железобетонный каркас здания белгпи

Формула изобретения

Железобетонный каркас здания, включающий колонны крайних и внутренних рядов, снабженные пазами для установки торцов плоских прямоугольных ригелей, при этом ригели внутренних рядов выполнены с полками для опирания плит перекрытия, отличающийся тем, что колонны выполнены прямоугольного сечения с соотношением сторон не менее 1:3, причем колонны крайних рядов установлены большей стороной сечения вдоль длины здания, а колонны внутренних рядов - перпендикулярно длине здания, при этом ригели крайних рядов выполнены с шириной, равной или большей удвоенной толщине колонны, и установлены в пазах колонн крайних рядов со смещением относительно колонн или без него, причем ригели крайних рядов установлены ниже ригелей внутренних рядов на толщину ригеля.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства зданий различного назначения, преимущественно зданий жилищного и гражданского строительства.

Известен каркас, который состоит из сборных или монолитных колонн прямоугольного сечения и многопустотных плит, объединенных в единую систему монолитными железобетонными несущими связевыми ригелями. Ригели во взаимно перпендикулярных направлениях пропущены через колонны и жестко связаны с последними в этих узлах. Для этого в сборных колоннах на высоту ригелей в уровнях перекрытий выполняются сквозные проемы с полным обнажением в этих местах рабочей арматуры. Опирание многопустотных плит на несущие ригели предусмотрено посредством бетонных шпонок, образуемых в открытых по торцам плит полостях на глубину 10020 мм при укладке монолитного бетона ригелей. Кроме того, по торцам многопустотных плит на длину 15010 мм предусмотрены выпуски их рабочей арматуры, размещаемые в монолитных несущих ригелях. Несущие ригели могут быть прямоугольного или таврового сечения с верхней полкой, располагаемой в стяжке пола. Монтаж каркаса производится с помощью стоечной монтажной технологической оснастки, размещаемой на возведенном ниже перекрытии (1).

Недостатками указанного решения являются применение монолитных несущих конструкций, требующих дополнительных энергетических затрат при возведении в осенне-зимний период, кроме этого необходимо применение временно поддерживающих перекрытия металлических конструкций (монтажно-технологической оснастки), делающих возведение каркаса неэкономичным.

Прототипом заявляемого технического решения является железобетонный каркас здания Бозылева, с междуэтажными перекрытиями без выступающих из плоскости перекрытий ребер, включающий колонны квадратного сечения, плоские продольные и поперечные ригели, последние из которых выполнены с полками для опирания продольных ригелей и плит перекрытия, а ветви поперечных ригелей, охватывающие колонны, снабжены ограничителями гибкости, расположенными по продольным осям здания. Поперечные ригели выполнены составными, колонны имеют пазы для опирания вильчатых концов поперечных ригелей, а ограничители гибкости выполнены в виде армированной опорной балки из монолитного бетона в шпоночном зазоре, образованном торцовыми поверхностями частей поперечного и продольного ригелей и колонной, причем арматура опорной балки жестко соединена с арматурой колонны или пропущена через колонну (2).

Недостатками прототипа являются высокие материалоемкость и трудоемкость строительства в связи с необходимостью применения трудоемких операций сварки выпусков арматуры для обеспечения неразрезности в узлах сопряжения плоских ригелей, а также применение монолитных несущих конструкций, требующих дополнительных энергетических затрат при возведении в осение-зимний период.

Задачей заявляемого каркаса является снижение материалоемкости и трудоемкости строительства за счет более полного использования прочностных свойств арматуры и бетона, а также обеспечение возможности устройства стен из легких материалов с высоким коэффициентом термического сопротивления, опирающихся на конструкции каждого этажа. Поставленная задача достигается тем, что в железобетонном каркасе здания, включающем колонны крайних и внутренних рядов, снабженные пазами для установки торцов плоских прямоугольных ригелей, при этом ригели внутренних рядов снабжены полками для опирания плит перекрытия, колонны выполнены прямоугольного сечения с отношением сторон не менее 1:3, причем колонны крайних рядов установлены большей стороной сечения вдоль длины здания, а колонны внутренних рядов - перпендикулярно длине здания, при этом ригели крайних рядов выполнены с шириной, равной или большей удвоенной ширине колонны, и установлены в пазах колонн крайних рядов со смещением или без него, причем ригели крайних рядов установлены ниже ригелей внутренних рядов на толщину ригеля. Благодаря заявляемому решению достигается снижение трудоемкости, сокращение сроков строительства, энергетических затрат и расхода металла, за счет исключения трудоемких операций по устройству подмостей (установки металлической технологической оснастки), выполнения ответственных конструкций из монолитного бетона, а также за счет более полного использования прочностных свойств арматуры и бетона в связи с применением их марок повышенной прочности и рациональных сечений элементов.

