СБОРНО-МОНОЛИТНЫЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЙ КАРКАС

Полезная модель относится к строительству и может быть использована при строительстве общественных, гражданских и производственных зданий со сборно-монолитным каркасом.
Известна конструкция железобетонного каркаса здания или сооружения, включающая колонны с крестообразно расположенными отверстиями в уровне перекрытий, диск перекрытия, состоящий из сборных плит, краевых и консольных участков и предварительно напрягаемой арматуры, проходящей через отверстия в колоннах, при этом диск перекрытия также содержит монолитные, взаимно пересекающиеся железобетонные пояса, расположенные вдоль продольных и поперечных осей сетки колонн, причем, внутри сечения поясов уложена напрягаемая арматура, которая натянута при монтаже с передачей усилий натяжения на инвентарные монтажные распорки, устанавливаемые между смежными колоннами, а сборные плиты расположены в ячейках, образованных монолитными поясами (Патент РФ №2194127 RU, дата приоритета 20.05.1998., дата публикации 10.12.2002., авторы: Канчели Н.В. и Корнилов В.Г., RU).
Недостатками аналога являются: во-первых, трудозатраты и сложность технологии возведения, обусловленные многодельностью работ по монолитному возведению железобетонных поясов и необходимостью технологических перерывов для твердения бетона, что особенно неблагоприятно в зимних условиях строительства; во-вторых, недостаточная жесткость диска перекрытия из-за расположения сборных плит в ячейках между железобетонными поясами и соединения сборных плит между собой в диске перекрытия с помощью монолитных поясов.
В качестве прототипа принят сборно-монолитный железобетонный каркас со сборными многоярусными колоннами, имеющими свободные от бетона участки в местах сопряжения со сборно-монолитными предварительно-напряженными ригелями, на которые установлены сборные предварительно-напряженные железобетонные плиты, выполненные с верхней шероховатой поверхностью и служащие несъемной опалубкой для монолитного слоя бетона, укладываемого на указанные сборные плиты при возведении каркаса (Шембаков В.А., Сборно-монолитное каркасное домостроение:
Руководство к принятию решения. Издание 2-е переработанное и дополненное. Чебоксары, 2005 г. - с. 24-29, прототип).
Недостатками прототипа являются: большой вес перекрытия, необходимость устройства стяжки, слабые тепло-, шумо- и звукоизоляции, возможность прогрессирующего обрушения, необходимость ожидания набора прочности монолитного бетона для монтажа вышележащих конструкций, что свидетельствует о низких эксплуатационных качествах и трудозатратной технологии возведения известного сборно-монолитного железобетонного каркаса.
Технической проблемой, решаемой полезной моделью, является снижения веса перекрытия, обеспечение большей тепло-, шумо- и звукоизоляции, повышение жесткости диска перекрытия, обеспечение сопротивляемости перекрытия прогрессирующему обрушению, снижение расхода цементно-песчаного раствора, а также снижение трудозатрат на устройство выравнивающей стяжки и сокращение сроков строительства.
Для решения технической проблемы предложен сборно-монолитный железобетонный каркас, содержащий сборные многоярусные колонны, имеющие свободные от бетона участки в местах сопряжения со сборно-монолитными ригелями и диском перекрытия, при этом на сборные части ригелей установлены сборные железобетонные плиты с верхней шероховатой поверхностью, служащие несъемной опалубкой для омоноличивания диска перекрытия. Согласно полезной модели плита несъемной опалубки выполнена с рельефной верхней поверхностью, содержащей продольные желоба, образующие расположенные между ними продольные ребра, армированные плоскими каркасами с арматурными выпусками, расположенными по их длине перпендикулярно плоскости плиты, содержащей также продольную арматуру, сборно-монолитные ригели расположены в продольном и поперечном направлениях, причем сборные части ригелей выполнены постнапрягаемыми и снабжены каналами для пропуска высокопрочной напрягаемой арматуры, а в колоннах ниже свободной от бетона зоны в двух уровнях во взаимно перпендикулярных направлениях выполнены соответствующие каналам отверстия, через которые также пропущена высокопрочная напрягаемая арматура, диск перекрытия омоноличен легким бетоном и усилен при омоноличивании поперечными шпонками, образованными в шпоночных пазах, выполненных в плитах несъемной опалубки.
На фиг. 1 схематично показан фрагмент сборно-монолитного железобетонного каркаса в плане; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1
Сборно-монолитный железобетонный каркас содержит сборные многоярусные колонны 1, сопрягающиеся со сборно-монолитными ригелями и диском перекрытия 2, причем на ригели установлены сборные железобетонные плиты несъемной опалубки 3. Для повышения сопротивления прогрессирующему обрушению, повышения жесткости и трещиностойкости сборные части продольных 4 и поперечных 5 ригелей выполнены постнапрягаемыми и снабжены каналами 6 для пропуска напрягаемой высокопрочной арматуры 7, натягиваемой до определенной величины напряжений после установки сборных частей 4, 5 ригелей в проектное положение. В колонне 1 для пропуска арматуры 7 также выполнены соответствующие каналам 6 отверстия 8, расположенные в двух уровнях во взаимно перпендикулярных направлениях ниже свободного от бетона участка с оголенной арматурой, предназначенного для устройства верхней арматуры, проходящей через колонну 1 (условно не показано). Плиты несъемной опалубки 3 выполнены с рельефной верхней поверхностью, содержащей продольные желоба, образующие расположенные между ними продольные ребра, армированные плоскими каркасами с арматурными выпусками, расположенными по их длине перпендикулярно плоскости плиты, содержащей также продольную арматуру (условно не показано). При этом в конструкции сборно-монолитного железобетонного каркаса могут применяться плиты несъемной опалубки, известные по патенту РФ №161713 U1, которые характеризуются повышенной эффективностью за счет конструктивного усовершенствования для повышения несущей способности шва сопряжения монолитного и сборного железобетона при восприятии сдвигающих усилий. На плиты несъемной опалубки 3 для снижения расхода бетона, повышения трещиностойкости, тепло-, шумо- и звукоизоляции диска перекрытия, а также снижения веса конструкции, уложен легкий бетон 9.
Изготовление сборно-монолитного железобетонного каркаса выполняется в следующем порядке: на колонны 1 крепятся монтажные столики, на которые устанавливаются сборные части 4, 5 ригелей, после чего через каналы 6 сборных частей ригелей и через соответствующие отверстия 8 колонн 1 протягивается высокопрочная арматура 7, которая располагается в двух уровнях взаимно перпендикулярно, натягивается до определенной величины напряжений и закрепляется. Далее на сборные части продольных ригелей 4 укладываются плиты несъемной опалубки 3. После устройства сборных частей перекрытия происходит укладка легкого монолитного бетона 9 с заполнением шпоночных пазов в плитах 3. При этом монтаж сборных элементов вышележащих этажей может выполняться без ожидания набора монолитным бетоном требуемой прочности.
Достигаемый при этом технический результат заключается в улучшении эксплуатационных свойств: повышении жесткости диска перекрытия, обеспечении сопротивляемости перекрытия прогрессирующему обрушению, снижении веса конструкции перекрытия и повышении тепло-, шумо- и звукоизоляции.
Кроме того, заявляемый сборно-монолитный железобетонный каркас имеет следующие технико-экономические преимущества:
- экономию цементно-песчаного раствора и сокращение трудозатрат на строительно-монтажные работы в связи с отсутствием необходимости устройства выравнивающей стяжки;
- сокращение сроков строительства, вследствие отсутствия необходимости ожидания набора монолитным бетоном требуемой прочности для возведения вышележащих этажей.