RU1776734C - Каркас многоэтажного здани и способ его возведени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к строительству и может быть использованопри возведении каркасов многоэтажных зданий. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности, снижение материалоемкости и трудоемкости монтажа. Ригели одного направлени  имеют ширину, превышающую ширину смежной грани колонн, а ригели другого направлени  имеют ширину, превышающую ширину смежной грани колонн. Последние ригели и ригели, расположенные по контуру здани , снабжены сборными элементами, имеющими поперечное сечение тавровой формы, и установлены полкой вниз в нижней части ригел . Предварительно напр женна  арматура расположена по кривой соответствующей эпюре изгибающих моментов , и имеет защитное покрытие в зоне положительных моментов, исключающее ее сцепление с бетоном. Предварительно напр женна  арматура ригелей с меньшей шириной пропущена в пр моугольные с наклонной верхней гранью отверсти  колонн, а предварительно напр женна  арматура ригелей с большей шириной пропущена вне тела колонны в зазорах между колоннами и плитами перекрытий над полками сборных элементов. Плиты перекрытий выполнены с пустотами, в торцах которых установлены полые пробки, заполненные бетоном с образованием шпонок ригелей. Сборные элементы ригелей, расположенных по контуру здани , смещены вниз относительно плит перекрытий с возможностью опирани  последних на полки. 2 с,п. ф-лы, 12 ил.

Description

Изобретение относитс  к области строительства и может быть использовано дл  возведени  каркасов многоэтажных зданий промышленного, жилого и общественного назначени .

Цель изобретени  - повыше ние надежности и снижение материалоемкости и трудоемкости монтажа

На фиг.1 изображен каркас многоэтажного здани , на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З- эпюра моментов в сечени х ригел ; на фиг.4 - сечение Б -Б вдоль ригел  на фиг.2; на фиг.5 - сечение В-В на фиг.2; на фиг.6 - сечение Г-Г на фиг 2 на фиг.7 сечение Д-Д на фиг.2; на фиг,8 - сечение Е-Е на фиг.2; на фиг.9 - то же, вариант сборно-монолитного ригел  со сборным элементом; на фиг.10- сечение Ж-Ж на фиг 8; на фиг.11 - фрагмент колонны с пр моугольным основным проемом на уровне перекрыти  дл  пропуска верхней сквозной арматуры и с дополнительным проемом под перекрытием; на фиг. 12 - сечение И-И на фиг.11.

Каркас многоэтажного здани  содержит колонны 1 со сквозными пр моугольного сечени  отверсти ми 2, которые расположены до одной из центральных осей колонны 1 в

4 Ч О

СО

уровне плит перекрытий 3, установленных с зазором А между их гран ми, и предварительно напр женную арматуру 5 длиной на ширину и длину здани , размещенную в зазорах 4 между плитами перекрытий 3, про- пущенную через отверсти  2 колонны 1, заанкеренную по периметру здани  и замо- ноличенную Ьетоном 6 с образованием сборно-монолитных ригелей 7,8,9 в двух взаимно перпендикул рных направлени х, одни из которых 7 расположены соосно пр моугольным отверсти м 2 колонн 1 и имеют ширину менее ширины смежной грани 10 колонн 1.

Ригели 8 другого направлени  имеют ширину, превышающую ширину смежной грани 11 колонн 1.

Ригели 9. расположенные по контуру здани , и, по крайней мере, ригели 8 снабжены сборными элементами 12. Последние имеют поперечное сечение тавровой формы с ребром 13 в форме ласточкиного хвоста и установлены полкой 14 вниз в нижней части ригелей 8, 9. Полки 14 армированы предварительно-напр женной арматурой 15.

Предварительно-напр женна  арматура 5 размещена по кривой, соответствующей эпюре изгибающих моментов, и имеет в зоне положительных моментов 16 защит- ное покрытие 17, исключающее ее сцепление с бетоном 6. Защитное покрытие 17 может быть выполнено, например, в виде полиэтиленовой трубки. В зонах отрицательных изгибающих моментов 18 ригелей 7,8,9 арматура 5 имеет сцепление с бетоном 6.

