ОПОРНЫЙ УЗЕЛ СБОРНО-МОНОЛИТНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ КАРКАСНОГО ЗДАНИЯ И СПОСОБ ЕГО ВЫПОЛНЕНИЯ
SUPPORT UNIT OF COMPOSITE SLAB OF FRAMED BUILDING AND METHOD OF ITS REALISATION

Изобретения относятся к области строительства и могут быть использованы при возведении жилых, общественных и административных зданий, сооружений, а также при их восстановлении и реконструкции.
Известен опорный узел сборно-монолитного перекрытия каркасного здания по патенту RU 2198268, выбранный в качестве ближайшего аналога - прототипа.
Опорный узел перекрытия содержит монолитно соединенный с колоннами каркаса здания ригель, имеющий в нижней части уширенную полку, многопустотные плиты перекрытия, при этом ригель выполнен сборно-монолитным в виде пространственного тела с локальными выступами, расположенными по длине ригеля с шагом, соответствующим шагу пустот опирающихся на ригель плит перекрытия. Плиты могут опираться на ригель как с одной его стороны, так и симметрично с обеих сторон. При симметричном соосном расположении пустот противолежащих плит армирование выступов выполнено попарно сквозным. Армирование может быть выполнено продольными стержнями или каркасами с ориентацией рабочих стержней вдоль продольной оси соответствующей пары пустот противолежащих плит. Сквозное армирование тела выступов может быть выполнено с усилением за счет увеличения количества стержней или диаметра, или марки стали, или путем сочетания перечисленных признаков. Каркасы, образованные рабочей и распределительной арматурой, снабжены не менее чем двумя фиксирующими пространственное положение арматурного каркаса в пустоте плиты стержневыми элементами.
Устройство опорного узла перекрытия обуславливает следующий способ его выполнения.
Примоноличивают концы отформованной в заводской форме полки ригеля к колоннам здания, на одну из полок устанавливают многопустотные плиты перекрытия. В пустоты плит устанавливают продольные арматурные стержни или каркасы с ориентацией рабочих стержней вдоль осей симметрии пустот. Затем на ригель устанавливают второй ряд плит с ориентацией осей симметрии их пустот вдоль продольных осей симметрии соответствующей пары пустот противолежащих плит. Замоноличивают стенку ригеля с образованием локальных выступов в пустотах плит.
Опорный узел сборно-монолитного перекрытия и способ его выполнения имеют следующие недостатки:
- сложность устройства армирующих выступы каркасов из-за введения в их конструкции фиксирующих элементов;
- повышенный расход металла из-за наличия в конструкции каркасов фиксирующих элементов;
- сложность установки на ригель второго ряда плит из-за необходимости совмещения их пустот с ранее установленными в пустотах плит первого ряда армирующими каркасами, в результате чего повышается трудоемкость монтажа;
- невозможность получения диска перекрытия.
Техническим результатом предложенных изобретений является устранение недостатков прототипа, а именно: упрощение конструкции армирующих элементов, снижение металлоемкости опорного узла, снижение трудоемкости монтажных работ, получение диска перекрытия.
Технический результат достигается следующими решениями, объединенными единым творческим замыслом.
По первому решению в устройстве опорного узла сборно-монолитного перекрытия каркасного здания, содержащем монолитно соединенный с колоннами каркаса здания ригель, имеющий в нижней части уширенную полку, многопустотные плиты перекрытия, опирающиеся на полки ригеля, локальные выступы ригеля, выпущенные в пустоты плит, армирующие элементы, согласно первому изобретению, плиты перекрытия выполнены многопустотными, их опорные части выполнены в виде усиленных уступов, над пустотами плит выполнены сквозные отверстия, армирующие элементы выполнены в виде прямоугольных скоб с односторонними боковыми ответвлениями, крайние вертикальные ветви скоб установлены в сквозных отверстиях над пустотами, а противоположные им по расположению ветви скоб расположены в теле ригеля, при этом крайние вертикальные ветви скоб контактируют с образующими сквозных отверстий, находящимися на минимальном расстоянии от ригеля.
По второму решению в способе выполнения опорного узла сборно-монолитного перекрытия каркасного здания, включающем примоноличивание концов отформованной в заводской форме полки ригеля к колоннам, установку на ригель многопустотных плит перекрытия, установку соединительной арматуры, замоноличивание стенки ригеля, согласно второму изобретению, на ригель устанавливают многопустотные плиты, опорные части которых выполнены в виде усиленных уступов, а над пустотами плит выполнены сквозные отверстия, раскладывают поверх плит арматурные соединительные элементы таким образом, чтобы крайние вертикальные ветви скоб были установлены в сквозных отверстиях над пустотами, а противоположные им по расположению ветви скоб были расположены в стенке будущего ригеля, замоноличивают стенку ригеля заодно со скобами с образованием локальных выступов в пустотах плит и отверстиях над пустотами.
