СТАЛЕБЕТОННЫЙ КАРКАС ЗДАНИЯ
STEEL-CONCRETE BUILDING FRAME

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при строительстве зданий и сооружений, состоящих из пространственно расположенных стержней, объединенных между собой в узлах пересечений.
Известно узловое соединение элементов железобетонного каркаса, включающее сходящиеся в узел торцы колонн крестообразными прорезями, концы ригелей таврового сечения с выступами стенок, размещенные в прорезях и с арматурными выпусками из выступов в стенок ригелей (а.с. №842151, E04B 1/38).
Недостатком данного решения является большая трудоемкость выполнения соединения и низкая прочность из-за слабого армирования. Расположение стыка колонн в зоне концентрации максимальных изгибных усилий снижает прочность.
Известна металлическая решетчатая конструкция покрытия, включающая плоские стальные фермы с поясами из одиночных уголков, установленных под наклоном и объединенных между собой в складчатую решетчатую конструкцию. Пояса плоских ферм выполнены из одиночного уголка. При объединении ферм в пространственную конструкцию пояса ферм соединяются между собой на болтах через дополнительные накладки из уголков, образуя крестовое сечение поясов пространственной конструкции (Каталог рекомендуемых типов пространственных конструкций для общественных зданий с большими пролетами. - Л.: Стройиздат, Ленинградское отделение, 1977, стр.110-111).
Недостаток конструкции состоит в том, что использование дополнительных соединительных накладок и болтов повышает материалоемкость конструкции и трудоемкость при монтаже.
Известна стальная решетчатая конструкция покрытия, принятая нами за прототип, включающая плоские стальные фермы с поясами из одиночных уголков, установленные под наклоном и объединенные между собой в решетчатую конструкцию. Одиночные уголки поясов ферм в узлах имеют продольные прорези, в которые установлены листовые фасонки, прикрепленные к одиночным уголкам смежных ферм и объединяющее их в крестовое сечение, при этом к фасонкам прикреплены доборные стержни, образующие ферму в другом направлении (пат. РФ №2422597, E04B 1/58).
Недостатком данного решения является наличие многочисленных связей между колоннами и фермами, что приводит к значительному увеличению металлоемкости и соответственно к удорожанию проекта.
Технической задачей изобретения является сокращение расхода металла, упрощение монтажа конструкций и повышение надежности сопряжении в целом.
Поставленная задача достигается тем, что в сталебетонном каркасе здания, включающем стальные колонны, балки и фермы с поясами из стальных профилей, узлы сопряжения которых выполнены на сварке и с возможностью установки их под наклоном, согласно предлагаемому изобретению балки, пояса металлических ферм устанавливают в приемный блок, выполненный из сваренных между собой листовых пластин в форме прямоугольной призмы, которая в свою очередь приварена к колонне. Кроме того, при креплении к железобетонной колонне предварительно к ней крепят закладную.
Жесткий узел сопряжения стальных элементов каркаса здания между собой и закладными деталями железобетонных элементов выполняют на сварке. Известно, что регламентируемые СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции» допуски на отклонения конструкций от проектного положения на порядок выше аналогичных допусков на сварку ГОСТ 5264-80 «Ручная дуговая сварка». Предлагаемый узел сопряжения элементов конструкций позволяет решить поставленную задачу. Будучи подвижным при монтаже (наклон пластин можно регулировать), он не только упрощает собственно монтаж, но и повышает надежность сопряжения в целом.
На фиг.1 представлен узел крепления каркаса к стальной колонне, на фиг.2 - узел крепления к железобетонной колонне.
При объединении колонн, ферм, поясов и балок в пространственную конструкцию большое значение приобретают их узлы сопряжений.
В предлагаемом техническом решении к металлической колонне 1 (фиг.1) приваривается сначала нижняя пластина 2 приемного блока с временными вертикальными ребрами 3, устанавливается балка, пояс фермы 4, затем боковые пластины 5 и верхняя пластина 6.
При креплении элементов конструкций к железобетонной колонне 7 (фиг.2) предварительно к ней крепится закладная деталь 8, после чего последовательность действий такая же, как и описанная выше: приваривается сначала нижняя пластина 2 приемного блока с временными вертикальными ребрами 3, устанавливается балка, пояс фермы 4, затем боковые пластины 5 и верхняя пластина 6.
Наклон пластин приемного блока при монтаже можно регулировать, что не только упрощает монтаж, но и повышает надежность сопряжения в целом.
Наличие жестких узлов, в отличие от традиционных шарнирных, позволяет избавиться от многочисленных вертикальных и горизонтальных связей между колоннами и фермами. В свою очередь отсутствие этих связей:
а) оказывает влияние на эстетическую составляющую интерьера и экстерьера здания;
б) упрощает технологические решения по размещению оборудования, проходов, проездов и т.д