Перекрытие многоэтажного здания и способ его монтажа

 

Изобретение относится к перекрытиям многоэтажных зданий и способам их монтажа. Целью изобретения является повышение несущей способности и снижение материалоемкости и трудоемкости монтажа перекрытия. Трапециевидные плиты оперты на ядро жесткости и на колонны, установлены наклонно и соединены между собой с образованием многоволновой складки. Колонны расположены вокруг многоугольного ядра и по поперечным осям здания, проходящим через противоположные углы ядра жесткости. Верхние грани многоволновых складок размещены в пролетах, а нижние - по поперечным осям здания. Колонны монтируют на всю высоту с раскреплением их поверху постепенно наращиваемой стрелой крана. Плиты поднимают парными секциями, выполненными из четырех плит и расположенными с двух сторон ядра жесткости по поперечной оси здания. 2 с.п. ф-лы, 14 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51) 4 Е 04 В 5 43

OI1HCAHHE MSO6PETEHHR

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4340645/31-33 (22) 08 ° 12.87 (46) 15.12.89. Бюл. Р 46 (71) Ллма-Лтинский инженерно-строительный институт (72) )K.Á. Байнатов (53) 69.025(088.3) (56) Авторское свидетельство СССР

N9 552395, кл. E 04 В 1/35, 1974.

Пуллер В. Конструкции высотных зданий. И.: Стройиздат, 1979, с. 98, р. IV, 15-0. (54) ПЕРЕКРЫТИГ> ИНОГОЭТЛЖНОГО ЗДАНИЯ

И СПОСОБ ЕГО 110НТЛ)(Л (A7) Изобретение относится к перекрытиям многоэтажных зданий и способам их монтажа. Целью изобретения является повышение несущей способности и снижение материалоемкости и трудоИзобретение относится к строительству, в частности к перекрытиям многоэтажных зданий башенного типа с ядром жесткости и способом их возведения, и может быть использовано при строительстве промышленных и общественно-торговых зданий в стесненных городских условиях и в условиях слож-. ного рельефа местности.

Целью изобретения является повышение несущей способности и снижение материалоемкости и трудоемкости монта>ха перекрытия.

На фиг. 1 изображено перекрытие многоэтажного злавия, на фиг. 2 — фасад многоэтажного здания башенного типа без ограждаюших конструкций; на фиг. 3 — наружная плита перекры2 емкости монтажа перекрытия. Трапециевидные плиты оперты на ядро жесткости и на колонны, установлены наклонно и соединены между собой с образованием многоволновой складки. Колонны расположены вокруг многоугольного ядра и по поперечным осям здания, проходящим через противоположные углы ядра жесткости. Верхние грани многоволновых складок размецены в пролетах, а нижние — по поперечным осям здания. Колонны монтируют на всю высоту с раскреплением их поверху постепенно наращиваемой стрелой крана. Плиты поднимают парными секциями, выполненными из четырех плит и расположенными с двух сторон ядра жесткости по поперечной оси здания.

2 с.п. ф-лы, 14 ил. тия, вид в аксонометрии; на фиг. 4 внутренняя плита перекрытия, вид в аксонометрии, на фиг. 5 — фрагмент соединения многоволновой складки с колоннами, вид в аксонометрии, на фиг. 6 — узел I на фиг. 2; на фиг. 7— узел II на h>HI 1; на фиг. 8 — ядро жесткости с самоподъемным краном с симметричной стрелой, на фиг. 9 первый этап нарацивания стрелы крана и монтаж первого ряда колонны вокруг ядра жесткости, на фиг. 10 второй этап наращивания стрелы крана, монтаж наружного ряда колонны и сборка секции плит перекрытия первой зоны на нулевой отметке; на фиг. 11 подъем парных секций плит первой зоны и сборка секции второй зоны на ну1528874

7 где h — высота плит 3,4 соответственно в углах 6-9.

Плиты 3,4 установлены на колонны

5 углами 6,7 с большей высотой и наклонно с образованием многоволновой пологой складки, верхние грани

16 которой размещены в пролетах, а нижние грани 17 — по поперечным осям

40 здания .

Ila верхних гранях 16 складок плиты 3,4 соединены между собой посредством установленных в их пазах клиновидных шпонок 18 с фиксатором 19.

В плитах 3,4 предусмотрены монтаж- 45 ные отверстия ?О. Перекрытие монтируют в следующей последовательности.

После возведения фундаментов и ядра 2 жесткости стреловым само50 подъемным краном 21 устанавливак>т колонны 5 на высоту здания с последовательным раскреплением их наверху стрелой 22 крана 21, наращивая стрелу 22 по мере установки колонн 5 по поперечным осям здания, после чего крепят на стрелах 22 подъемное оборудование 23. Затем жестким соединением образуют парные секции 24 из четырех левой отметке; на фиг. 12 — очередность этапов сборки и монтажа парных секций плит перекрытий одного этапа и схемы вращения крана; на фиг. 13 строповка секции плит для их подъема тросами, пропущенными через отверстия в стыке двух плит и соединенными с траверсой захвата, вид в аксонометрии, на фиг. 14 — размещение подъемного оборудования в узлах стрелы крана.

Перекрытие 1 многоэтажного здания с многоугольным ядром 2 жесткости включает сборные плиты 3,4, соединен- 15 ные между собой и установленные на ядро 2 жесткости и колонны 5, располо>кенные вокруг последнего и по поперечным осям здания, проходящим через противоположные углы ядра 2 жесткости.