Предварительно-напр женна  арматура 5, расположенна  перпендикул рно отверсти м 2 колонн 1, размещена вне тела колонн 1 в зазорах между, гран ми 10 колонн 1 и перекрытии 3 над полками сборных элементов 12.

Плиты перекрытий 3 выполнены с пустотами 19, расположены торцами парал- лельно арматуре 5. пропущенной через отверсти  2 колонн 1, и снабжены полыми пробками 20, которые расположены в торцах пустот 19 заполнены бетоном 6 с образованием шпонок ригелей 7,9, длина которых определ етс  необходимостью защемлени  плит перекрытий 3 в ригел х.

Ригели 7,8,9 могут быть снабжены дополнительной ненапр гаемой арматурой 21 в виде сеток и стержней, размещенных в зонах отрицательных изгибающих момен- тов 17 с заведением ее а полости пробок 19 плит перекрытий 3.

В ригел х 9, установленных по периметру здани , сборные элементы 12 смещены

низ относительно плит перекрытий 3, что ает возможность опирать последние на поки 14 сборных элементов 12,

Пр моугольные отверсти  2 колонн 1 меют наклонную верхнюю грань 22, распооженную над верхней гранью плит перерытий 3, что улучшает услови  бетонировани  отверстий 2,

Возможно использование сборных элеентов в ригел х 7. но в этом случае последние также будут иметь ширину, ревышающую ширину смежной грани 10 колонн 1,

Колонны 1 дл  исключени  закладных еталей выполн ют с дополнительным квозным отверстием 23, расположенным соосно основным отверсти м 2 ниже плит перекрытий 3 дл  установки монтажных опор.

Способ возведени  каркаса многоэтажного здани  включает следующие операции,

Монтируют колонны 1 и фиксируют их в проектном положении. Устанавливают в отверсти х колонн 1 монтажные столики, на которых размещают инвертарные мостики (на чертеже не показаны). На последних размещают а проектное положение сборные элементы 12, плиты перекрытий 3 и боковую опалубку по периметру здани . На напр гаемую арматуру 5 нанос т защитное покрытие 17 и устанавливают ее по кривой, соответствующей эпюре изгибающих моментов , а нен апр гаемую арматуру - в зонах отрицательных моментов 18. Затем укладывают бетон 6 ригелей 7, 8,9 в пределах защитного покрыти  17 арматуры 5 на всю высоту ригелей 7,8,9 и одновременно укладывают бетон 6 на остальных участках ригелей 7, 8, 9 до низа арматуры 5. После набора бетоном 6 проектной прочности производ т нат жение арматуры 5 и ее анке- ровку с последующим бетонированием участков ригелей 7,8,9 и отверстий 2 колонн 1 до полной высоты.

Защитное покрытие 17 арматуры 5 должно быть выведено над уровнем первого сло  бетона 6 участков ригелей 7,8.9 в зонах отрицательных моментов 18.

После набора бетоном 6 проектной прочности демонтируют инвентарные мостики и монтажные столики. Затем цикл монтажа повтор ют на перекрытии следующего этажа.

Изобретение позвол ет упростить технологию изготовлени  колонн 1 и монтажа каркаса, повысить надежность каркаса за счет увеличени  сечени  ригелей 7,8, 9 и их армировани , а также за счет образовани  жестких рамных узлов сопр жени  колонн с жестким диском перекрытий. Кроме того,

сокращаетс  трудоемкость монтажа и материалоемкость самого каркаса, исключаетс  необходимость жестких допусков в геометрических размерах элементов каркаса и в установке их в проектное положение.

