СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ КРЕСТОВОГО СВОДА
METHOD TO ERECT CROSS VAULT

Изобретение относится к области строительства и может использоваться при промышленном строительстве зданий и сооружений с крестовым сводом.
Изготовление крестовых сводов сложно особенно при монолитном исполнении (проблема опалубки). При этом нанесение слоев бетона при укладке в опалубку является трудоемким и требует больших затрат времени. Кружала и опалубки дорого стоят, их экономически целесообразно производить только для больших пролетов. Для небольших и средних пролетов дешевые решения по изготовлению крестовых сводов отсутствуют.
Известные способы изготовления крестовых бетонных несущих поверхностей при применении гибкой опалубки, которая наполняется сжатым воздухом (см., например, SU 1726698, Е04G 11/04, 1992 г.), пригодны преимущественно для отдельного здания, но сложны и дороги при застройке в промышленных масштабах.
К недостаткам использования пневматических опалубок, кроме изложенного выше, относятся нежелательные деформации, возникающие из-за деформации опалубки заполненной воздухом, особенно в верхней части горизонтально лежащей области свода, что затрудняет ход строительства.
Известны также легкие конструкции (ЕР 1254992, Е04В 1/32, 2002 г.; US 4655013, Е04В 1/14, 1987 г.; FR 2603927, Е04В 7/10, 1988 г.), собранные из предварительно изготовленных модульных элементов. Данные конструкции предназначены для возведения павильонов, ларьков и др. небольших сооружений.
Известен способ возведения железобетонного свода (SU 116298, 1957 г.), при котором собирают свод из заранее изготовленных плит, стыковкой двух крупнопанельных плит со сводчатыми полками с применением закладных деталей (шарниров). В опорных узлах арматура плит соединяется с анкерными деталями, с которыми соединяется также арматура затяжек.
Данный способ предназначен для монтажа конструкций сводов с затяжками, что ограничивает область его применения.
Ближайшим аналогом заявленного способа является способ сборки крестового свода, монтируемого на месте установки и содержащего опалубки, выполненные из волокнистого бетона Г-образные элементы, расширяющиеся снизу вверх. Внешняя кромка каждого элемента изогнута по дуге. Четыре таких элемента собираются для формирования самонесущей конструкции секции опалубки крестового свода. Ряд секций опалубки может быть соединен для формирования здания со сводчатой кровлей (DE 4016028, E04B 1/32, 1991 г.).
Недостатком известного технического решения является низкая прочность собственно элементов крестового свода и высокая деформативность свода, требующая для получения несущей конструкции использования ее как опалубки с последующим нанесением слоев бетона.
В целом, общим недостатком указанных выше решений является невозможность использования их в индустриальном строительстве и повышенные сроки строительства, что влечет за собой повышение общей стоимости возводимых объектов.
Задачей изобретения является сокращение сроков строительства без ухудшения прочностных и эксплуатационных качеств конструкций путем использования индустриально изготовленных элементов.
Поставленная задача решается за счет того, что предварительно собирают секцию сборного железобетонного крестового свода на кондукторе, состоящем из плоского основания и вспомогательных опорных элементов с углублениями для нижних опорных частей элементов секции, для чего последовательно устанавливают элементы секции так, что нижнюю часть элемента секции располагают в углублении вспомогательного опорного элемента, а верхнюю часть опирают на вышку-туру, стыкуют элементы секции по смежным плоскостям, корректируют положение элементов в пространстве в соответствии с проектным и соединяют между собой, затем перемещают секцию и устанавливают ее на место в соответствии с проектным положением, размещая нижнюю часть элемента секции опорной плоскостью на опоре, выполненной в виде капители колонны и/или выполненной в виде консоли стены, и после чего соединяют элементы секции с опорой.
После установки элементов свода в проектное положение зазоры между элементами свода и между секцией свода и опорой заполняют раствором на расширяющимся цементе.
Техническим результатом от использования заявленного изобретения является возможность промышленного изготовления железобетонных элементов крестового свода при обеспечении облегчения конструкции, возможности быстрого возведения и упрощения монтажа за счет предварительной сборки секции на кондукторе, причем размер секций может варьироваться в пределах 2-10 м. Конструкция обеспечивает вентиляцию пространства над потолком, размещение инженерного оборудования и доступ к нему для технического обслуживания, вследствие того что железобетонные элементы свода являются достаточно прочными, чтобы выдерживать вес оборудования и обслуживающего его персонала.
