Каркас многоэтажного здания и способ его возведения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 76734 19 5 ЕСПУБЛИК 5 Е 04 ЕТЕЛЬСТВ ОРСКОМ сится к области строть использовано для ногоэтажных зданий го и общественного- повыше ие надежриалоемкости и трун каркас мно2 - сечение моментов в сние Б-Б вдоль чение В-В нна фиг,2; на гоэтаж- А-А на чениях ригеля фиг,2; фиг.7 -ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1361266, кл. Е 04 В 1/18, 1987.Авторское свидетельство СССРМ 1678993, кл, Е 04 В 1/18, 1988,(54) КАРКАС МНОГОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ ИСПОСОБ ЕГО ВОЗВЕДЕНИЯ(57) Изобретение относится к строительствуи может быть использованопри возведениикаркасов многоэтажных зданий. Целью изобретения является повышение надежности,снижение материалоемкости и трудоемкости монтака. Ригели одного направленияимеют ширину, превышающую ширинусмежной грани колонн, а ригели другого направления имеют ширину, превышающуюширину смежной грани колонн. Последниеригели и ригели, расположенные по контуру Изобретение отноительства и может бьвозведения каркасов мпромышленного, жилоназначения,Цель изобретенияности и снижение матдоемкости монтажа,На фиг,1 изображьного здания; на фиг.фиг.1; на фиг,3 - эпюраригеля; на фиг.4 - сечена фиг.2; на фиг.5 - сена фиг,6 - сечение Г-Г здания, снабжены сборными элементами, имеющими поперечное сечение тавровой формы, и установлены полкой вниз в ниж- .ней части ригеля. Предварительно напряженная арматура располокена по кривой соответствующей эпюре изгибающих моментов, и имеет защитное покрытие в зоне положительных моментов, исключающее ее сцепление с бетоном. Предварительно напряженная арматура ригелей с меньшей шириной пропущена в прямоугольные с на-.клонной верхней гранью отверстия колонн, а предварительно напряженная 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 здания, смещены вниз относительно плит перекоытий с возможностью опирания последних на полки, 2 с,п. ф-лы, 12 ил,аман 1 сечение Д - Д на фиг.2; на фиг,8 - се Е-Е на фиг.2; на фиг.9 - то же, ва сборно-монолитного ригеля со сбор элементом; на фиг,10- сечение Ж - Ж на фиг,8; на фиг,11 - фрагмент колонны с прямоугольным основным проемом на уровне перекрытия для пропуска верхней сквозной арматуры и с дополнительным проемом под перекрытием; йа фиг.12 - сечение И - И на фиг,11,Каркас многоэтажного здания содержит колонны 1 со сквозными прямоугольного сечения отверстиями 2, которые расположены по одной из центральных осей колонны 1 в10 20 25 35 40 ур 01 не плит перекрытий 3, установленных с зазором 4 между их гранями, и предварительно напряженную арматуру 5 длиной на ширину и длину здания, размещенную в зазорах 4 между плитами перекрытий 3, пропущенную через отверстия 2 колонны 1, заанкеренную по периметру здания и замоноличенную Ьетоном 6 с образованием сборно-монолитных ригелей 7,8,9 в двух взаимно перпендикулярных направлениях, одни из которых 7 расположены соосно прямоугольным отверстиям 2 колонн 1 и имеют ширину менее ширины смежной грани 10 коон 1. Ригели 8 другого направления имеют ширину, превышающую ширину смежной грани 11 колонн 1. Ригели 9. расположенные по контуру здания, и, по крайней мере, ригели 8 снаб жены 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-напряженной арматурой 15. Предаарительно-напряженная арматура 5 размещена по кривой, соответствующей эпюре изгибающих моментов, и имеетв зоне положительных моментов 16 защит ное покрытие 17, исключающее ее сцепле. ние с бетоном 6. Защитное покрытие 17 может быть выполнено, например, в виде полиэтиленовой трубки, В зонах отриательных изгибающих моментов 18 ригелей 7,8,9 арматура 5 имеет сцепление с бетоном 6.Предварительно-напряженная арматура 5, расположенная перпендикулярно отверстиям 2 колонн 1, размещена вне тела колонн 1 в зазорах между, гранями 10 колонн 1 и перекрытии 3 над полками сборных элементов 12.Плиты перекрытий 3 выполнены с пустотами 19, расположены торцами параллельно арматуре 5. пропущенной через отверстия 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 50 определяется необходимостью защемления плит перекрытий 3 в ригелях,Ригели 7,8,9 могут быть снабжены дополнительной ненапрягаемой арматурой 21 в виде сеток и стержней, размещенных в зонах отрицательных изгибающих моментов 17 с заведением ее а полости пробок 19 плит перекрытий 3,В ригелях 9, установленных по периметру здания, сборные элементы 12 смещены 1 вниз относительно плит перекрытий 3, чтодает возможность опирать последние на полки 14 сборных элементов 12,Прямоугольные отверстия 2 колонн 1имеют наклонную верхнюю грань 22, расположенную над верхней гранью плит перекрытий 3, что улучшает условиябетонирования отверстий 2.