PL165462B1 - Szybowo-wielopretowa struktura nosna obiektu budowlanego PL - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest podstawowa struktura nośna obiektu budowlanego o ukształtowaniu kondygnacyjnym obejmująca przestrzenne struktury nośnych prętów pionowych i poziomych oraz ukośnych otaczające ścienne obudowy szybów komunikacyjno-instalacyjnych wraz z biegami, podestami i galeriami schodów, a także z szybami dźwigów i z pionami instalacyjnymi - przeznaczona dla budynków punktowych oraz segmentowych o dowolnej wysokości, ilości segmentów i przeznaczeniem użytkowym.

Dominują dziś jeszcze masywne i materiałochłonne rozwiązania struktur nośnych budynków o ukształtowaniu kondygnacyjnym wykonywane jako: mury z cegły, bloczków lub z pustaków i stropy belkowe lub żeberkowe, ściany i stropy z wielkiej płyty czy innych odmian prefabrykatów wielko lub średniowymiarowych, mury i stropy z żelbetu i betonu monolitycznego, szkielety tradycyjne o konstrukcji słupowo-belkowej ze stropami żeberkowymi.

Znane są także i nowe rozwiązania struktur nośnych obiektów budowlanych - a w szczególności:

- opis patentowy nr 112 364 o tytule wynalazku: Zestaw stalowych elementów konstrukcyjnych dla szkieletowych budynków wielokondygnacyjnych, gdzie istotąjest zestaw elementów konstrukcyjnych obejmujący wzmacniane oraz niewzmacniane elementy rygli i słupów,

- opis patentowy nr 151 044 o tytule wynalazku: Zestaw prefabrykowanych elementów ściennych budynków słupowo-wspomikowych oraz sposób montowania prefabrykowanych elementów ściennych budynków słupowo-wspornikowych, gdzie istotąjest obudowa szkieletu stalowego prefabrykowanymi płytami warstwowymi ścian: parapetowo-nadprożowymi i filarkowymi.

Istotą wynalazku szybowo-wieloprętowej struktury nośnej obiektu budowlanego według wynalazku jest to, że dla budynków o strukturze kondygnacjowej oraz o różnej wysokości obiektu i różnym przeznaczeniu użytkowym - ich podstawowa konstrukcja składa się z wzajemnie połączonych i współpracujących dwóch głównych ustrojów nośnych w postaci.

Obudów ściennych szybów komunikacyjno-instalacyjnych stanowiących konstrukcje przestrzenne, a także struktur wieloprętowych przestrzennych obudowanych ścianami zewnętrznymi i wewnętrznymi oraz wypełnionych stropami. Ścienne obudowy szybów mają w przekroju poziomym obrys zamknięty, lub korzystnie otwarty przy stałej grubości jego ściany, przy czym grubość ta jest stała również i w przekroju pionowym, albo w jednym lub obu tych przekrojach korzystnie zmienna. W korzystnych odstępach wzdłuż przekroju poziomego ściana obudowy szybu posiada pionowe stalowe cięgna rozciągane. Struktury wieloprętowe o węzłach przegubowych lub korzystnie sztywnych w miejscach styku prętów - składają się z prefabrykowanych prętów, przy czym pręty pionowe zakończone są u góry głowicami podporowymi, gdzie opiera się pręty poziome i ukośne tworząc węzeł po wykonaniu złącz przez zaspawanie wypustów stalowych - marek głowic prętów pionowych i zakończeń prętów poziomych i ukośnych. Pręty wykonane są z betonu sprężonego lub ze stali w całości, a korzystnie z żelbetu. W złączach są nakładki stalowe dla wzmocnienia połączeń.

Struktury wieloprętowe składają się z trzech rodzai prętów prefabrykowanych. Pręty pionowe mają przekrój poprzeczny teowy i u góry głowicę podporową o zmiennym przekroju, składającą się z dwóch wspornikowych płytek pomiędzy ramionami teownika, przy czym w strukturze wieloprętowej takie elementy występują pojedynczo w ścianach zewnętrznych obiektu, zaś podwójne wewnątrz rzutu obiektu jako konstrukcja dla stropów, dla ścian działowych, bloków przewodów dymowych i wentylacyjnych.

