сводчатое сооружение зданий

Формула изобретения

Сводчатое сооружение зданий, включающее каркас из закрепленных к элементам здания плоских ферм с верхним и нижним поясами, раскосами и стойками, соединенных прогонами, и покрытие, отличающееся тем, что прогоны каркаса присоединены к стойкам в уровне нижнего пояса ферм, верхний пояс которых выполнен горизонтальным, а нижний - сводообразующим, а покрытие жестко прикреплено к прогонам в уровне нижнего пояса ферм и выполнено из омоноличенных мелкозернистым бетоном, расположенных с шагом перпендикулярно прогонам и соединенных с ними по низу прогона, стержневых элементов, с зафиксированными на них снизу двумя слоями арматурных сеток, расположенных со смещением ячеек относительно друг друга, и сверху - сетки-опалубки, при этом размер ячейки арматурной сетки превышает размер ячейки сетки-опалубки в 8 - 11 раз, а размер ячейки сетки-опалубки равен 0,2 - 0,4 размера крупного заполнителя бетона.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству, в частности к конструкциям сводчатых покрытий зданий и сооружений, в том числе возводимых при реконструкции.

Известны конструкции сводчатых сооружений зданий, включающие смонтированный на опорах каркас свода и закрепленное на нем монолитное железобетонное покрытие, армированное стальными сетками [1].

Недостатками известных конструкций являются сложность возведения сооружения из-за необходимости большого количества опор и распорок, крепления опалубки и трудности бетонирования сверху, а также большая материалоемкость.

Наиболее близким к предлагаемому является сводчатое сооружение, включающее каркас из несущих элементов в виде плоских арочных ферм, соединенных по верхнему поясу ферм прогонами, и уложенное по последним покрытие [2].

Недостатками известной конструкции являются сложность и громоздкость монтажа несущих элементов каркаса и монолитного бетонирования покрытия по верхнему поясу ферм и большая материалоемкость несущего каркаса при возведении железобетонного покрытия с обеспечением его устойчивости.

Техническая задача заключается в упрощении монтажных работ и бетонировании при снижении материалоемкости сооружения здания.

Поставленная задача решается таким образом, что в сводчатом сооружении зданий, включающем каркас из закрепленных к элементам здания плоских ферм с верхним и нижним поясами, раскосами и стойками, соединенными прогонами, и покрытие, согласно изобретению, прогоны каркаса присоединены к стойкам в уровне нижнего пояса ферм, верхний пояс которых выполнен горизонтальным, а нижний - сводообразующим, а покрытие жестко прикреплено к прогонам в уровне нижнего пояса ферм и выполнено из омоноличенных мелкозернистых бетоном, расположенных с шагом перпендикулярно прогонам и соединенных с ними по низу прогонов стержневых элементов с зафиксированными на них снизу двумя слоями арматурных сеток, расположенных со смещением ячеек относительно друг друга, и сверху-сетки-опалубки, при этом размер ячейки арматурной сетки превышает размер ячейки сетки-опалубки в 8-11 раз, а размер ячейки сетки-опалубки равен 0,2 - 0,4 размера крупного заполнителя бетона.

Предлагаемая конструкция отличается от известной выполнением каркаса из плоских ферм с верхним горизонтальным поясом и нижним сводообразующим соединением их прогонами в уровне нижнего пояса и присоединением прогонов к стойкам ферм, что обеспечивает надежное крепление покрытия к прогонам снизу и упрощение монтажа каркаса и в результате возможности крепления его как к вертикальным, так и горизонтальным элементам здания, в том числе и несущим.

Кроме того, выполнение покрытия из омоноличенных мелкозернистым бетоном, расположенных с шагом перпендикулярно прогонам и соединенных с ними стержневых элементов с зафиксированными на них снизу арматурными сетками, а сверху сеткой-опалубкой, позволяет возводить монолитное сводчатое покрытие удобным методом торкретирования бетонной смеси с подачей ее снизу. При этом предлагаемое армирование покрытия и использование сетки-опалубки с предлагаемым соотношением размеров ячеек, а также смещение сеток относительно друг друга обеспечивают возможность получения самонесущего тонкостенного железобетонного покрытия повышенной устойчивости и таким образом облегчают конструкцию каркаса и сооружения в целом.

На фиг. 1 представлено сводчатое сооружение здания, разрез; на фиг. 2 - каркас свода, вид сверху; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1.

Сводчатое сооружение здания состоит из металлического каркаса, образованного плоскими фермами 1 с нижним сводообразующим поясом 2, верхним горизонтальным поясом 3, стойками 4 и раскосами 5, прогонами 6 и стержневыми элементами 7. Фермы 1 подвешены к перекрытию здания 8 посредством элементов 9 и оперты на элементы стен 10. Стержневые элементы 7 подвешены на петлях 11 и приварены к прогонам 6, а концы их закреплены по выполненному по верху элементов стен железобетонному опорному поясу 12. На стержневых элементах 7 сверху зафиксирована сетка- опалубка 13, а снизу - два слоя арматурной сетки 14 (типа рабица), которые прикреплены к стержневым элементам 7 с помощью скруток 15 с прижимными стержнями 16.

Возведение сводчатого сооружения осуществляют в следующей последовательности. Плоские фермы 1 подвешивают к перекрытию 8 здания посредством элементов 9, замоноличенных в перекрытии 8, нижним поясом опирая их на элементы стен 10. К стойкам 4 ферм 1 по нижнему поясу 2 приваривают прогоны 6, выполненные из швеллера. В местах крепления стержневых элементов 7 к прогонам приваривают петли 11, вешают на них стержневые элементы 7 и скрепляют их с прогонами сваркой. Концы стержневых элементов 7 фиксируют на опорном железобетонном поясе 12 стен здания. На стержневые элементы 7 сверху укладывают сетку-опалубку 13, а снизу - два слоя арматурной сетки 14, прикрепляя их скрутками 15 с пружинными стержнями 16.

При фиксации арматурных сеток 14 их смещают относительно друг друга, уменьшая при этом суммарный размер ячейки, обеспечивающий удержание бетонной смеси при торкретировании. После чего производят бетонирование путем торкретирования мелкозернистой бетонной смеси снизу со стороны арматурных сеток. Размер ячейки сетки - опалубки равен 0,2 - 0,4 размера крупного заполнителя и выбран таким образом, чтобы, удерживая крупный заполнитель, частично пропускать растворную часть смеси для омоноличивания опалубки сверху с образованием защитного слоя. Размер ячейки арматурной сетки превышает размер ячейки сетки-опалубки в 8-11 раз.

После твердения бетона сводчатое покрытие представляет собой устойчивую самонесущую железобетонную конструкцию с обетонированной внутренней интерьерной поверхностью, готовой к окончательной отделке.