, 1986, №5, с.52.