Возможно использование сборных элементов в ригелях 7. но в этом случае последние также будут иметь ширину,превышающую ширину смежной грани 10колонн 1,Колонны 1 для исключения закладныхдеталей выполняют с дополнительнымсквозным отверстием 23, расположеннымсоосно основным отверстиям 2 ниже плитперекрытий 3 для установки монтажныхопор.Способ возведения каркаса многоэтажного здания вкл ючает следующие операции.Монтируют колонны 1 и фиксируют их впроектном положении. Устанавливают в отверстиях колонн 1 монтажные столики, накоторых размещают инвертарные мостики(на чертеже не показаны). На последних размещают в проектное положение сборныеэлементы 12, плиты перекрытий 3 и боковуюопалубку по периметру здания, На напрягаемую арматуру 5 наносят защитное покрытие 17 и устанавливают ее по кривой,соответствующей эпюре изгибающих моментов, а ненапрягаемую арматуру - в зонах отрицательных моментов 18. Затемукладывают бетон 6 ригелей 7, 8, 9 в пределах защитного покрытия 17 арматуры 5 навсю высоту ригелей 7,8,9 и одновоеменноукладывают бетон 6 на остальных участкахригелей 7, 8, 9 до низа арматуры 5. Посленабора бетоном 6 проектной прочности производят натяжение арматуры 5 и ее анкеровку с последуощим бетонированиемучастков ригелей 7, 8, 9 и отверстий 2 колонн1 ДО полной высоты.Защитное покрытие 17 арматуры 5 долкно быть. выведено над уровнем первогослоя бетона 6 участков ригелей 7,8,9 в зонахотрицательных моментов 18.После набора бетоном 6 проектнойпрочности демонтируют инвентарные мостики и монтажные столики, Затем цикл монтажа повторяют на перекрытии следующегоэтажа,Изобретение позволяет упростить технологию изготовления колонн 1 и монтажакаркаса, повысить надежность каркаса засчет увеличения сечения ригелей 7, 8, 9 и ихармирования, а также за счет образованияжестких рамных узлов сопряжения колонн сжестким диском перекрытий. Кроме того,1776734 5.10 20 25 30 35 40 сокращается трудоемкость монтажа и материалоемкость самого каркаса, исключается 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 сечения полкой книзу позволяет обеспечить высокое качество потолков без дополнительных трудовых и материальных затрат. Наличие предварительно напряженной арматуры 8 и ребра 13, заделанного в слое монолитного бетона 6, позволяет 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 позволяет обеспечить совместную его работу при эксплуатации в составе сборно-монолитного ригеля 7,8,9 без выпусков арматуры, Количество арматуры 5 может быть просто подобрано по величине эксплуатационных воздействий на каркас с учетом размещения сквозной напрягаемой арматуры 5, Это приводит и к снижению металло- емкости перекрытий каркаса, Применение сборного элемента 12 с тавровой формой поперечным сечением позволяет применять предлокенный каркас для широкого спектра нагрузок на перекрытия.Выполнение сквозной предварительно напряженной арматуры 5 в обоих направлениях в одном уровне и размещение ее в середине каждого пролета между колоннами 1 в зоне положительного момента 16 без сцепления с бетоном 6, позволяет за счет одиночного размещения ее в каждом поперечном сечении ригелей 7, 8, 9 сократить расход высокопрочной арматуры 5. Выполнение без сцепления арматуры 6 в зоне положительного момента позволяет передать преднапрякение на бетон 9 ригелей 4 и 5 и повышает трещиностойкость их сечений. Размещение напрягаемой арматуры 5 криволинейно согласно эпюре моментов (см, фиг.3 и 4) позволяет рационально разместить эту арматуру 5, обеспечить полное использование ее прочностных свойств и тем самым исключить вероятность 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, позволяет упростить установку на колонне 1 вспомогательных устройств (монтажных столиков и мостиков), надежно зафиксировать их положение, и тем самым сократитьтрудозатраты при монтаже. Нэ 1 ичие железобетонной перемычки 24 позволяет зафиксировать положение готового перекрытия в эксплуатационном состоянии после демонтажа вспомогательных устройств, что повышает надежность работы каркаса под нагрузкой.Выполнение сборно-монолитного ригеля 7,8,9 по торцам плит 3 заодно со шпонками на боковых поверхностях, размещенными в пустотах 20 плит 3, значительно улучшает совместную работу диска перекрытия. Обжатие от преднапряжения, передаваемое на сборно-монолитный ригель 7.8,9 благодаря наличию шпонок в пустотах 20 торцов плит 3, которые выполнены заодно с ригелем 7,8,9, позволяет посредством шпонок передавать указанные усилия на плиты 3 и на диск перекрытия в целом, что повышает надежность работь 1 перекрытия.