монолитное перекрытие для зданий и способ его возведения

Формула изобретения

1. Монолитное перекрытие для зданий, содержащее бетонную плиту и арматурный каркас, отличающееся тем, что арматурный каркас выполнен из тросов, концы которых закреплены на краю перекрытия и смещены относительно друг друга на величину шага, причем конец каждого второго троса смещен в сторону, противоположную смещению соответствующего конца каждого первого троса, а точки крепления концов расположены по эллипсу.

2. Перекрытие по п.1, отличающееся тем, что каждый первый трос размещен с возможностью поочередного контактирования сверху и снизу с пересекающими его вторыми тросами.

3. Способ возведения монолитного перекрытия, включающий натяжение и фиксацию тросов на концах перекрытия и последующее бетонирование, отличающийся тем, что предварительно производят смещение одного конца каждого троса относительно другого на величину шага, причем смещение конца каждого второго троса осуществляют в сторону, противоположную смещению соответствующего конца каждого первого троса, а фиксацию осуществляют в точках, расположенных по эллипсу.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что каждый первый трос дополнительно смещают поочередно вверх и вниз относительно пересекающих его вторых тросов.

5. Способ по пп.3 и 4, отличающийся тем, что концы первых и вторых тросов предварительно фиксируют друг с другом до момента окончательной фиксации.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении перекрытий с большими пролетами.

Известна железобетонная оболочка в виде цилиндрического свода двоякой кривизны с изменяющимися по высоте сечениями [1]

Недостатками такой оболочки являются сравнительная малая несущая способность и небольшие размеры перекрытия. Это объясняется тем, что при подобной конфигурации не представляется возможность сделать предварительное напряжение арматурного каркаса в нужных направлениях, а следовательно, сопротивляемость нагрузкам такого перекрытия будет снижена. Кроме того, возводить методом пневмоопалубки подобные оболочки можно только при небольших перекрываемых пролетах. Во-первых, при больших пролетах проблематично сделать соответствующего размера пневмоопалубку, а во-вторых, при большом давлении внутри пневмоопалубки, ее ткань будет выпирать через ячейки арматурного каркаса, что не позволит бетону оболочки сцепиться со всех сторон с арматурой.

Прототипом конструкции является монолитное перекрытие, содержащее бетонную плиту и арматурные каркасы [2]

Недостатками указанной конструкции являются недостаточная нагрузочная способность и большая трудоемкость изготовления при больших размерах перекрытия.

Известен способ монтажа конструкции перекрытия, включающий укладку арматуры на пневмоопалубку и последующее бетонирование [3]

Недостатками такого способа являются ограниченные размеры перекрытия, низкая нагрузочная способность и трудоемкость монтажа. Размеры перекрытия определяются, во-первых, размерами пневмоопалубки, а во-вторых, весом перекрытия, для поднятия которого на проектную высоту требуется определенное давление. При большой величине давления внутри опалубки монтажные работы производить опасно. Так, например, в случае прорыва (прожога) пневмоопалубки при помощи вырвавшегося воздуха могут быть травмированы работающие люди.

Несущие тросы перекрытия не могут быть напряжены перед замоноличиванием, поэтому несущая способность перекрытия будет снижена. Кроме того, указанный способ предусматривает сварочные работы практически по всей поверхности перекрытия после подъема его в проектное положение, что значительно увеличивает трудоемкость монтажа.

Прототипом способа является способ возведения монолитного перекрытия, включающий натяжение и фиксацию тросов на концах перекрытия [4]

Недостатки этого способа прежние. Малые размеры перекрытия, определяемые размером плит, сквозь которые пропускают тросы. Известно, что перекрытие арочного типа выдерживает большие нагрузки по сравнению с плоскими соответствующих размеров. Однако, если в прототипе положить плиты по форме арки, то натяжение тросов вызовет в перекрытие напряжения, одинаковые по знаку с напряжениями, возникающими от нагрузки. А это, в свою очередь, не способствует увеличению нагрузочной способности. Трудоемкость монтажа такого перекрытия велика, так как необходима предварительная установка колонн, на которые затем укладываются плиты.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков.