Применение сборно-монолитных ригелей 7,8,9 с размещенными понизу сборными элементами 12 таврового сечени  полкой книзу позвол ет обеспечить высокое качество потолков без дополнительных трудовых и материальных затрат. Наличие предварительно напр женной арматуры 8 и ребра 13, заделанного в слое монолитного бетона 6, позвол ет использовать сборные элементы 12 в качестве не только несущего, но и опалубочного элемента ригелей 7,8,9. Наличие наклона боковых поверхностей ребра 13 элемента 12 от продольной его оси позвол ет обеспечить совместную его рабо- гу при эксплуатации в составе сборно-моно- литного ригел  7,8,9 без выпусков арматуры. Количество арматуры 5 может быть просто подобрано по величине эксплуатационных воздействий на каркас с учетом размещени  сквозной напр гаемой арматуры 5. Это приводит и к снижению металлоемкости перекрытий каркаса. Применение сборного элемента 12 с тавровой формой поперечным сечением позвол ет примен ть предложенный каркас дл  широкого спектра нагрузок на перекрыти .

Выполнение сквозной предварительно напр женной арматуры 5 в обоих направлени х в одном уровне и размещение ее в середине каждого пролета между колоннами 1 в зоне положительного момента 16 без сцеплени  с бетоном 6, позвол ет за счет одиночного размещени  ее в каждом поперечном сечении ригелей 7, 8, 9 сократить расход высокопрочной арматуры 5. Выполнение без сцеплени  арматуры 6 в зоне положительного момента позвол ет передать преднапр жение на бетон 9 ригелей 4 и 5 и повышает трещиностойкость их сечений

Размещение напр гаемой арматуры 5 криволинейно согласно эпюре моментов (см. фиг.З и 4) позвол ет рационально разместить эту арматуру 5, обеспечить полное использование ее прочностных свойств и тем самым исключить веро тность ее перерасхода .

Устройство дополнительного проема 23 в колоннах 1 под плитами перекрытий 3, выполненным на одной оси с основным проемом 2 и отделенного от него перемычкой 24, позвол ет упростить установку на колонне 1 вспомогательных устройств (монтажных столиков и мостиков), надежно

зафиксировать их положение и тем самым сократитьтрудозатраты при монтаже. Нл ui- чие железобетонной перемычки 24 позвол ет зафиксировать положение готового 5 перекрыти  в эксплуатационном состо нии после демонтажа вспомогательных устройств , что повышает надежность работы каркаса под нагрузкой.

Выполнение сборно-монолитного риге- 0 л  7,8,9 по торцам плитЗ заодно со шпонками на боковых поверхност х, размещенными в пустотах 20 плит 3, значительно улучшает совместную работу диска перекрыти . Обжатие от преднапр жени ,

5 передаваемое на сборно-монолитный ригель 7.8,9 благодар  наличию шпонок в пустотах 20 торцов плит 3, которые выполнены заодно с ригелем 7,8,9, позвол ет посредством шпонок передавать указанные усили 

0 на плиты 3 и на диск перекрыти  в целом, что повышает надежность работы перекрыти .

Установка локальной ненапр гаемой арматуры 21 дополнительно к сквозной на5 пр гаемой арматуре 5 в зонах отрицательных моментов 18 у колонн 1 позвол ет повысить несущую способность приопор- ных сечений ригелей 7,8,9 и существенно снизить в предельном состо нии по прочно0 сти величины пролетных усилий. Это позвол ет повысить надежность перекрытий и, соответственно, каркаса здани , снизить трудозатраты на армирование ригелей 4 и 5. Технологи  монтажа позвол ет полно5 стью передать усилие предварительного напр жени  с арматуры 5 на бетон 6 ригелей 7,8,9, устранить значительные по величине контактные напр жени  в стыках между колоннами 1 и плитами перекрытий 3 при на0 т жении арматуры 5, что может приводить к скосу углов плит 3, повреждени м колонн 1 ит.дТем самым обеспечено существенное повышение надежности технологического процесса возведени  каркаса. Кроме того,

5 благодар  шпонкам ригелей 7,8,9 по торцам плит обжатие ригелей 7,8.9 передаетс  и на плиты 3, обеспечива  тем самым, благодар  наличию швов 25, совместную пространственную работу плит перекрыти  3 под на0 грузкой в едином диске в услови х двуосного обжати . При наличии жесткого контура из ригелей 9 перекрытие при эксплуатации представл ет собой мембрану с распорными усили ми, передаю5 щимис  на этот контур. Надежность работы диска перекрыти  повышаетс  . также благодар  наличию жестких крестообразных стыков, образованных монолитны- ми армированными продольными и поперечными швами.

