ОПОРНЫЙ УЗЕЛ ПАНЕЛЬНОГО ЗДАНИЯ

Полезная модель относится к области наземного строительства, а именно к строительству жилых зданий общественно-гражданского назначения и может быть использована для строительства крупнопанельных многоэтажных зданий с поперечной продольной или перекрестно стеновой конструктивными схемами с большими пролетами перекрытий.
От конструктивных особенностей опорных узлов плит перекрытий на несущие стены крупнопанельного здания в значительной мере зависят срок службы здания и безопасность пользователей особенно при использовании многопустотных перекрытий безопалубочного формования для несущих стены сборных из бетона.
В настоящее время опора перекрытий на стены осуществляется путем заведения торцевой части перекрытия на несущие стены. При этом длина участка контакта сопрягаемых строительных конструкций ограничивается нормативными документами.
Зазор между торцевыми поверхностями плит на опоре принимается равным не менее 40 мм для возможности заполнения пространства между торцами плит перекрытий бетоном.
Для того, чтобы бетон не растекался по пустотам многопустотного перекрытия применяются заглушки, которые устанавливаются в пустоты до монтажа плит. При этом расстояние от торца плиты до рабочей поверхности заглушки также регламентируется техническими условиями.
После бетонирования торцевого стыла перекрытий и набора прочности бетоном производится монтаж стен выше расположенного этажа.
Для улучшения прохождения бетона в проем опоры срезают под определенным углом торец перекрытия тем самым увеличивая зону доступа для бетонирования.
При данной конструкции узла торец перекрытия оказывается зажатым в узле несущими стенами. При этом в ребрах и полке перекрытия возникает изгибающий момент. Если величина этого изгибающего момента больше величины момента трещинообразования бетона, то на опоре возникает наклонная трещина. Многопустотные плиты безопалубочного формования не содержат поперечной арматуры, которая служит для предотвращения обрушения плиты при данных силовых ситуациях поэтому возможны обрушения плит. Такая ситуация возникает при пролетах плит шесть и более метров в этом случае моменты на опорах превышают моменты трещинообразования.
Известен опорный узел панельного здания, содержащий внутренние стеновые железобетонные панели, внутренние плиты перекрытий с продольными сквозными отверстиями и элементы их соединения, выполненные из арматурных петлеобразных выпусков, направленных из плит перекрытий в сторону опорного узла, арматурных стержней, расположенных вдоль стыка панелей, причем все выпуски и арматурные стержни соединены между собой дополнительными соединительными элементами (патент РФ № RU111159 «Узел сопряжения строительных конструкций», МПК Е04В 1/61, 25.07.2011 г.).
Данное техническое решение является наиболее близким к изобретению, поэтому принято за прототип.
Недостатками прототипа являются невысокая прочность и долговечность плит перекрытий вследствие значительного трещинообразования от изгибающих моментов в опорах.
Технический результат от использования заявленного технического решения заключается в повышении прочности и долговечности длинномерных плит перекрытий за счет уменьшения трещинообразования в них вследствие снижения величины изгибающих моментов в опорах.
Для того чтобы существенно уменьшить изгибающий момент в опорной зоне плиты перекрытия предлагается целиком вынести опорную зону за пределы опорной зоны стены.
Ниже приведены общие и частные существенные признаки, характеризующие причинно-следственную связь полезной модели с указанным техническим результатом.
Опорный узел включает в себя внутренние стеновые железобетонные панели, внутренние плиты перекрытий с продольными сквозными отверстиями и элементы их соединения, выполненные из арматурных петлеобразных выпусков, направленных из плит перекрытий в сторону опорного узла. Арматурные стержни расположены вдоль стыка панелей. Все выпуски и арматурные стержни соединены между собой дополнительным соединительными элементами. Расстояние между торцами противолежащих плит перекрытий превышает толщину соединяемых опорным узлом стеновых панелей, т.е. перекрытия не входят внутрь проема между панелями.
Указанные арматурные петлеобразные выпуски соединены своими концами с вкладышами, размещенными в указанных отверстиях и неразъемно закреплены в бетонных заглушках длиной от вкладыша до торца плиты перекрытия. При этом требуемая несущая способность стыка плит перекрытий производится путем подбора длины зоны участка бетонирования внутри пустоты плиты. Арматурные петлеобразные выпуски расположены с возможностью их выступания за плоскость торца плиты перекрытия на величину, не превышающую толщину сопрягаемых стеновых панелей со смещением арматурных петлеобразных выпусков одной из плит перекрытия относительно арматурных петлеобразных выпусков другой, сопряженной плиты перекрытия относительно оси бетонной заглушки с возможностью свободного встречного размещения указанных петлеобразных выпусков плит перекрытий, противолежащих друг другу в опорном узле. Под нижней частью заглушек размещены упругие прокладки, а указанные арматурные стержни размещены попарно в верхней и нижней частях опорного узла, сопряжены с арматурными петлевыми выпусками и прикреплены к ним дополнительными соединительными элементами. Дополнительные соединительные элементами могут быть выполнены из вязальной проволоки или в виде пластиковых стяжек. Указанный вкладыш выполнен из неметаллического материала.
Устройство иллюстрируется чертежами, где: на фиг.1 представлена опора, разрез вдоль перекрытий; на фиг.2 - вид А-А на фиг.1; на фиг.3 - вид Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - вариант арматурного петлевого выпуска.
