ЗДАНИЕ-МОСТ
BUILDING-BRIDGE

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано там, где необходима транспортная связь через реки, транспортные магистрали и другие протяженные препятствия.
Известен мост, включающий опоры с проезжей и пешеходными частями, а также боковыми ответвлениями (патент на изобретение РФ №2397288, E01D 1/00, 23.11.2007). Однако в известной конструкции моста не предусмотрены помещения жилищного, гражданского или производственного назначения.
Наиболее близким к предложенному решению является мост Понте Веккио через реку Арно во Флоренции постройки 1345 года, несущий по обеим сторонам проезжей части трехэтажные дома. (Флоренция. Город и его шедевры. Изд. BONECHI, 1996, с.66-69 или http://bestbridge.net/Eu/ponte-vekko.html).
Достоинством этого сооружения является то, что оно выполняет сразу две функции: транспортную связь разделенных рекой частей города и размещение полезных для жителей города помещений. Такое удачное сочетание функций позволило ему без каких-либо существенных изменений просуществовать более шести с половиной веков, вплоть до нашего времени. Недостатком сооружения является то, что конструктивно здания и мост работают раздельно: здания являются пассивной нагрузкой на мост. Это привело к нерациональному расходу большого количества строительных материалов, ставшему одной из причин весьма малого числа случаев возведения подобных сооружений.
2
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в значительном снижении расхода строительных материалов за счет создания единой конструкции здания-моста, вмещающей в пределах ее строительной высоты проезжую часть и помещения, в повышении энергоэффективности его теплозащиты, а также и в значительном снижении расхода металла путем замены его более дешевым железобетоном. При этом удельный расход (приведенного к 1 м полезной площади) конструкционных строительных материалов снижается с увеличением количества этажей. Предложенное решение позволяет также значительно снизить площадь застройки.
Технический результат достигается тем, что в здании-мосте, содержащем проезжую часть и помещения, проезжая часть и помещения находятся внутри главной пролетной несущей конструкции коробчатого сечения, полки и стенки которой выполнены из монолитного железобетона и, выполняя несущую функцию, одновременно являются внешними ограждениями расположенных внутри помещений. Для этого все внешние их поверхности закрываются теплоизоляционными слоями. Внутренний объем здания-моста разделен на два или более уровней, один из которых занимает проезжая часть, а другие уровни занимают помещения различного назначения. Внутренние стены и перекрытия помещений одновременно являются элементами жесткости главной пролетной конструкции моста. Основная арматура наружных железобетонных стенок главной пролетной конструкции располагается в двух свободных от оконных и дверных проемов полосах, идущих от середин высот торцевых стен к серединам нижнего и верхнего перекрытий. Отношение высоты здания-моста к пролету составляет не менее 1/2,5. Проезжая часть отделяется от несущего ее перекрытия виброизолирующим слоем.
При обычных для массовых жилых домов толщинах железобетонных стен и перекрытий в 15-20 см обеспечивается нормативная звукоизоляция внутренних ограждений и тепловая инерция наружных ограждений для защиты от перегрева солнечной радиацией. Эти же толщины железобетонных слоев обеспечивают перекрываемый пролет зданием-мостом до 60 метров при условии, что их относительная высота будет не менее 1/3 пролета. При этом изгиб главной пролетной конструкции может вызвать перекосы и трещины бетона вокруг оконных проемов наружных стен вблизи торцов здания-моста. Для предотвращения этих перекосов и трещин в наружных стенах необходимо оставить свободными от оконных проемов две дугообразные полосы, по очертанию совпадающие с линиями главных напряжений растяжения и сжатия изгибаемой балки. В этих полосах, расходящихся от середин высоты здания-моста у торцов и касающихся верхнего и нижнего перекрытий в середине пролета, должно располагаться основное армирование стен.
На фиг. 1 представлен общий вид здания моста с проезжей частью в нижнем уровне. Плита верхнего перекрытия 1, нижнего перекрытия 7 и наружная 2 стена являются верхней и нижней полками и стенкой главной пролетной конструкции коробчатого сечения. В свободных от оконных проемов полосах сжатия 3 и растяжения 4 располагается основная рабочая арматура. Междуэтажные перекрытия 5 и стены 6, выполняя несущие и ограждающие функции в пределах своих помещений, одновременно являются элементами жесткости, обеспечивающими устойчивость стенок и сжатой верхней полки главной пролетной конструкции. Помещения, содержащиеся в здании-мосте, могут быть самого разного назначения: жилищного, гражданского, производственного. При наличии в сооружении помещений с длительным пребыванием людей, для создания благоприятного акустического и вибрационного режимов необходимо проезжую часть отделять от несущего перекрытия виброизолирующим слоем. Отношение высоты (Н) здания-моста к пролету (L) составляет не менее 1/2,5.
При возведении здания-моста площадь застройки ограничивается площадью опорных частей, которые не превышают 20% площади первого этажа (пятна застройки). Оставшиеся 80% территории используются на другие нужды города.
С увеличением этажности здания снижается доля расхода материалов на транспортную (мостовую) часть конструкции. При достижении отношения высоты здания-моста к пролету 1/2,5 и более доля расхода конструкционных материалов на мостовую часть сокращается до 10%, а полный удельный расход этих материалов может сравняться с расходом на равное по объему (и полезной площади) здание с одинаковой площадью застройки, стоящее целиком на земле.