УНИВЕРСАЛЬНЫЙ БЫСТРОМОНТИРУЕМЫЙ КАРКАС СО СБОРНО-МОНОЛИТНЫМИ НЕРАЗРЕЗНЫМИ ПЕРЕКРЫТИЯМИ И САМОФИКСИРУЮЩИМИСЯ СТЕНОВЫМИ ПАНЕЛЯМИ

Полезная модель предназначена для строительства одноэтажных и многоэтажных гражданских зданий различного назначения с несущей системой железобетонных конструкций, включающей полный каркас из одноэтажных колонн, жестко связанных с ними сборно-монолитных неразрезных перекрытий, элементов обеспечения жесткости и ненесущие самофиксирующиеся стеновые панели.
Известен неполный каркас со сборно-монолитными неразрезными перекрытиями из плоских сборных железобетонных плит, опертых углами непосредственно на торцы одноэтажных колонн или на столики наружных стеновых панелей с несущими вертикальными ребрами и жестко закрепленных на них при помощи болтов и сварки (1).
Недостатками этой системы являются:
- конструктивная сложность узлов опирания плоских и ребристых неразрезных перекрытий на несущие трехслойные панели наружных стен;
- повышенная трудоемкость изготовления стеновых панелей с системой несущих вертикальных и горизонтальных ребер в неразъемной опалубке.
Известна также сборно-замоноличенная система каркасных конструкций для строительства различных типов гражданских зданий «Радиус», в которой сборные плиты перекрытий соединяются друг с другом и с колоннами с помощью монолитных межколонных участков (ригелей) с пролетной и опорной арматурой, пропущенной через отверстия в колоннах [2].
Основными недостатками этой системы являются неравнопрочность соединения сборных плит друг с другом и с монолитными ригельными участками перекрытий и отсутствие их неразрезности в пролете плит, использование специальной несущей опалубки для восприятия веса сборных элементов и монолитных межколонных участков, возможное снижение несущей способности колонн в зоне отверстий и существенное снижение темпов строительства.
Для устранения указанных недостатков расширения области применения в зданиях с различной планировочной структурой и условиями строительства, снижения его трудоемкости предложена полезная модель универсального полного каркаса, включающего (фиг. 1, 2, 3): одноэтажные колонны прямоугольного сечения для средних рядов 1 и пристенные 2 со стальными листами на торцах 3 и болтами-шпильками 4; неразрезные перекрытия из плоских плит 5 с открытыми прямоугольными пазами 6 по контуру верхней грани, снабженные в углах опорными закладными деталями 7 и вертикальными каналами 15 для пропуска болтов 4 и закрепления на торцах колонн 1, 2; однопролетные ригели 9 с опиранием на их полки плит 5 (фиг. 4); трехслойные ненесущие панели наружных стен 8, расположенные между пристенными колоннами 2 так, что их внутренние грани совпадают и образуют общую плоскость (фиг. 5), плоские железобетонные панели диафрагм жесткости 10, закрепленные приваркой монтажных деталей 28 к колоннам 1, 2 и накладками 29 к плитам 5 (фиг. 7).
Неразрезность перекрытия обеспечивается установкой верхней горизонтальной рабочей арматуры (пролетной 11 и надопорной 12) и затвердением монолитного бетона 13, уложенного в открытые пазы 6 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 может быть выполнена в виде сварных сеток 12 или стержней 14, приваренных к закладным деталям 18 на приопорных участках пазов 6 плит 5 (см. фиг. 3).
Для восприятия поперечных и сдвигающих усилий в перекрытиях предусмотрено устройство по боковым граням плоских плит 5 треугольных пазов 16 с установкой в них (при необходимости) арматурных спиралей 17 и образованием монолитных ромбовидных бетонных шпонок (фиг. 2).
При включении в состав перекрытия ригелей 9 (для увеличения шага колонн) их совместная работа с неразрезным диском обеспечивается затвердением бетона замоноличивания 13, уложенного в открытые горизонтальные пазы вдоль верхних граней ригелей 9 и опертых на них плит 5 с установкой в них горизонтальной надопорной арматуры в виде отдельных стержней 14 и сварных сеток 12, а также выпусками поперечной арматуры 19.
Заполнение бетоном замоноличивания 13 вертикальных пазов 20 на торцах ригелей 9 создает в них сжатую зону опорных участков многопролетных неразрезных ребер перекрытий (фиг. 4).
Наружные стеньг выполняются из трехслойных железобетонных ненесущих панелей на гибких связях, установленных между пристенными колоннами 2 со свободным опиранием на плиты перекрытия 5 через прокладки из фторопласта 22 так, чтобы внутренние вертикальные грани панелей 8 и колонн 2 располагались в одной плоскости (фиг. 5). При этом колонны 2 опираются торцевыми листами 3 на плиты 5 и объединяются с перекрытием жестким узлом при помощи болтов-шпилек 4 и приварки соединяющей детали 23.
При монтаже панелей 8 их проектное положение обеспечивается: самофиксацией за счет установки в вертикальный канал 15 и наклонные пазы 27 во внутреннем несущем слое панели стержней-фиксаторов 25 и 26 (фиг. 6).
Постоянное закрепление панелей 8 выполняется путем приварки жестко-податливой монтажной детали 21 к закладным деталям 18 несущего слоя панелей 8 и колонн 2 (фиг. 6).
Указанные способы закрепления панелей исключают их случайные смещения и не препятствуют перемещениям вследствие температурно-усадочных деформаций бетона.
Обеспечивающие пространственную жесткость каркаса диафрагмы 10 выполняются в виде железобетонных плоских однослойных панелей, которые устанавливаются на плиты 5 до замоноличивания перекрытий и крепятся к колоннам 1, 2 и плитам 5 путем приварки к их закладным деталям 18 монтажных деталей 28 и стальных накладок 29 с анкерами (фиг. 7).
Для компенсации перемещений и снижения дополнительных усилий от температурно-усадочных деформаций бетона предусматривается разделение неразрезных дисков перекрытий на отсеки деформационными швами, которые образуются путем свободного опирания плит 5 на специальные столики 30, установленные на торцы колонн 1 и исключающие пригружение узлов плит 5, а также устройства сквозного вертикального зазора 31 в бетоне замоноличивания при установке разделителя из листа оцинкованной стали 32 вдоль боковых граней примыкающих ко шву плит 5 (фиг. 8).
После завершения монтажа и замоноличивания перекрытий система конструкций превращается в рамно-связевый каркас с повышенной пространственной жесткостью при ограниченной величине дополнительных усилий от температурно-усадочных деформаций бетона.
ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА:
1. Морозенский В.Л. Универсальный сборно-монолитный каркас с неразрезными перекрытиями. Патент на полезную модель №54980 по заявке №2006109830.
2. Лепский В.И. и др. Регионально-адаптируемая домостроительная система. Сборник научных трудов А/О «Инрекон» «Совершенствование конструкций для строительства общественных зданий», - М., 1992.