СБОРНЫЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЙ КАРКАС МНОГОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ

Полезная модель относится к области строительства и может быть использована при строительстве зданий и сооружений повышенной этажности.
Известны ряд технических решений: патент на полезную модель №125592 RU U1 E04B 1/20, 2012 г., патент №2281362 RU C1 E04B 1/20, 2006 г., патент на полезную модель №84881 RU E04B 1/20, 2009 г., включающими в себя сборные железобетонные колонны с отверстиями в уровне перекрытия для пропуска верхней арматуры узла «колонна-ригель» и ригели, имеющие в верхней плоскости петлевые выпуски по всей длине. Недостатком таких решений является необходимость устройства многочисленных временных монтажных поддерживающих приспособлений, их демонтаж и перестановка после набора необходимой прочности бетона узлов «колонна-ригель», что повышает трудоемкость, усложняет и увеличивает сроки производства работ и требует наличие большого количества монтажных приспособлений.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является сборный железобетонный каркас, в котором в качестве несущих конструкций для укладки элементов перекрытия используют ригели переменного поперечного сечения с петлевыми поперечными выпусками арматуры верхней грани пониженного сечения ригеля, а по торцам выпусками нижней арматуры ригеля для опирания на опорные конструкции колонн каркаса (ТбилЗНИИЭП, серия 1.020.1-2с/89 «Конструкции каркаса межвидового применения многоэтажных общественных зданий, производственных и вспомогательных зданий промышленных предприятий для строительства в районах сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов и в несейсмических районах, с изготовлением изделий каркаса в единых опалубочных формах», выпуск 6-1 «Монтажные узлы», стр. 12-35).
Данное решение позволяет выполнять укладку элементов перекрытия на боковые полки ригелей без установки монтажных опор под ригели до замоноличивания бетоном узла «колонна-ригель» за счет опирания выпусков по торцам ригелей на опорные конструкции колонн и переменного поперечного сечения ригелей, рассчитанного при монтаже на восприятие собственного веса, веса элементов перекрытия, монтажной нагрузки и на полную эксплуатационную нагрузку после замоноличивания узла «колонна-ригель».
Недостатком такого технического решения является трудоемкость по устройству сопряжения выпусков ригеля с выпусками арматуры и опорных конструкций колонн каркаса.
Технической проблемой является необходимость одновременного надежного опирания нижних выпусков арматуры ригеля на опорные конструкции колонн каркаса и соосности верхней арматуры ригелей и арматурных выпусков колонн с устройством трудоемкой и ответственной в исполнении на монтаже ванной сварки, особенно в зимнее время.
Технический результат обеспечивается за счет того, что в сборном железобетонном каркасе многоэтажного здания, включающем сборные железобетонные колонны с опорными конструкциями, сборные железобетонные ригели переменного поперечного сечения, имеющие на нижних торцевых гранях арматурные выпуски, в железобетонных колоннах выполнены отверстия в уровне перекрытий, а в ригелях выполнены отверстия или углубления для подачи арматуры узла «колонна-ригель».
Технический результат полезной модели заключается в упрощении и сокращении сроков монтажа каркаса, а также повышении надежности жесткого узла «колонна-ригель». Расположение верхней цельной растянутой арматуры ригеля в месте максимальных моментов жесткого узла без сварных соединений максимально повышает его надежность, упрощает и сокращает сроки по его устройству. Сборные железобетонные ригели с переменным поперечным сечением рассчитаны на восприятие при монтаже собственного веса, веса элементов перекрытия, монтажной нагрузки. Они монтируются на опорные конструкции сборных железобетонных колонн, которые установлены в проектное положение в заводских условиях. Это позволяет выполнять укладку элементов перекрытия на боковые полки ригелей без установки монтажных опор под ригели до замоноличивания бетоном узла «колонна-ригель». Не требуется большого парка временных поддерживающих приспособлений и достаточно большого времени на их монтаж и демонтаж. Отверстия в средней сжатой зоне ригелей или углубления на их поверхности позволяют переместить и установить верхнюю арматуру узла «колонна-ригель» в проектное положение не нарушая целостности замкнутых вертикальных выпусков в пониженной части ригелей и не снижая несущую способность ригелей на монтажные нагрузки. Данные отверстий или углублений для подачи арматуры позволяют применять ригели при достаточно больших пролетах с обычной эксплуатационной нагрузкой без предварительного напряжения, что значительно удешевляет их стоимость.
