Способ возведения сборного многоэтажного железобетонного каркаса здания с предварительным напряжением
THE METHOD OF ERECTION OF PREFABRICATED MULTI-STOREY REINFORCED CONCRETE FRAME OF A BUILDING

Изобретение относится к способам производства монтажных работ по возведению многоэтажных каркасных зданий с последующим устройством монолитных железобетонных стыков между сборными конструкциями. Такой каркас может быть как полным (колонны, ригели и плиты перекрытий с пустотами), так и не полным, где функции вертикальных несущих конструкций выполняют внутренние, а иногда и наружные стеновые панели.
Известны способы устройства как монолитных конструкций каркаса с многопустотными плитами перекрытий [Патент UA №65670, МПК E04C 2/04, E04C 2/06, E04B 5/02, E04G 21/12. Способ изготовления многополостной железобетонной монолитной плиты, опубл. 15.04.2004, Бюл. №4], так и сборно-монолитных каркасов без обеспечения предварительного напряжения конструкций перекрытий, например [Патент RU 2519082 C2, МПК E04B 1/20. Сборно-монтажный железобетонный каркас здания, сооружения, опубл. 10.06.2014, Бюл. №16]. Способ предполагает монтаж вертикальных конструкций (колонн), затем горизонтальных конструкций (ригелей и плит перекрытия), а затем - установку арматурных каркасов и бетонирование монолитной части каркаса в пределах части этажа, а затем, после набора необходимой прочности монолитного бетона, монтажные работы распространяются на следующий этаж.
Недостатком способа является то, что способ не предусматривает использования предварительного напряжения каркаса, и если теоретически существует возможность использовать сборные предварительно напряженные плиты перекрытий, то при монтаже плит по данному способу, обратный их выгиб, полученный еще в результате заводского изготовления, будет потерян полностью или частично.
В качестве прототипа выбран способ изготовления каркаса предварительно напряженных железобетонных зданий [Патент RU 2323305 C1, МПК E04B 1/20. Способ изготовления каркаса предварительно напряженных железобетонных зданий повышенной надежности, опубл. 27.04.2008, Бюл. №12], включающий монтаж вертикальных конструкций, затем монтаж горизонтальных конструкций перекрытий, установку и натяжение арматуры с последующим бетонированием полостей между сборными конструкциями.
Недостатком способа является затратный метод создания предварительного напряжения каркаса путем натяжения арматуры при помощи специальных устройств (домкратов).
Задачей изобретения является разработка способа монтажа сборно-монолитного каркаса многоэтажного здания из железобетона, в котором упрощается способ получения и сохранения предварительного напряжения в каркасе.
Поставленная задача решается тем, что в способе возведения сборного многоэтажного железобетонного каркаса здания с предварительным напряжением, включающем монтаж вертикальных конструкций, затем монтаж сборных многопустотных плит перекрытий, установку арматурных каркасов, бетонирование, дополнительно перед монтажом перекрытий в центральной части их пролета устанавливают пространственный блок временных опор с винтовыми домкратами, а плиты перекрытий монтируют на эти опоры с зазорами над вертикальными конструкциями, между плитами перекрытий соседних пролетов устанавливают распорки, причем демонтируют временные пространственные опоры после расклинивания распорок между плитами перекрытий и омоноличивания стыков многопустотных перекрытий.
Отличительными признаками предложенного способа являются новая операция по монтажу временных пространственных опор с винтовыми домкратами в центральной части пролетов будущих перекрытий, на которые и монтируют плиты. Эти плиты не опираются на вертикальные несущие конструкции, несколько приподняты над ними, образуя зазор, заполняемый бетоном. Наличие такого зазора в процессе монтажа обеспечивает консольное опирание предварительно напряженных многопустотных плит не на вертикальные несущие конструкции, а на пространственные временные опоры, сохраняя таким образом обратный выгиб плит, полученный в процессе их изготовления. Распорки между плитами обеспечивают возможность демонтажа временных опор после их установки и расклинивания. Следовательно, между предложенными отличительными признаками способа монтажа и предполагаемым положительным эффектом прослеживается причинно-следственная связь.
Способ возведения сборного многоэтажного железобетонного каркаса здания с предварительным напряжением обеспечивает получение технического результата: сохраняется созданный еще заводским изготовлением плит их обратный выгиб и предварительное напряжение созданного сборно-монолитного каркаса без каких-либо дополнительных операций. Таким образом, установив пространственный блок временных опор с винтовыми домкратами в центральной части монтируемых затем на них плит перекрытий с зазорами над вертикальными несущими конструкциями, обеспечивает упрощение способа получения и сохранения предварительного напряжения в каркасе здания.
Изобретательский уровень технического решения определяется конкурентоспособностью способа за счет упрощения способа возведения сборного многоэтажного железобетонного каркаса здания, а также обеспечения возможности сохранения и использования предварительного напряжения каркаса.
Сущность предложенного способа поясняется графическими материалами, где на Фиг. 1 в разрезе показан этап возведения типового этажа сборно-монолитного каркаса многоэтажного здания из железобетона в момент установки временных пространственных опор с винтовыми домкратами, на Фиг. 2 - процесс замоноличивания стыков после монтажа многопустотных плит перекрытий, а Фиг. 3 поясняет конструкцию узла сборно-монолитного стыка перекрытий и вертикальных несущих конструкций (стен).
Осуществляют способ в следующей последовательности.
На замоноличенный типовой этаж устанавливают и замоноличивают вертикальные несущие конструкции 1 (стены) на замоноличенные плиты перекрытия 2, в центральной части пролета устанавливают временную пространственную опору 3 с винтовыми домкратами 4. Вращением винтовых домкратов 4 опору 3 регулируют по высоте, при этом опора 3 располагается выше возможного горизонта установки плит перекрытия 2 на вертикальные несущие конструкции 1, т.е. с зазором 5, величиной 5-30 мм. На зазор укладывают распределительную растворную смесь. Далее приступают к монтажу преднапряженной многопустотной плиты перекрытия 2. Причем стропят ее захватами в центральной части пролета плиты перекрытия 2. При этом в процессе подъема и установки на опору 3 обратный выгиб плиты не только сохраняется, а и несколько увеличивается за счет консольного провисания плиты 2 относительно захвата и опоры 3. Величина зазора определяется требованием толщины растворного шва.
После монтажа аналогичных плит 2 в соседних смежных пролетах на этаже здания приступают к их закреплению. Для чего в пустоты плит 2 устанавливают ограничители 6, связывают их стяжкой 7, между смежными плитами 2 забивают распорку 8, а затем устанавливают арматурный каркас 9. Теперь приступают к бетонированию стыка 10 между плитами 2. Поскольку распорка 8 способна сразу же воспринимать сжимающие усилия от распора плит 2, можно не ожидать полного набора прочности бетоном стыка 10 и приступить к демонтажу временных пространственных опор 3 путем их опускания при помощи винтовых домкратов 4. После чего описанный производственный процесс повторяется на следующем этаже до возведения всего многоэтажного сборно-монолитного каркаса.
Таким образом, предложенный способ возведения сборного многоэтажного железобетонного каркаса здания с предварительным напряжением позволяет сохранить ранее созданное при изготовлении и монтаже многопустотных плит перекрытия их предварительное напряжение, а значит, появляется возможность увеличения полезных нагрузок на перекрытия или увеличения их пролетов с соблюдением допустимых прогибов.