Korzystnie pręty pionowe mogą też mieć przekrój poprzeczny kątownikowy i u góry głowicę podporową o zmiennym przekroju, jako płytka wspornikowa pomiędzy ramionami kątownika, przy czym w strukturze wieloprętowej takie elementy występują pojedynczo lub podwójnie w ścianach zewnętrznych, zaś podwójnie lub poczwórnie wewnątrz rzutu obiektu jako konstrukcja dla stropów, dla ścian działowych, bloków przewodów dymowych i wentylacyjnych.

Korzystnie pręty pionowe mają przekrój pełny lub profilowo drążony o obrysie wielokąta zamkniętego i głowicę podporową o zmiennym przekroju składającą się ze wspornikowych płytek ciągłych wokoło przekroju poprzecznego, przy czym elementy te występują pojedynczo w ścianach zewnętrznych i wewnętrznych rzutu obiektu - jako konstrukcja dla stropów, ścian

165 462 działowych, bloków przewodów dymowych i wentylacyjnych. Potrzeby w zakresie nośności takiego pręta są rozwiązane poprzez dobór jego przekroju.

Pręty stężające ukośne struktury wieloprętowej mają przekrój prostokątny, który na obu końcach pręta zmniejsza swój przekrój w kształcie zaostrzenia dla uformowania węzłów, przy czym pręty te występują pojedynczo.

Pręty poziome mają przekrój poprzeczny prostokątny stały na całej ich długości oprócz zakończeń wchodzących do węzłów, gdzie zmniejszają swój przekrój w kształcie zaostrzenia, przy czym poza tymi zakończeniami na całej długości jednostronnie lub obustronnie przewidziano półki wspornikowe o zmiennym przekroju dla oparcia stropów. Pręty poziome z obustronnymi półkami występują w rzucie obiektu pojedynczo, a pręty z jednostronnymi półkami pojedynczo lub podwójnie.

Pręty poziome i ukośne struktur wieloprętowych łączą się konstrukcyjnie ze ścianami obudowy szybów komunikacyjno-instalacyjnych w miejscach, gdzie przewidziano w ścianach wnęki łącznikowe dla ukształtowania złącza, przy czym po wprowadzeniu do wnęki zakończenia pręta - pozostała w niej wolna przestrzeń wypełniona jest betonem lub polimerobetonem.

Przedmiot wynalazku odtworzony jest na rysunku, na którym fig. 1 pokazuje w widoku aksonometrycznym dwa warianty szybowo-wieloprętowej struktury nośnej dla budynku segmentowego, gdzie widoczne są różne ukształtowania przestrzenne szybów komunikacyjno-instalacyjnych oraz struktur wieloprętowych; fig. 2 - w widoku aksonometrycznym pręt pionowy o poprzecznym przekroju teowym mający w części górnej głowicę dla uformowania węzła struktury wieloprętowej; fig. 3 - w widoku aksonometrycznym pręt pionowy o poprzecznym przekroju kątownikowym mający w części górnej głowicę dla uformowania węzła struktury wieloprętowej; fig. 4 - w widoku aksonometrycznym pręt pionowy o pełnym prostokątnym przekroju mający w części górnej głowicę dla uformowania węzła struktury wieloprętowej; fig.5 - w widoku aksonometrycznym pręt poziomy o poprzecznym prostokątnym przekroju z jednostronną półką wspornikową dla oparcia stropów; fig. 6 - przekrój pionowy przez podwójny pręt poziomy składający się z dwu elementów poziomych w rozstawie równym grubości ścianki pokazanego teowego pręta pionowego, na którym te elementy poziome są oparte - przy czym mają one jednostronne półki dla oparcia stropów; fig. 7 - w przekroju poziomym teowy pręt pionowy, na którego głowicy są oparte dwa pręty poziome z jednostronnymi półkami dla oparcia stropów, zaś pomiędzy tymi prętami przewidziano przejścia kanałów wentylacyjnych; fig. 8 - w przekroju pionowym pojedynczy pręt poziomy z jednostronną półką dla oparcia stropu; fig. 9 w przekroju pionowym pręt poziomy podwójny z jednostronnymi półkami każdego elementu obciążony stropami, przy czym przestrzeń pomiędzy wewnętrznymi ściankami pionowymi elementów jest wypełniona betonem lub polimerobetonem; fig. 10 - w przekroju poziomym narożnikowy pręt pionowy struktury wieloprętowej budynku, który ma przekrój kątownikowy i na którego głowicy opierają się dwa pręty poziome z jednostronnymi półkami dla oparcia stropów oraz przekrój pionowy jednego z tych prętów; fig. 11 - w przekroju poziomym narożnikowy pręt pionowy pokazany na poprzedniej figurze; fig. 12 - w przekroju pionowym górna część pręta pionowego o przekroju kątownikowym wraz ze wspornikową płytką poziomą o zmiennym przekroju głowicy dla ukształtowania węzła struktury; fig. 13 - w widoku górna część pręta pionowego pokazanego na fig. 14 ze wspornikową płytką o stałym przekroju; fig.

