КАРКАС МНОГОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ

Изобретение относится к строительству, в частности к сборно-монолитным каркасам с плоскими дисками перекрытий, и может быть использовано при возведении многоэтажных жилых и общественных зданий в различных районах, в том числе и сейсмических.
Известен каркас многоэтажного здания и способ его возведения, включающий в себя колонны со сквозными прямоугольными отверстиями в уровне плит перекрытий, сборные ригеля таврового сечения, напрягаемую арматуру, размещенную в зазорах между плитами перекрытий и многопустотные плиты перекрытия с полыми пробками в пустотах, замоноличенные бетоном с образованием сборно-монолитных ригелей и бетонных шпонок в пустотах плит перекрытий в единый диск перекрытия /1/.
Недостатками данного каркаса являются:
1. Наличие сборных ригелей таврового сечения ведет к увеличению номенклатуры сборных железобетонных изделий.
2. Напряжение арматуры сложно осуществимо в построечных условиях. Известен каркас здания и способ его возведения, включающий в себя колонны с вырезами в уровнях дисков перекрытий, сборные армированные плиты перекрытий с петлевыми выпусками верхних и нижних стержней армокаркаса на участках шириной в плане до 0,20-0,30 ширины каждой плиты от обоих ее углов и монолитные участки плиты диска перекрытия между торцами сборных плит, выполненных в виде несущего ригеля с армированием /2/.
Недостатками данного каркаса являются:
1. Использование сплошных сборных плит перекрытий вместо более легких и менее материалоемких многопустотных плит, выпускаемых в массовом количестве и обширной номенклатуры.
2. Наличие вертикальных петлевых выпусков на торцевых сторонах плит перекрытий принуждает вести армирование несущих ригелей из отдельных стержней с последующей сборкой в армокаркасы в построечных условиях.
Наиболее близким к предлагаемому является каркас многоэтажного здания, включающий в себя колонны со сквозными проемами в уровне диска перекрытий, монолитные железобетонные ригели со сквозной рабочей арматурой по всей длине ригеля, сборные многопустотные плиты перекрытий, объединяемые в единый диск перекрытий посредством бетонных шпонок в пустотах плит перекрытий и горизонтальными выпусками рабочей арматуры этих плит /3/.
Недостатками данного каркаса являются:
1. Ограничение несущей способности стыка ригеля с плитами перекрытий из-за возможного среза неармированных бетонных шпонок.
2. Трудоемкость и ненадежность соединения выпусков рабочей арматуры плит перекрытий со сквозной рабочей арматурой ригелей.
3. Возможное некачественное бетонирование при замоноличивании ригелей и шпонок в тесном пространстве, ограниченном вертикальными торцами плит перекрытий.
Предлагаемое изобретение позволяет повысить надежность стыка ригеля с плитами перекрытий, уменьшить номенклатуру сборных железобетонных изделий, упростить монтаж и строительство каркаса.
Решение поставленной задачи достигается тем, что каркас многоэтажного здания, включающий сборные или монолитные колонны, через которые пропущены неразрезные железобетонные несущие ригели, в плоскости которых размещены сборные многопустотные плиты перекрытий, сопряженные с ригелями посредством бетонных шпонок и выполненных при монолитном бетонировании заодно с ригелями, армирование ригелей выполнено в виде армокаркасов заводской сборки
со сквозной продольной рабочей арматурой, по количеству и сечением подобранной из расчета на несущую способность этажного перекрытия и заанкерных за колонны в каждом пролете.
Многопустотные плиты перекрытий заводского изготовления выполнены с уклонами торцевых граней кверху и имеют пазы шириной меньше диаметра пустот в каждой надпустотной части плиты по торцам.
Обычное для сборных многопустотных плит перекрытий армирование дополнено тем, что нижняя рабочая арматура имеет по торцам выпуски в виде петель, объединяющих смежные арматурные стержни. Кроме того, петлевые выпуски отогнуты кверху и свободны от бетона в пазах плит перекрытий.
Соединение армокаркаса ригеля с рабочей арматурой плит перекрытий в единый армокаркас производится через дополнительные прямые арматурные стержни, уложенные сверху поперек армокаркаса ригеля и пропущенные в петлевые выпуски плит.
Армирование шпонок выполнено в виде петлеобразной арматуры.
Выполнение армирования ригелей в виде армокаркасов заводской сборки, в отличие от поэлементной сборки на строительном горизонте, позволяет изготавливать их с повышенной точностью и качеством и устанавливать их на монтажную отметку за один прием.
