способ возведения безригельного каркаса здания

Формула изобретения

Способ возведения безригельного каркаса здания, включающий монтаж колонн и плит перекрытий, замоноличивание стыков между колоннами и плитами, пропуск арматуры сквозь колонны между плитами во взаимно перпендикулярных направлениях и натяжение ее, выдержку до набора бетоном стыка между колоннами и плитами передаточной прочности с последующей передачей усилия натяжения на бетон по периметру здания и омоноличиванием швов между плитами, отличающийся тем, что после набора бетоном стыка между колоннами и плитами передаточной прочности усилие натяжения арматуры на бетон передают попеременно во взаимно перпендикулярных направлениях поэтапно - сначала 30-40% общего усилия натяжения, затем 60-75% общего усилия натяжения, с последующим полным отпуском натяжения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении железобетонных безригельных каркасов зданий.

Известен способ возведения безригельного каркаса здания, включающий монтаж колонн и плит перекрытий, размещение преднапряженной арматуры между плитами во взаимно перпендикулярных направлениях, пропущенной сквозь колонны, с последующей передачей усилия натяжения арматуры на бетон по периметру здания и омоноличивание контактных швов /1/.

Наиболее близким к предлагаемому является способ возведения безригельного каркаса здания, включающий монтаж колонн и плит перекрытий, замоноличивание стыков между колоннами и плитами, пропуск арматуры сквозь колонны между плитами во взаимно перпендикулярных направлениях и натяжение ее, выдержку до набора бетоном стыка между колоннами и плитами передаточной прочности с последующей передачей усилия натяжения на бетон по периметру здания и омоноличивание швов между плитами /2/.

Недостатками известных способов являются длительные сроки выдержки бетона контактных швов до набора им передаточной прочности перед передачей усилия натяжения арматуры на бетон.

Техническая задача заключается в сокращении сроков возведения каркаса здания за счет снижения передаточной прочности бетона в контактном шве путем учета работы контактного шва в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

Поставленная задача решается таким образом, что в способе возведения безригельного каркаса здания, включающем монтаж колонн и плит перекрытий, замоноличивание стыков между колоннами и плитами, пропуск арматуры сквозь колонны между плитами во взаимно перпендикулярных направлениях и натяжение ее, выдержку до набора бетоном стыка между колоннами и плитами передаточной прочности с последующей передачей усилия натяжения на бетон по периметру здания и омоноличивание швов между плитами, согласно изобретению после набора бетоном стыка между колоннами и плитами передаточной прочности усилие натяжения арматуры на бетон передают попеременно во взаимно перпендикулярных направлениях поэтапно - сначала 30-40% общего усилия натяжения, затем 60-75% общего усилия натяжения, с последующим полным отпуском натяжения.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что после набора бетоном стыка между колоннами и плитами передаточной прочности усилие натяжения арматуры на бетон передают попеременно во взаимно перпендикулярных направлениях поэтапно - сначала 30-40% общего усилия натяжения, затем 60-75% общего усилия натяжения, с последующим полным отпуском натяжения.

Предлагаемый режим передачи усилия натяжения арматуры на бетон позволяет снизить величину передаточной прочности бетона для начала передачи усилия натяжения предварительно преднапряженной арматуры, т.е. начать операцию отпуска натяжения в более ранние сроки. Это обусловлено тем, что при попеременном поэтапном отпуске натяжения во взаимно перпендикулярных направлениях происходит передача усилия (P_s) на площадь контактного шва F₁ в одном направлении при одновременном вовлечении в работу смежного контактного шва F₂, что приводит к уменьшению величины давления. Таким образом, передаточную прочность можно снизить на 20%, т.к. _s/(F₁+F₂)<P/F₁. При этом твердение бетона будет происходить под давлением, что способствует ускорению набора прочности бетона, а на втором этапе можно отпустить усилие натяжения до 60-75% общего усилия, сначала в одном направлении, потом в перпендикулярном, и на третьем этапе можно отпустить натяжение арматуры полностью.

Способ поясняется чертежом, на котором представлено сечение колонны, сопряженной с плитами перекрытия.

Способ осуществляется следующим образом.

На возведенном фундаменте монтируют колонны 1 ячейки каркаса здания, между которыми располагают плиты 2 перекрытия. Через отверстия в колоннах вдоль осей в двух взаимно перпендикулярных направлениях пропускают арматуру и замоноличивают стыки между торцами и колоннами бетоном. После набора бетоном контактных стыков передаточной прочности, арматуру натягивают гидродомкратами и передают усилие натяжения поэтапно в двух взаимно перпендикулярных направлениях сначала 30-40% Ps, на втором этапе 60-75% Ps, на третьем этапе усилие натяжения отпускают полностью - 100% Ps.

Пример. Возводят колонны каркаса здания сечением 400400 мм. Между колоннами монтируют плиты перекрытия толщиной 220 мм. Контактные швы омоноличивают бетоном марки В15.

Площадь контакта F₁=F₂=220 см². Проектная передаточная прочность бетона контактного шва между плитами и колоннами составляет 0,7300=210 кгс/см². Арматуру пропускают через отверстия в колоннах между плитами перекрытия во взаимно перпендикулярных направлениях и натягивают. Усилие преднапряжения составляет Р_s= 30 тс, которое отпускают в три этапа попеременно во взаимно перпендикулярных направлениях при передаточной прочности 160 кгс/см²: 1 этап - усилие натяжения передают на величину 9 тс, 2 этап - на величину 18 тс, 3 этап - 30 тс. За этот период прочность бетона, находящегося под давлением увеличивается до проектной 210 кгс/см², а площадь контактных швов вовлекается в работу и составляет 220+220=440 см². В результате напряжение в контактном шве составит 30000/440= 68 кг/см², что значительно меньше начальной передаточной прочности 160 кгс/см². При единовременном отпуске натяжения напряжение в контактном шве составит 30000/220=136 кгс/см², что близко к прочности бетона и может произойти разрушение контактного шва.

Источники информации:

1. Маркаров Н.А. "Преднапряженные системы с натяжением арматуры в процессе монтажа зданий", журнал "Бетон и железобетон". М.: Стройиздат, 5, 1997 г., с.18-20.

2. Патент РФ 2133801, кл. Е 04 В 1/18, БИ 21, 1999 г. (прототип).