Опорный узел включает в себя внутренние стеновые железобетонные панели 1, внутренние плиты перекрытий 2 с продольными сквозными отверстиями 3 и элементы их соединения, выполненные из арматурных петлеобразных выпусков 4, направленных из плит перекрытий 2 в сторону опорного узла, Арматурные стержни 5, расположены вдоль стыка панелей 2.
Все выпуски 4 и арматурные стержни 5 соединены между собой дополнительными соединительными элементами 6.
Расстояние между торцами противолежащих плит перекрытий 2 превышает толщину соединяемых опорным узлом стеновых панелей 1, т.е. перекрытия не входят внутрь проема между панелями.
Указанные арматурные петлеобразные выпуски 4 соединены своими концами с вкладышами 7, размещенными в указанных отверстиях 3 и неразъемно закреплены в бетонных заглушках 8 длиной от вкладыша 7 до торца плиты перекрытия 2.
При этом арматурные петлеобразные выпуски 4 расположены с возможностью их выступания за плоскость торца плиты перекрытия 2 на величину, не превышающую толщину сопрягаемых стеновых панелей 1 со смещением арматурных петлеобразных выпусков 4 одной из плит перекрытия относительно арматурных петлеобразных выпусков 4 другой, сопряженной плиты перекрытия 2 относительно оси бетонной заглушки 8 с возможностью свободного встречного размещения указанных петлеобразных выпусков 4 плит перекрытий 2, противолежащих друг другу в опорном узле.
Под нижней частью заглушек 8 размещены упругие прокладки 9, а указанные арматурные стержни 5 размещены попарно в верхней и нижней частях опорного узла, сопряжены с арматурными петлевыми выпусками 4 и прикреплены к ним дополнительными соединительными элементами 6.
Дополнительные соединительные элементами 6 могут быть выполнены из вязальной проволоки или в виде пластиковых стяжек.
Указанный вкладыш 7 выполнен из неметаллического материала.
Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники известным из научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках не выявило средство, которому присущи признаки, идентичные всем признакам, содержащимся в предложенной заявителем формуле полезной модели, включая характеристику назначения. Т.е., совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна и не тождественна каким-либо известным техническим решениям, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна".
Данное техническое решение промышленно применимо, поскольку в описании к заявке и названии полезной модели указано его назначение, оно может быть изготовлено промышленным способом и использовано при строительстве панельных зданий.
Техническое решение работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, а отличительные признаки устройства позволяют получить заданный технический результат - повышении прочности и долговечности длинномерных плит перекрытий за счет уменьшения в них трещинообразования вследствие снижения величины изгибающих моментов в опорах, т.е. являются существенными.
Полезная модель в том виде, как она охарактеризована в каждом из пунктов формулы, может быть осуществлена с помощью средств и методов, описанных в прототипе, ставшим общедоступным до даты приоритета полезной модели. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".
Устройство реализуется следующим образом.
На монтажной площадке в пустоты (отверстия 3) плит перекрытий 2 устанавливаются заглушки 8 из бетона с присоединенными к ним арматурными петлевыми выпусками 4, которые могут выступать за плоскость торца плиты на величину не превышающую толщину стеновых панелей.
На верхний торец стеновой панели 1 перед монтажом перекрытий 2 раскладывается стержневая арматура - 5 нижней зоны армирования монолитного пояса. После этого производится монтаж перекрытий 2 вместе с заглушками 7 и петлевыми выпусками 4 на установленные предварительно монтажные временные опоры 10, при этом петлевые выпуски в стыке располагаются навстречу друг другу. При этом, чтобы при монтаже перекрытий 2 не происходило соударения или смещения петлевых выпусков они устанавливаются в заглушки 7 со смещением относительно ее оси. После этого продольная арматура 5 нижней зоны подвязывается к петлевым выпускам 4 вязальной проволокой 6 или пластиковыми затяжками. Верхняя продольная арматура 5 укладывается на петлевые выпуски 4 и также соединяется с ними вязальной проволокой 6 или пластиковыми стяжками. После этого стык опоры заливается бетоном 11, а после его затвердевания монтажные временные опоры 10 удаляются.
Работает опора следующим образом. После схватывания бетона в полости отверстий 3 плит перекрытий 2 от ее торца до заглушек образуются армированные бетонные шпонки. Эти бетонные шпонки передают вертикальные усилия от перекрытий на стены. Несущая способность шпонок регулируется путем подбора класса бетона и сечениями арматуры петлевых выпусков 4. Поскольку плиты перекрытий 2 при нагрузках деформируются, то их торцы на опорах стремятся повернуться в вертикальной плоскости. Этому будет препятствовать армированная шпонка. При этом будет возникать изгибающий момент на опоре плиты перекрытия 2, что является крайне нежелательным фактом, учитывая отсутствие поперечного армирования плит данного класса. Для ликвидации изгибающего момента на опоре достаточно расположить в нижней части отверстий 3 плиты перекрытия 2 упругие прокладки 7. Тогда в опорном сечении плиты перекрытия возникают только поперечные силы и не возникают опорные моменты, и, как следствие этого, не образуются трещины от действия изгибающих моментов. Несущая способность плит перекрытий данного класса в данном устройстве узла обеспечивается несущей способностью вертикальных ребер на отрыв и верхней полкой плиты на срез. Требуемая несущая способность стыка опоры производится путем подбора длины зоны участка бетонирования (заглушки 8) внутри отверстий плиты перекрытия.
Использование полезной модели позволяет повысить срок службы здания и безопасность пользователей вследствие исключения разрушительного трещинообразования в длинномерных плитах перекрытий в эксплуатации.