Предложенные технические решения позволяют упростить конструкцию армирующих соединительных элементов, а также технологию их изготовления. Отгибы ветвей скоб выполняются с помощью несложной технологической оснастки на штатных гибочных станках.
За счет отсутствия необходимости, по сравнению с прототипом, приварки к соединительной арматуре фиксирующих ее пространственное положение элементов существенно снижается металлоемкость опорного узла перекрытия, экономятся электроды и электрическая энергия.
Отсутствие необходимости стыковки плит со встречными арматурными каркасами делает необязательным совпадение шага пустот противолежащих плит, что облегчает монтаж опорного узла и снижает его трудоемкость.
Применение в качестве перекрывающих элементов многопустотных плит, опорные части которых выполнены в виде уступов, позволяет создать плоский диск потолочного перекрытия. При равенстве высоты уступов плит и толщины полки ригеля обеспечивается равнопрочность опорных частей плит и ригеля, повышается надежность потолочного перекрытия.
Сущность предложенных изобретений поясняется рисунком, на котором представлен разрез опорного узла сборно-монолитного перекрытия каркасного здания.
Опорный узел сборно-монолитного перекрытия каркасного здания содержит железобетонный ригель 1 с полкой 2 и стенкой 3. Ригель 1 монолитно соединен с колоннами здания (на рисунке не показаны). На полки 2 ригеля уступами 4 опираются железобетонные многопустотные плиты 5 с усиленными опорными частями и сквозными отверстиями 6 над пустотами. В отверстиях 6 установлены крайние вертикальные ветви 7 скоб 8, а противоположные им по расположению ветви 9 и 10 скоб выпущены в тело ригеля 1. Нижние поверхности плит 5 и полки 2 ригеля 1 образуют потолочный диск перекрытия. Арматура полки 2 ригеля 1 замоноличена в заводской форме, а арматура стенки 3 замоноличена на строительной площадке совместно с многопустотной плитой 5 и скобами 8.
Способ выполнения опорного узла сборно-монолитного перекрытия каркасного здания осуществляется следующим образом.
Опорные части многопустотных плит выполняют в виде усиленных уступов, а над пустотами плит выполняют сквозные отверстия. Примоноличивают концы отформованной в заводской форме полки ригеля к колоннам. На полки ригеля устанавливают многопустотные плиты. Раскладывают поверх плит арматурные соединительные элементы таким образом, чтобы крайние вертикальные ветви скоб были установлены в сквозных отверстиях над пустотами, а противоположные им по расположению ветви скоб были расположены в стенке будущего ригеля. Замоноличивают стенку ригеля заодно со скобами с образованием локальных выступов в пустотах плит и отверстиях над пустотами.
Заявителем на собственном лабораторном стенде были проведены контрольные испытания узлов перекрытий по прототипу и предлагаемым изобретениям. Длина железобетонных ригелей соответствовала расстоянию между колоннами здания 6000 мм. Высота ригелей после омоноличивания их стенок составляла 220 мм. Ширина полки 500 мм.
По прототипу в качестве плит перекрытия использовали многопустотные плиты без опорных уступов длиной 6000 мм, шириной 1500 мм, высотой 220 мм. Армирование симметричных соосных выступов выполняли каркасами из двух рабочих стержней из арматуры класса А III диаметром 14 мм и шести распределительных стержней из арматуры класса А III диаметром 10 мм. По предложенным изобретениям в качестве плит перекрытия использовали многопустотные плиты, опорные части которых были выполнены в виде усиленных уступов, длиной 6000 мм, шириной 1500 мм, высотой 220 мм. В качестве анкерных выпусков использовали прямоугольные скобы с односторонними боковыми ответвлениями из арматуры класса А III диаметром 10 мм.
Результаты испытаний показали, что металлоемкость заявленного опорного узла перекрытия на единицу продукции по сравнению с прототипом ниже на 13%. Трудоемкость выполнения узла на единицу продукции снижена на 1,4 чел./час. Прочность и надежность опорных узлов перекрытия по прототипу и предложенным изобретениям соответствуют друг другу.
Использование в строительстве предложенных изобретений улучшает объемно-планировочные показатели, обеспечивает многовариантность использования пространства здания, повышается производительность монтажа здания, исключается применение опалубки при монтаже перекрытия.