Полезная модель поясняется на чертежах.
На фиг. 1 представлен фрагмент схемы расположения колонн и ригелей.
На фиг. 2 показан узел опирания ригелей каркаса на опорные конструкции колонны.
На фиг. 3 показан общий вид ригеля.
На фиг. 4 показано сечение ригеля с двумя боковыми полками
На фиг. 5 показано сечение ригеля с одной боковой полкой
На фиг. 6 показано сечение ригеля без боковых полок
Сборный железобетонный каркас (фиг. 1) состоит из сборных железобетонных колонн 1, ригелей 2, жестко связанных с колоннами 1 и плит перекрытия 3, опирающихся на полки ригелей 2. В зависимости от планировочных решений, схемы каркаса, устройства отверстий для коммуникаций и других факторов плиты перекрытия 3 либо опираются на ригели с двух сторон, либо с одной стороны, либо проходят не опираясь параллельно им.
Колонны 1 (фиг. 2) имеют отверстия 4, разделяющие их на отдельные участки с шагом на этаж. Через отверстия 4 проходит верхняя арматура 5 узла «колонна-ригель», расположенная на уровне верхней арматуры ригеля 2 в месте максимальных моментов жесткого узла. Под отверстиями 4 в теле колонны 1 имеются опорные конструкции 6, на которые опираются выпуски арматуры 7 из нижних торцевых граней ригелей 2.
Ригель 2 (фиг. 3, 4, 5, 6) переменного сечения по длине имеет выпуски арматуры 7 из нижних торцевых граней и отверстие 8 для пропуска верхней арматура 5 узла «колонна-ригель». Арматура 5 может быть также установлена по углублениям на поверхности средней части ригелей.
Колонны каркаса 1 устанавливаются и закрепляются на фундаменты в проектное положение. Монтаж ригелей 2 производится опиранием нижних выпусков арматуры ригеля 7 на опорные конструкции 6 установленных ранее колонн 1. Ригель 2 имеет переменное поперечное сечение с двумя боковыми полками или одной для опирания плит перекрытия 3, либо без боковых полок. На расстоянии примерно 1/3-1/4 длины ригели с каждой его стороны сечение ригеля меньше, чем в середине, имеющего полную высоту. Сечение ригеля рассчитано на восприятие пролетных моментов от собственного веса, веса плит перекрытия, монтажной нагрузки при его монтаже и на полную эксплуатационную нагрузку после замоноличивания узла «колонна-ригель». За счет такой конструкции ригелей не требуются временные монтажные приспособления для фиксации конструкций перекрытия до набора проектной прочности бетона замоноличивания узлов «колонна-ригель» и «ригель-плита», установка и демонтаж которых требует значительное количество времени. Кроме того, пространство под ранее смонтированными перекрытиями свободно от временных монтажных приспособлений для проведения других строительных работ. После монтажа ригелей 2 производится монтаж плит перекрытия 3. Через отверстия 8 или по углублениям, которые могут располагаться по поверхности средней сжатой зоны ригелей 2, и отверстия 4 в теле колонн 1, верхняя арматура 5 узла «колонна-ригель» перемещается к месту ее установки в проектное положение. При этом не нарушается целостность замкнутых вертикальных выпусков 9 в пониженной части ригелей и не снижается несущую способность ригелей на монтажные и эксплуатационные нагрузки. В проектное положение арматура 5 фиксируется привариванием ее к верхним выпускам 10 из торца средней части ригеля 2 или отдельной местной фиксацией к замкнутым вертикальным выпускам 9. Далее узлы «колонна-ригель» и «ригель-плита» одновременно замоноличиваются бетоном.