Эта цель достигается тем, что в перекрытии для зданий, содержащем бетонную плиту и арматурный каркас, арматурный каркас выполнен из тросов, концы которых закреплены на краю перекрытия и смещены относительно друг друга на величину шага, причем конец каждого второго троса смещен в сторону, противоположную смещению соответствующего конца каждого первого троса, а т очки крепления концов расположены по эллипсу. Кроме того, каждый первый трос размещен с возможностью поочередного контактирования сверху и снизу с пересекающими его вторыми тросами. Способ возведения включает натяжение и фиксацию тросов на концах перекрытия. Новым является то, что предварительно производят смещение одного конца каждого троса относительно другого на величину шага, причем смещение конца каждого второго троса осуществляют в сторону, противоположную смещению соответствующего конца каждого первого троса, а фиксацию делают в точках, расположенных по эллипсу. Кроме того, каждый первый трос дополнительно смещают поочередно поверх и вниз относительно пересекающих его вторых тросов. Кроме того, концы первых и вторых тросов предварительно фиксируют друг с другом до момента основной фиксации.

Способ возведения монолитного перекрытия включает в себя следующие операции:

смещение одного конца троса относительно другого на величину шага, причем смещение конца каждого второго троса осуществляют в сторону, противоположную смещению соответствующего конца каждого первого троса;

Натягивают тросы;

фиксируют тросы на концах перекрытия в точках, расположенных по эллипсу;

производят бетонирование.

По сравнению со способом прототипа, который включает в себя операции:

натягивание тросов;

фиксацию тросов на концах перекрытия;

бетониpование,

предлагаемый способ обладает следующими преимуществами.

Смещение одного конца троса относительно другого на величину шага, причем смещение конца каждого второго троса в сторону, противоположную смещению соответствующего конца каждого первого троса, позволяет получить переплетенный каркас из тросов, которые затем натягивают и фиксируют в точках, расположенных по эллипсу на краях перекрытия. Получается гиперболическая поверхность, образованная натянутыми тросами, то есть каркас перекрытия. Так как в любой точке гиперболической поверхности можно провести две пересекающиеся прямые, то в местах пересечения тросы должны соприкасаться. Такой способ не требует специальной сложной технологической оснастки. Натяжение тросов можно производить с помощью лебедки, причем независимо от размеров пролета. Если пропускать трос сверху и снизу относительно пересекающих его других тросов, то несущая способность каркаса еще больше увеличится. Так как переплетение тросов удобнее производить на монтажной площадке, а затем поднимать полученный каркас на проектную высоту, то для того, чтобы каркас не развалился при подъеме, концы тросов следует временно зафиксировать друг с другом. После монтажа каркаса производят бетонирование последнего методом передвижной опалубки.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображено монолитное перекрытия для зданий.

Монолитное перекрытие для зданий содержит тросы 1, концы которых зафиксированы на краях 2 перекрытия 3. Точки 4 крепления концов тросов 1 расположены по эллипсу. Перекрытие 3 размещено на стенах 5 здания. На перекрытии может быть установлен внутренний водослив 6.

Перекрытие для зданий работает следующим образом. Тросы 1 переплетаясь, образуют предварительно напряженный каркас, который потом бетонируется, образовывая монолитное перекрытие 3. После застывания бетона концы тросов 1 в точках фиксации 4 могут быть несколько отпущены, при этом в перекрытии создается напряженный бетон.

Чем больше ось эллипса, по которому расположены точки 4, тем больше высота арки в поперечном сечении. Так как горловой эллипс перекрытия меньше по размерам крайних, то в середине перекрытия может быть установлен внутренний водослив 6.

Способ возведения перекрытия заключается в следующем.

Пpоизводят смещение одного конца каждого троса 1 относительно другого на величину шага, который определяет размер ячеек полученного при этом каркаса. Причем смещение конца каждого второго троса осуществляют в сторону, противоположную смещению соответствующего конца каждого первого троса. Затем натягивают тросы 1 и фиксируют их концы в точках 4, расположенных по эллипсу на концах (краях 2) перекрытия. Затем бетонируют полученный каркас методом передвижной опалубки, которая, например, может быть установлена на рельсах, расположенных вдоль стен 5 (на чертеже не показаны).

Если в процессе монтажа дополнительно смещать тросы 1 поочередно вверх и вниз относительно пересекающих их других тросов, то переплетенный каркас получится еще более прочным. Причем, если эту операцию производить на монтажной площадке, то концы тросов 1 необходимо временно зафиксировать друг с другом, исключая тем самым рассыпание каркаса при подъеме на проектную высоту.

Внедрение изобретения позволит создавать перекрытия с большими пролетами, высокой нагрузочной способностью, которая может варьироваться в зависимости от кривизны эллипса, по которому размещены точки фиксации тросов. Монтаж перекрытия не требует сложной технологической оснастки и имеет сравнительно малую трудоемкость. Все это даст экономический эффект в народном хозяйстве, который может быть подсчитан после внедрения.