- przekrój poziomy pionowego pręta kątownikowego struktury z płytką wspornikową o stałym przekroju; fig. 15 - w przekroju poziomym górną część pręta pionowego struktury, który ma przekrój teownika, a znajdując się w ścianie zewnętrznej budynku - ma od zewnątrz warstwę termoizolacji chronioną warstwą faktury elewacyjnej; fig 16 - w przekroju pionowym - pręt poziomy struktury z jednostronną półką dla oparcia stropu, obciążony stropem i ścianą zewnętrzną, zaś powierzchnia zewnętrzna pręta poziomego znajdując się w strefie lica ściany zewnę-. trznej obiektu - posiada warstwę termoizolacji chronionej warstwą faktury; fig. 17 - widok czołowy górnej części pionowego pręta o przekroju teowym znajdującego się w licu ściany zewnętrznej i posiadającego warstwę izolacji termicznej chronionej warstwą faktury fig. 18 - w przekroju poziomym naroże szybu komunikacyjno-instalacyjnego, które jest jednocześnie narożem budynku i ściana szybu wyposażona jest w warstwę izolacji termicznej chronionej warstwą faktury zewnętrznej; fig. 19 - w przekroju pionowym naroże ścian o stałej grubości

165 462 szybu komunikacyjno-instalacyjnego z wnęką, w którą wchodzi i uzyskuje połączenie pręt poziomy struktury wieloprętowej posiadający jednostronną półkę; fig. 20 - w przekroju pionowym naroże wzmocnionej pilastrem ściany szybu komunikacyjno-instalacyjnego, gdzie przewidziano wnękę dla uzyskania połączenia z prętem poziomym struktury wieloprętowej; fig. 21 w przekroju poziomym pokazany na fig. 20 pilaster wzmacniający naroże ścian szybu z wnęką, w którą wchodzi pręt poziomy struktury wieloprętowej; fig. 22 - przekrój poziomy naroża obudowy ściennej o stałej szybu komunikacyjno-instalacyjnego, gdzie w przewidzianej wnęce jest połączenie z poziomym prętem struktury wieloprętowej; fig. 23 - przekrój poprzeczny pojedynczego pręta pionowego o kształcie kątownika struktury wieloprętowej z pokazaniem wspornikowej płytki głowicy o zmiennym przekroju dla ukształtowania węzła; fig. 24 - przekrój poprzeczny pojedynczego pręta pionowego o kształcie teownika struktury wieloprętowej z zaznaczeniem dwu wspornikowych płytek głowicy dla ukształtowania węzła; fig. 25 - przekrój poprzeczny podwójnego złożonego pręta pionowego struktury wieloprętowej, który składa się z dwu prefabrykowanych elementów kątownikowych pokazanych na fig. 23; fig. 26 - przekrój poprzeczny podwójnego złożonego pręta pionowego struktury wieloprętowej, który składa się z dwu prefabrykowanych teownikowych elementów pokazanych na fig. 24; fig. 27 - przekrój poprzeczny złożonego pręta pionowego struktury wieloprętowej, który składa się z czterech prefabrykowanych kątownikowych elementów pokazanych na fig. 23.

Szybowo-wieloprętowa struktura nośna obiektu budowlanego o ukształtowaniu kondygnacyjnym według wynalazku pokazana jest przykładowo na rysunku, gdzie na fig. 1 uwidoczniono dwa warianty jej ukształtowania zarówno co do geometrycznego rozwiązania szybów komunikacyjno-instalacyjnych 1 z otworami 2, jak i geometrii struktur wieloprętowych 4,5 i 6, przy czym konstrukcje te stoją na stanach zerowych budynków 3.