Заявляемое решение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен фрагмент каркаса здания, вид сверху; на фиг.2 - фрагмент каркаса с плитами перекрытия, вид сверху; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.2; на фиг. 4 - аксонометрический вид узла соединения колонны внутреннего ряда с ригелями внутреннего ряда; на фиг. 5 - аксонометрический вид соединения колонны крайнего ряда с ригелями крайнего ряда.

Железобетонный каркас здания состоит из колонн 1 крайних рядов и колонн 2 внутренних рядов прямоугольного сечения с соотношением сторон не менее 1: 3. Колонны снабжены пазами 3 для установки плоских прямоугольных ригелей 4 крайних рядов и плоских прямоугольных ригелей 5 внутренних рядов. Колонны 1 крайних рядов устанавливаются большей стороной сечения вдоль длины здания, а колонны 2 внутренних рядов - перпендикулярно длине здания. Ригели 5 внутренних рядов имеют в торцовых частях выступы 6, которые позволяют опереть ригели на половину толщины колонны. Для опирания плит перекрытия 7 ригели 5 внутренних рядов снабжены полками 8, выполненными по длинным сторонам ригелей на половину их толщины. Ригели 4 крайних рядов прямоугольные, входят в пазы 3 колонн 1 крайних рядов и выполнены с шириной, равной или большей удвоенной толщины колонны. Ригели 4 могут размещаться по отношению к колоннам 1 крайних рядов, как показано на фиг.3, или со смещением в пределах ширины ригеля. Для опирания плит на верхнюю плоскость, ригели 4 установлены в пазах 3 колонн 1 ниже ригелей 5 внутренних рядов на толщину ригеля. Плиты перекрытия 7 укладываются на полки ригелей 5 одной стороной и на верхнюю плоскость ригелей 4 другой стороной. В местах контакта с колоннами 1 в плитах 7 выполняется паз 9 для схватывания колонны. В местах опор на колонны 2 ригели 5 соединяются между собой соединительными деталями 10 из круглой или листовой стали.

Монтаж каркаса осуществляется следующим образом.

После установки колонн внутренних и крайних рядов, в пазы 3 заводятся ригели 4 и 5, причем, ригели 5 внутренних рядов опираются на колонны 2 внутренних рядов при помощи выступов 6. После установки, ригели соединяются между собой при помощи сварки соединительными деталями 10, выполненными из круглой или листовой стали, после чего пазы 3 колонн заделываются монолитным бетоном. На ригели внутренних и крайних рядов укладываются плиты перекрытия, причем, опирание плит производится на верхнюю плоскость ригелей 4 крайних рядов и полки 8 ригелей 5 внутренних рядов, для чего на одном из торцов плит предусмотрена подрезка на половину толщины плиты. Плиты, уложенные у колонн, соединяются с ригелями крайних и внутренних рядов при помощи сварки металлическими соединительными деталями.

Заявляемое техническое решение позволит снизить материалоемкость и трудоемкость строительства, сократить сроки строительства, а также обеспечить возможность устройства стен из легких материалов с высоким коэффициентом термического сопротивления, опирающихся на конструкции каждого этажа.

Источники информации

1. А.И. Мордич, Р.И. Вигдорчик, В.Н. Белевич, Ю.И. Иващенко "Унифицированная открытая каркасная система зданий с плоскими перекрытиями, серия Б1.020.1 - 7", (Архитектура и строительство 6, 1999 г., Минск).

2. Патент Республики Беларусь BY 2772C1, кл. Е 04 В 1/18 от 30.06.1999 "Железобетонный каркас здания Бозылева".