Каркас многоэтажного здания

(51) М, Кл 2Е 04 В 1/22 Е 04 Н 9/02 Гасударственный комитет Опубликовано 30.05.80. Бюллетень20Дата опубликования описания 05.06.80(53) УДК 699.841 (088,8) ло делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения ф ЦеГрузинский филиал Специального конструкторско-технол фиога бюропо промышленности строительной индуст ииесфЙфуу(54) КАРКАС МНОГОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ Изобретение относится к строительству и предназначено для воздействия зданий из сборных пространственных элементов преимущественно в сейсмических районах.Известен каркас многоэтажного здания, включающий сборные рамы, составленные 5 ригелями и колоннами, которые образуют продольные и поперечные вертикальные каркасы, при узлах соединения рам, смещенных относительно друг друга 1).Недостатками этого каркаса являются невысокая сейсмостойкость здания, сложность стыков, не обеспечивающих разрез- ность ригелей рам смежных пролетов и колонн смежных этажей.Известен также каркас многоэтажного здания, содержащий колонны и ригели, вы полненные с выступами на торцах и пазами для размещения предварительно напряженной арматуры, в котором ригели обоих направлений выполнены складчатого поперечного сечения со ступенчатым очертанием боковых поверхностей 2).Недостатки данного каркаса заключаются в том, что он составлен из раздельных элементов колонн и ригелей, имеет сложные очертания ригелей, наружные боковые поверхности которых дают возможность разместить верхнюю и нижнюю напрягаемую арматуру, требует большого объема сварочных и бетонных работ.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является каркас многоэтажного здания из пространственных элементов, в котором каждый пространственный элемент выполнен в виде шести взаимно перпендикулярных консолей, оси которых пересекаются в одной точке и имеют крестообразные сечения 3,Недостатком указанного решения является то, что жесткость пространственного каркаса, который образует соединение элементов всех этажей, может быть обеспечена вертикальными распорками в пределах этажа или за счет одновременного монтажа элементбв, стеновых панелей и плит перекрытия, причем узлы пересечения ригелей и колонн не позволяют обеспечить требуемую сейсмическую стойкость сооружения.Цель изобретения - повышение жесткости и сейсмической стойкости здания и исключение горизонтальных стыков.Достигается это тем, что в каркасе многоэтажного здания, включающем сборныепространственные элементы, соединенныемежду собой в вертикальной и горизонтальной плоскостях, сборные пространственныеэлементы выполнены Ж-образными и образованы парными стойками, соединеннымимежду собой, к которым консольно на горизонтальных предварительно напряженныхжестких связях подвешены вертикальныеэлементы, причем стойки и вертикальныеэлементы по периметру наружных граней навсю высоту выполнены со сквозными каналами для пропуска арматуры.На фиг. 1 схематически изображен каркас многоэтажного здания в процессе монтажа; на фиг. 2 - стык вертикальных элементов; на фиг. 3 - фрагмент каркаса сдиафрагмой жесткости; на фиг. 4 - узелопирания плит перекрытия на горизонтальные связи пространственного элемента; нафиг. 5 - транспортировка пространственного элемента.Каркас многоэтажного здания включаетЖ-образные пространственные элементы 1,образованные парными стойками 2, к которым консольно подвешены вертикальные элементы 3 на горизонтальных предварительнонапряженных жестких связях 4,Парные стойки 2 и вертикальные элементы 3 образуют при установке пространственных элементов друг на друга колонны каркаса здания с поперечными или продольными ригелями в зависимости от схемы здания, По каналам 5 стоек 2 и вертикальныхэлементов 3 пропускают стержневую арматуру 6.Укрупненные Ж-образные элементы изготавливают в заводских условиях с высотой вертикальных элементов на один этаж.Выверка укрупненного элемента происходитв одном, поперечном направлении.До начала монтажа наземной части здания должны быть закончены работы по возведению фундаментов, в которых оставляются выпуски арматуры.Монтаж ведут следующим образом. Устанавливают Ж-образные элементы. Арматурные стержни 6 имеют возможность свободного перемещения в каналах 5 колонн. Разность диаметров арматурных стержней и каналов позволяет правильно состыковатьвыпуски и осуществить стыковую сварку вместо ванной.