Szyby komunikacyjno-instalacyjne 1 zawierają w ich obudowie ściennej 18: biegi i podesty schodów oraz piony instalacji, a także i dźwigi towarowe lub osobowe, przy czym obudowa ścienna tych szybów może mieć stałą grubość 1, lub grubość zmienną ze wzmocnieniami 18, a w niej przewiduje się otwory drzwiowe 2 i okienne oraz specjalne wnęki 17 - fig. 19,20,21 i 22 dla połączeń konstrukcyjnych z otaczającymi szyby strukturami wieloprętowymi, które składają się z: prętów pionowych 4 o zróżnicowanym profilowanym ukształtowaniu 8, 9 i 10 na fig. 2, 3 i 4 oraz fig. 23, 24, 25, 26 i 27, prętów poziomych 5 i 6 na fig. 1 oraz 11 na fig. 5, 8, 10,1 6,19,20,21 i 22,1 2 na fig. 6 i i) - ja9 o pręty podwójne. Fuedamenty.aogólnie stany zerowe obiektów oraz wypełnienia przegrodami ściennymi struktur wieloprętowych, a także stropami 7 jest rozwiązane w znany sposób. Ściany obudowy szybów 1 i 18 rozwiązane są z żelbetonu lub betonu z cięgnami pionowymi stalowymi, a także z muru ceglanego względnie z pustaków czy z bloczków z cięgnami pionowymi. Prefabrykowane elementy struktur wieloprętowych rozwiązane są z: żelbetu lub z betonu sprężonego, względnie ze stali.

Pręty pionowe struktury nośnej jako elementy profilowe są rozwiązane w postaci elementów kątownikowych 9 oraz teowych 8 i o pełnym prostokątnym przekroju 10, przy czym są one w konstrukcji budynku zastosowane jako pojedyncze fig. 2, 3,4, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 17, 23 i 24 oora: jjOko podwójne fig. 25 ó 26, a także poczwórne óig. 27. óKażdy pręt pionowy ma w gómee swej części płytkę 22, 15, 16, 21 głowicy o przekroju stałym lub zmiennym dla uformowania węzła złącza z prętami poziomymi 11,12 oraz prętami ukośnymi stężającymi struktury wieloprętowej. Złącze uzyskuje się przez zespawanie marek i wypustów stalowych wbetouowauych we wszystkie zakończenia obustronne prętów: pionowych, poziomych lub ukośnych, które to mają przekrój prostokątny.

Pręty poziome mają jednostronne lub obustronne półki podporowe 13 dla oparcia na nich stropów 7. Pręty poziome są pojedyncze lub podwójne 12, a między nimi prowadzi się przewody dymowe i wentylacyjne. Pręty poziome mają przekrój prostokątny lub kątownikowy.

Przykładowo na fig. 10 pokazano złącze trzech prętów: pionowego narożnego o przekroju kątownika 9 oraz dwóch prętów poziomych 11 o przekrojach meforemnych kątowników, przy czym zastosowano głowicę podporową ostrosłupową 21, 15, odmianą jest głowica graniastosłupowa 16 fig. 13 i 14.

Złącze według wynalazku - pomiędzy ścianą szybu komunikacyjno-instalacyjnego 18, 1 a prętem poziomym pokazano przykładowo na fig. 19,20, 21 i 22 i polega na oparciu pręta 11

165 462 we wnęce 17 orzcgntnnaysó w ścianie szybu, zerwaniu wypustów stalowych pręta i wnęki oraz nγoełyipyis reszty wnlysó przestrzeni wnęki zaprawą hpmsytnną lub onlimsrnbptnysm.

Ściany szybów oraz pręty struktury nislnorętnwsó w ich częściach znajdujących się w licach ścian zewnętrznych posiadają tsrmniznlację 19 hhrnyinyą warstwą faktury zewnętrznej 20-fig. 15,16, 17,18.