Достижение результата обусловлено тем, что секцию сборного железобетонного крестового свода, состоящую из нескольких стыкуемых бетонных элементов (промышленно изготовленных), предварительно собирают на кондукторе, соединяют их между собой, а затем устанавливают секцию на опоры и соединяют элементы секции с опорами.
Быстровозводимость конструкции и высокое качество конструкции обусловлены изготовлением элементов секций в промышленных условиях на заводской опалубке, а также сборкой секции на кондукторе с применением известных приспособлений, обеспечивающих проектное положение элементов секции в пространстве при монтаже.
Изобретение поясняется чертежами, на которых изображено следующее.
На фиг.1 - элемент секции свода (вид сбоку).
На фиг.2 - элемент секции свода в разрезе.
На фиг.3 - секция свода на кондукторе в сборе.
На фиг.3а - сечение А-А на фиг.3.
На фиг.4 - несколько состыкованных секций (вид сверху).
На фиг.5 - сечение А-А на фиг.4.
На фиг.6 - сечение Б-Б на фиг.4.
На фиг.7 - установка элементов свода на капители колонны.
На фиг.8 - установка элементов свода на капители колонны (вид сверху).
На фиг.9 - сечение 1-1 на фиг.4 (стык элементов свода, заполненный цементным раствором).
На фиг.10 - сечение 2-2 на фиг.4 (стык элементов свода с закладными деталями, соединенными накладкой).
На фиг.11 - сечение 3-3 на фиг.10.
На фиг.12 - общий вид состыкованных секций, образующих сводчатое перекрытие здания.
Крестовый свод, возводимый с использованием заявленного способа, образован предварительно собранной сборной железобетонной секцией 1 свода, состоящей из четного числа состыкованных элементов. В дальнейшем в качестве примера будет рассмотрена секция из четырех элементов 2, стыкуемых по взаимно перпендикулярным плоскостям 3.
Элемент 2 секции свода выполнен в виде изогнутой панели, внутренняя поверхность которой образована пересечением цилиндрических поверхностей 4 и 5 с ребром 6 по месту из стыка. В нижней части элемент 2 секции выполнен с опорной плоскостью, установленной на ответной плоскости опоры. Опорами секции, устанавливаемой у стены 7, являются для одного элемента 2 - консоль 8 монолитной железобетонной стены, для остальных трех элементов 2 свода - капители 9 колонн 10. Для других секций 1, устанавливаемых в средней части помещения, опорами являются капители 9 четырех колонн, установленных с заданным шагом.
Элементы 2 соединяются с опорами посредством закладных деталей 11 (в элементе 2) и 12 (в колонне 10).
Капители колонн и консоли стены выполнены на заданной высоте колонны, соответствующей уровню установки секции свода.
Каждый элемент 2 свода выполнен с двухрядной арматурой, при этом детали верхнего и нижнего ряда арматуры соединены фиксаторами.
Над секцией 1 крестового свода образованы дополнительные капители 13, а на стенах - консоли 14 для установки на них балок 15, поддерживающих плоские панели 16 перекрытия, расположенные на расстоянии от верхней части секции 1 свода.
Возведение крестового свода выполняют следующим образом.
Собирают кондуктор, состоящий из панелей 17, образующих плоскость, на которую устанавливают вспомогательные опорные элементы 18, имеющие углубление 19 под каждый элемент 2 секции крестового свода. Вблизи центра собираемой секции располагают четыре вышки-туры 20, регулируемой высоты, в количестве, равном числу элементов секции, для опирания центральной части каждого элемента 2 свода. Используется вышка-тура, способная обеспечить требуемую высоту опирания с плавной регулировкой высоты для корректировки взаимного положения элементов до достижения проектной пространственной конфигурации.
Фиксируют каждый из четырех элементов с двумя смежными элементами накладками 21, привариваемыми к закладным деталям 22, или любым другим подходящим способом.
Затем собранную секцию перемещают на место ее установки, при этом каждый элемент 2 устанавливают на капитель колонны или на консоль стены. Фиксируют сваркой закладные детали 11 элемента 2 и 12 капители колонны.
После завершения монтажа стыки заполняются раствором на основе расширяющегося цемента.