Установка локальной ненапрягаемой арматуры 21 дополнительно к сквозной напрягаемой арматуре 5 в зонах отрицательных моментов 18 у колонн 1 позволяет повысить несущую способность приопорных сечений ригелей 7.8,9 и существенно снизить в предельном состоянии по прочности величины пролетных усилий. Это позволяет повысить надежность перекрытий и,соответственно, каркаса здания, снизить трудозатраты на армирование ригелей 4 и 5, Технология монтажа позволяет полностью передать усилие предварительного напрякения с арматуры 5 на бетон 6 ригелей 7,8,9, устранить значительные по величине контактные напрякения в стыках между колоннами 1 и плитами перекрытий 3 при натяжении арматуры 5, что может приводить к скосу углов плит 3, повреждениям, колонн 1 и т.д Тем самым обеспечено существенное повышение надежности технологического процесса возведения каркаса, Кроме того,благодаря шпанкам ригелей 7,8,9 по торцам плит обжатие ригелей 7,8,9 передается и на плиты 3, обеспечивая тем самым, благодаря наличию швов 25, совместную пространственную работу плит перекрытия 3 под на 50.грузкой в едином диске в условиях двуосного обжатия, При наличии кесткого контура из ригелей 9 перекрытие при эксплуатации представляет собой мембрану с распорными усилиями, передающимися на этот контур, Надежность работы диска перекрытия повышается также благодаря наличию жестких крестообразных стыков, образованных монолитными армированными продольными и поперечными швами,1776734Формула изобретения1, Каркас многоэтажного здания, включающий колонны со сквозными прямоуголь-ного сечения отверстиями, расположенными по одной иэ центральных осей колонн в уров не плит перекрытий, установленных с зазорами между их гранями, и предварительно напряженную арматуру длиной на ширину и длину здания, размещенную в зазорах между плитами перекрытий, пропущенную че рез отверстия колонн, эаанкеренную по периметру здания и замоноличенную бетоном с образованием сборно-монолитных ригелей в двух взаимно перпендикулярных направлениях, одни из которых расположе ны соосно с прямоугольными отверстиями колонн и имеют ширину менее ширины последних, отл ич а ющи йся тем,что, с целью повышения надежности и снижения материалоемкости и трудоемкости монта жа, ригели другого направления имеют ширину, превышающую ширину смежной грани колонн. а ригели, расположенные по контуру, и по крайней мере ригели шириной, превышающей ширину смежной грани 25 колонн, снабжены сборными элементами с поперечнвщ сечением тавровой формы, установленными полкой вниз в нижней части ригелей, причем предварительно напряженная арматура размещена по кривой, 30 соответствующей эпюре изгибающих моментов, и имеет в зоне положительных моментов защитное покрытие, исключающее ее сцепление с бетоном, а предварительно , напряженная арматурадругого направления 35 размещена вне тела колонн над полками сборных элементов в зазоре между боковыми гранями колонн и плит перекрытиякоторые выполнены с пустотами и расположены торцами параллельно предва рительно напряженной арматуре, пропущенной через отверстия колонн, и снабжены полыми пробками, расположенными в торцах пустот и заполненными бетоном с образованием шпонок ригелей. 45 2, Каркас по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что верхняя грань прямоугольных отверстий колонн выполнена наклонной и размещена над верхней гранью плит перекрытий.3. Каркас по пп,1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что сборные элементы ригелей, расположенные по контуру здания, установлены со смещением вниз относительно плит перекрытий с возможностью опирания последних на их полки,4. Каркас по пп.1-3, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что поперечное сечение ребра каждого сборного элемента выполнено в виде ласточкина хвоста,5. Каркас многоэтажного здания по п,1,2,3,4, отл ич а ю щи йс я тем, что ригели снабх;ены дополнительной ненапрягаемой арматурой, размещенной в зонах отрицательных моментов,6; Способ возведения каркаса многоэтажного здания, включающий монтаж колонн, установку плит перекрытий в проектное полажение, размещение арматуры ригелей, укладку монолитного етона ригелей, напряжение арматуры и ее анкеровку по контуруздания, отл ичаю щийся тем, что, с целью повышения надежности и сни-. жения материалоемкости и трудоемкости монтажа, до укладки арматуры устанавливают в проектное положение сборные элементы ригелей, а арматуру наносят защитное покрытие и размещают ее по кривой, соответствующей эпюре изгибающих моментов, затем укладывают бетон ригелей в пределах защитного покрытия арматуры на всю высоту ригелей с одновременной укладкой бетона на остальных участках ригелей до низа арматуры, а после набора бетоном проектнойпрочности производят натяжение арматуры и ее анкеровку с последующий бетонированием участков ригелей до полной высоты, 1776734. Редактор рректор Н,Туп Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 4103 ВНИИПИ Гос ЦГ О Составитель Т.Ивано Техред М, ЯоргенталТираж Подписноерственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 313035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5