Fig. 2 Fig. 3 Fig. 4

Fig. 9

165 462

Fig. 10

165 462

Fig. 23 Fig. 24 Fig. 25

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Szybowo-wieloprętowa struktura nośna obiektu budowlanego o ukształtowaniu kondygnacyjnym utworzona z dwóch głównych ustrojów nośnych w postaci obudów ściennych szybów komunikacyjno-instalacyjnych oraz przestrzennych struktur wieloprętowych, znamienna tym, że ścienna obudowy tworzy szyby o przekroju poziomym zamkniętym lub korzystnie otwartym oraz o stałej względnie zmiennej grubości ściany w rzucie poziomym i w przekroju pionowym, przy czym w korzystnych odstępach wzdłuż tego przekroju obudowa posiada stalowe pionowe cięgna rozciągane, szyby komunikacyjno-instalacyjne są konstrukcyjnie połączone ze strukturą lub strukturami wieloprętowymi za pośrednictwem prętów poziomych i ukośnych tych struktur, które wchodzą we wnęki łącznikowe przewidziane w ścianach obudowy tych szybów, przy czym po wprowadzeniu do wnęki zakończenia pręta - pozostała w niej wolna przestrzeń wypełniona jest betonem lub polimerobetonem, zaś struktury wieloprętowe składają się z pojedynczych, podwójnych lub korzystnie poczwórnych prefabrykowanych prętów pionowych z głowicami u góry dla ukształtowania węzłów struktur, a pręty ukośne pojedyncze łączące węzły struktur mają przekrój prostokątny, przy czym każdy pręt łączy dwa węzły, zaś pręty poziome są pojedyncze lub korzystnie podwójne, przy czym wszystkie te pręty są z betonu sprężonego, ze stali lub korzystnie z żelbetonu, zaś węzły łączące je pomiędzy sobą w jedną konstrukcję posiadają złącza spawane odcinkowych wypustów z kształtowników stalowych - w zakończeniach tych prętów wbetonowanych, przy czym połączenia te mają nakładki stalowe dospawane, wszystkie pręty struktury są prefabrykatami profilowanymi i w przekrojach poprzecznych i wzdłuż osi podłużnej.
2. 2. Szybowo-wieloprętowa struktura nośna obiektu budowlanego według zastrz. 1, znamienna tym, że pręty pionowe mają przekrój poprzeczny teowy i u góry głowicę podporową o zmiennym przekroju składającą się z dwóch wspornikowych płytek, przy czym w strukturze wieloprętowej występują one pojedynczo w ścianach zewnętrznych, a podwójnie w ścianach wewnętrznych.
3. 3. Szybowo-wieloprętowa struktura nośna obiektu budowlanego, według zastrz. 1, znamienna tym, że pręty pionowe mają przekrój poprzeczny kątownikowy i głowicę podporową o zmiennym przekroju składającą się ze wspornikowej płytki, przy czym w strukturze wieloprętowej występują one pojedynczo w narożach ścian, podwójnie w ścianach zewnętrznych oraz poczwórnie w ścianach wewnętrznych.
4. 4. Szybowo-wieloprętowa struktura nośna obiektu budowlanego, według zastrz. 1, znamienna tym, że pręty pionowe mają przekrój poprzeczny pełny lub drążony o obrysie wielokąta zamkniętego korzystnie prostokątny i głowicę podporową o zmiennym przekroju składającą się ze wspornikowych płytek ciągłych wokoło przekroju poprzecznego, przy czym w strukturze wieloprętowej występują one pojedynczo we wszystkich ścianach, a potrzeby w zakresie nośności pręta w poszczególnych ścianach wpływają na wielkość jego przekroju poprzecznego.
5. 5. Szybowo-wieloprętowa struktura nośna obiektu budowlanego według zastrz. 1, znamienna tym, że pręty stężające ukośne mają przekrój prostokątny.
6. 6. Szybowo-wieloprętowa struktura nośna obiektu budowlanego według zastrz. 1, znamienna tym, że pręty poziome mają przekrój poprzeczny prostokątny i na całej długości pomiędzy obu zakończeniami wchodzącymi do węzła struktury wieloprętowej półkę wspornikową lub obustronne półki wspornikowe o zmiennym przekroju dla oparcia stropów, przy czym pręty poziome struktury wieloprętowej z obustronnymi półkami występują pojedynczo, zaś pręty poziome z jednostronnymi półkami - podwójnie lub pojedynczo.

   165 462