Применение многопустотных плит прекрытий с уклонами торцевых граней кверху и пазами в каждой надпустотной части плит по торцам способствует удобству вибрирования и свободному уходу воздуха, вытесняемого укладываемым в ригели и пустоты плит, с образованием бетонных шпонок, монолитного бетона, что повышает качество бетонных работ.
Дополнительные прямые арматурные стержни свободно укладываются сверху поперек армокаркаса ригеля, пропускаются в петлевые выпуски нижней рабочей арматуры плит перекрытий, отогнутых кверху и свободных в пазах от бетона, и с помощью электросварки надежно и удобно объединяют арматуру ригеля и плит перекрытий в единый армокаркас диска перекрытий.
Дополнительная петлеобразная арматура, свободно надеваемая сверху на концы дополнительных прямых арматурных стержней за петлевыми выпусками плит перекрытий в пазах плит, также надежно и удобно крепится к последним электросваркой и армирует пространство бетонных шпонок.
Совокупность признаков, отличающая данное техническое решение от прототипа, необходимая и достаточная для достижения технического результата, не выявлена в результате проведенных патентных исследований, что позволяет сделать вывод о соответствии решения критериям изобретения «новизна» и «изобретательский уровень».
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен предлагаемый каркас в изометрии; на фиг.2 - поперечное сечение по ригелю, узел I фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - вид А на фиг.2.
Предлагаемый каркас (фиг.1 - 4) включает сборные или монолитные колонны 1 и многопустотные плиты перекрытий 2, объединенные между собой по торцам неразрезными несущими ригелями 3 из монолитного бетона в единый диск перекрытия. Неразрезные несущие ригели 3 выполнены в виде армокаркаса заводской сборки 4, со сквозной рабочей арматурой, по количеству и сечению подобранной из расчета на несущую способность этажного перекрытия и заанкерных за колонны 1 в каждом пролете. Многопустотные плиты перекрытий 2 заводского изготовления выполнены с уклоном торцевых граней кверху и имеют пазы 5 шириной меньше диаметра пустот в каждой надпустотной части плиты по торцам. Нижняя рабочая арматура плит перекрытий 6 имеет по торцам отогнутые кверху выпуски в виде петель 7, объединяющих смежные арматурные стержни и свободные от бетона в пазах 5. Объединение армокаркаса ригеля 4 с рабочей арматурой плит перекрытия 6 в единый армокаркас производится через дополнительные прямые арматурные стержни 8, свободно укладываемые сверху поперек армокаркаса ригеля и пропущенные в петлевые выпуски плит перекрытий 7, связанные в дальнейшем электросваркой. Дополнительная петлеобразная арматура 9, свободно надетая сверху на концы дополнительных прямых арматурных стержней 8 за петлевыми выпусками плит перекрытий 7 и связанная в дальнейшем
электросваркой, армирует пространство бетонных шпонок 10, образуемых при монолитном бетонировании заодно с монолитным несущим железобетонным ригелем. Длина бетонных шпонок 10 задается посредством предварительной установки в пустоты плит перекрытий заглушек 11.
Предлагаемый каркас возводится следующим образом. Монтируются колонны 1, на них крепятся временные консоли со съемной нижней палубой для ригелей 3 ( на чертежах не показана), на которую в проектное положение укладываются многопустотные плиты перекрытий 2, с установленными в пустотах заглушками 11, задающими длину шпонок 10. В образованную съемной нижней палубой и торцами плит перекрытий с уклонами кверху опалубку, соответствующей геометрическим размерам несущих ригелей, устанавливают армокаркасы ригелей заводской сборки 4 и заанкеривают их за колонны 1 в каждом пролете. Затем сверху на армокаркас ригеля 4, поперек его укладывают дополнительные прямые арматурные стержни 8, пропускают их в петлевые выпуски плит перекрытий 7 и связывают сваркой в единый армокаркас диска перекрытий. Далее сверху, в пазах 5 плит перекрытий за петлевыми выпусками на концы дополнительных прямых арматурных стержней надевается петлеобразная арматура 9 и фиксируется сваркой. После этого производится монолитное бетонирование несущих ригелей 3 с одновременным образованием бетонных шпонок 10. После набора бетоном требуемой прочности производится демонтаж временных консолей и съемной нижней палубы ригелей 3 и перестановка их на следующую захватку (этаж).
В настоящее время в НТЦ МАиС (г. Брест) проводятся испытания предлагаемого каркаса. Данное решение соответствует критерию изобретения «промышленная применимость».
Предлагаемое изобретение позволит снизить трудоемкость на 14%, повысить надежность стыков с плитами перекрытий в 2 раза.