Производят стыкование и сварку всех арматурных выпусков вертикальных элементов, образующих колонны этажа, Сварку осуществляют модернизированной установкой МСР, где клещи от аппарата выведены с радиусом 10 м, что обеспечит обслуживание ряда колонн без перестановки самого аппарата,Так как арматура колонн по всей высоте в каналах не имеет сцепления с бетоном,то путем термонагрева осуществляют предварительное напряжение арматуры в пределах каждого этажа, применяя насадную шайбу 7, привариваемую к закладному элементу колонн.Укрупненные Ж-образные элементы изготавливают кассетным способом на установке для формования, подвижные борта ко-,торой имеют паровую рубашку для термообработки изделия,Вертикальные участки Ж-образного элемента армированы объемными каркасами,а горизонтальные связи, выполняющие в каркасе здания роль ригелей, армируют арматурными предварительно напряженнымипрядями. Такое конструктивное выполнениепространственного элемента позволяет исключить горизонтальные стыки и получитьпредварительно напряженные ригели в каркасе здания, что значительно повышает жесткость и сейсмическую стойкость здания, Нагоризонтальные связи смонтированных Ж 20 образных элементов первого этажа уклады-,вают плиты перекрытия, которые опираютна эти предварительно напряженные элементы, как на ригели. В пространстве на участках между колоннами плиты 8 перекрытияимеют вырез для обхода колонн. С цельюобеспечения жесткой связи и в продольном направлении между элементами через колонны, на уровне перекрытия в заранее оставленные отверстия 9 пропускают отрезкиО арматуры, которые сваривают с выпусЗо ками 11 плит перекрытия на участках между колоннами.Далее ведут монжат элементов следующего яруса, повторяя те же операции, что ипри установке элементов на фундамент.С целью обеспечения более надежнойконструктивной защиты зданий от повышенных динамических воздействий, в здании устраивают в определенных местах диафрагмыжесткости. Для этого заанкеренные в фундаменте гибкие пряди 12 пропускают в кана 40 лы стеновых панелей 13, установленных между спаренными колоннами в распор, и напрягают эти пряди на всей высоте здания,В районах, подверженных землетрясениям, выполнение каркаса таким образомпозволяет выбрать наиболее рациональные4 ф схемы зданий, применить предварительноенапряжение, облегчить и сократить монтажна 40 - 45% относительно поэтажной разрезки, укрупнить сборные элементы до 10 тдля полного использования грузоподъемности кранов и транспортных средств, резкосократить объем сварочных работ на объекте,В.предложенном решении при динамических воздействиях не наблюдается снижения жесткости, а при увеличении степени предварительного напряжения вертикально установленной в каналах арматуры область стабилизированных жесткостей смещается в, зону относительно малых динамических нагрузок, в то время как в зоне больших нагрузок будет происходить интенсивное падение жесткости конструкций, в связи с чем элементы из предварительно напряженного железобетона не требуют восстановительных работ после часто повторяющихся сейсмических воздействий средней интенсивности,Описанное конструктивное выполнение пространственного сборного железобетонного элемента с предварительным напряжением горизоитальных связей (ригелей) и с последующим напряжением арматуры на коротких вертикальных участках (в колоннах) увеличивает жесткость и сейсмическую стойкость каркаса здания.формула иэобретениКаркас многоэтажного здания, вкл.очающий сборные пространственные элементы,соединенные между собой в вертикальной и горизонтал иой плоскостях, отличаюи(ийся тем, что, с целью повышения жесткости и сейсмостойкости, пространственные элементы выполнены Ж-образными из объединенных между собои парных стое, к которым на предварительно напряженных жестких связях консольно подвешены вертикальные элементы, причем стойки и вертикальные элементы по периметру выполнены на всю высоту со сквозными каналами для пропуска арматуры. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР206834, кл. Е 04 Н 9/02, 1967.2. Авторское свидетельство СССР467975, кл. Е 04 В 122, 1975.3, Патент США3466823, кл. 52-227,опублик. 971 (прототип).737581 г еда кто аказ 2 4/5 ктная