Claims (6)

1. Формула изобретени  1. Каркас многоэтажного здани , включающий колонны со сквозными пр моугольного сечени  отверсти ми, расположенными по одной из центральных осей колонн в уровне плит перекрытий, установленных с зазорами между их гран ми, и предварительно напр женную арматуру длиной на ширину и длину здани , размещенную в зазорах между плитами перекрытий, пропущенную через отверсти  колонн, заанкеренную по периметру здани  и замоноличенную бетоном с образованием сборно-монолитных ригелей в двух взаимно перпендикул рных направлени х, одни из которых расположены соосно с пр моугольными отверсти ми ко- лонн и имеют ширину менее ширины последних, отличающи йс  тем, что, с целью повышени  надежности и снижени  материалоемкости и трудоемкости монтажа , ригели другого направлени  имеют ширину , превышающую ширину смежной грани колонн, а ригели, расположенные по контуру, и по крайней мере ригели шириной , превышающей ширину смежной грани колонн, снабжены сборными элементами с поперечнвии сечением тавровой формы, установленными полкой вниз в нижней части ригелей, причем предварительно напр женна  арматура размещена по Кривой, соответствующей эпюре изгибающих моментов , и имеет в зоне положительных моментов защитное покрытие, исключающее ее сцепление с бетоном, а предварительно напр женна  арматура другого направлени  размещена вне тела колонн над полками сборных элементов в зазоре между боковыми гран ми колонн и плит перекрыти , ко- торые выполнены с пустотами и расположены торцами параллельно предварительно напр женной арматуре, пропущенной через отверсти  колонн, и снабжены полыми пробками, расположенными в торцах пустот и заполненными бетоном с образованием шпонок ригелей.
2. 2.Каркас по п,1,отличающийс  тем, что верхн   грань пр моугольных отверстий колонн выполнена наклонной и раз- мещена над верхней гранью плит

   перекрытий.
3. 3.Каркас попп.1 и 2, отличающи й- с   тем, что сборные элементы ригелей, расположенные по контуру здани , установлены со смещением вниз относительно плит перекрытий с возможностью опирани  последних на их полки.
4. 4.Каркас по пп. 1-3, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что поперечное сечение ребра каждого

   сборного элемента выполнено в виде ласточкина хвоста.
5. 5.Каркас многоэтажного здани  по п,1,2,3,4,отл ича ю щи йс  тем, что ригели

   снабжены дополнительной ненапр гаемой арматурой, размещенной в зонах отрицательных моментов.
6. 6.Способ возведени  каркаса многоэтажного здани , включающий монтаж колонн , установку плит перекрытий в проектное положение, размещение арматуры ригелей, укладку монолитного бетона ригелей , напр жение арматуры и ее аикеровку по контуру здани , отличающийс  тем,

   что, с целью повышени  надежности и снижени  материалоемкости и трудоемкости монтажа, до укладки арматуры устанавливают в проектное положение сборные элементы ригелей, Via арматуру нанос т защитное

   покрытие и размещают ее по кривой, соответствующей эпюре изгибающих моментов, затем укладывают бетон ригелей в пределах защитного покрыти  арматуры на всю высоту ригелей с одновременной укладкой бетона на остальных участках ригелей до низа арматуры, а после набора бетоном проект- ной прочности производ т нат жение арматуры и ее анкеровку с последующий бетонированием участков ригелей до полной высоты.

   $гпй

   9-9

   1-гпф

   w

   ъши,

   j

   9 гпф

   Т

   ж

   и;А9ш

   И-И

   Фиг. 12