Плиты 3,4 выполнены трапециевидными в плане с переменной высотой от одного угла 6 к трем остальным углам

7,8,9 и с пазами 10,11 по продольным граням 12,13. Поперечные грани 14,15 смежных плит 3,4 имеют одинаковые размеры, причем высота плит 3,4, в углах 6,7,8 определена из соотношения плит (двух плит 3 и двух плит 4), расположенных вдоль стрелы 22, проходящей через противоположные углы ядра 2 жесткости, и поднимают их на проектную отметку подъемным оборудованием 21, предварительно пропустив тросы 25 последнего через отверстия, образованные пазами 10,11 в плитах, и разместив траверсы-захваты 26 под плитами 3. После подъема секций 24 их раскрепляют «а колоннах и ядре 2 жесткости временными затяжками 27, перемещают стрелу 22 крана 21 на смеж-, ную поперечную ось здания и повторяют цикл подъема парных секций 24 плит 3,4, а после подъема всех парных секц>ш 24 их крепят между собой по продольным граням 12,13, демонтируют временные затяжки 27 и омоноличивают стыки бетоном, после чего повторяют цикл монта><а перекрытия 1 следующего эта>ха.

Для исключения потери устойчивости колонн 5 при необходимости их временно связывают между собой и с ядром 2 жесткости на расчетной высоте горизонтальной диафрагмой (не показана).

При большей мощности подъемного механизма можно осуществить секционный монтаж полностью оборудованного и законченного этажа или секций 24 перекрытия 1, загруженных необходимыми конструкциями ограждений и сантехоборудования с последующим демонтажом на проектных отметках этажа.

Опирание плит 3,4 на колонны 5 осуществляют с помощью опорных столиков 28, которые свободно подвешивают к плитам 3,4 и поднимают вместе с ними, а после крепления плит

3,4 временными затяжками 27 приваривают опорные столики 28 к плитам

3,4 и к колоннам 5 через щели между ними. После монтажа перекрытия 1 последующего этажа производят дополнительное крепление опорных столиков

28 к колоннам 5.

В качестве наружных ограждений необходимо использовать легкие алюминиевые панели с эффективным утеплитеЪ лем (пенопластом) . Облегченные панели позволяют снизить нагрузку на плиты 3,4 и колонны 5, сократить расход металла и облегчить подъем и монтаж. Облегченные панели повышают гибкость планировки, так как их можно легко демонтировать и представить

5 15

t заново в желаемой объемно-планировочной интерпретации.

Опирание стрелы 22 крана 21 на колонны 5 и ядро 2 жесткости при подъеме секции 24 перекрытия 1 позволяет в неограниченном количестве размещать подъемные механизмы вдоль стрелы 22, при этом они могут быть и маломощными; кроме того, облегчается вес стрелы 22 и повышается ее жесткость, так как уменьшается длина пролета стрелы 22 (расчетная схема стрелы крана 21 представляется в виде неразрезной балки), повышается устойчивость колонны 5, так как расчетная схема представляется в виде плоской многопролетной ра>лы.

Расположенные линии стыка плит 3,4 перекрытия 1 на нижней грани 17 склад ки по противоположным углам многоугольного ядра 2 жесткости исключает кручение секции 24 перекрытия 1 во время подъема от давления ветра и от несимметричности планировки и несо— вершенства конструкции и сборки. Кроме того, повышается жесткость здания на кручение в целом от действия прорыва ветра и сейсмических сил.

Использование шпонки 18 с фиксатором 19 в стыке плит 3,4 на верхней грани 16 повышает монолитность диска перекрытия 1, исключая возможные горизонтальные и вертикальные сдвиги при эксплуатации. Возмо>киые сдвиги могут вызвать полное разрушение дисков перекрытия 1 иэ-эа нарушения равновесия горизонтальных реакций.Вместо шпонки 18 могут быть использованы зубчатые соединения, имеющие различные очертания. При устройстве пола и подвесного потолка создаются пустоты в перекрытиях 1, повышающие эффект теплоизоляции и эвукоизоляции.

Кроме того, пустоты используют для проведения технических кабелей и инженерных коммуникаций.

Изменение толщины плит 3,4 связано с экономией материала и с работой конструкции, так как арочные системы (складка) в основном работают на сжатие, при этом максимально исчерпывая несущие способности материала.

На верхних гранях 16 складки усилие значительно меньше, чем на нижних

17, т.е. соответственно усилиям изменяется толщина плит 3.4. Уменьшение толщины плит 3,4 перекрытия 1 в сторону ядра 2 жесткости связано с тем, что сокращается длин» пролета между

28874 6 колоннами 5 (расчет прилагается) .

Толщину плит 3,4 в радиальном направлении можно изменить ступенчато, т.е. соблюдая постоянную толщину в пределах одной плиты 3,4.

Дпя ускорения сроков строительства и повышения качества конструкции плиты 3,4 изготавливают в заводских условиях, а сборка в секции 24 осуществляется непосредственно на уровне пола первого этажа автокраном.

Принятое очертание перекрытия 1 как многоволновой складки. связано с повышением несущей способности перекрытия 1 и уменьшением количества колонн 5. Каждая складка в отдельности работает как трехшарнирная распорная система. Наиболее выгодным в отношении использования материала конструкции будет такое напряженное состояние, при котором все напряжения распределены равномерно по длине конструкции, т ° е. когда возникает незначительный изгибающий момент и конструкция в основном работает на сжатие. Такое напряженное состояние характерно в арочных системах. Горизонтальные реакции-распоры, возникающие в многовапновой складке, гасятся за счет конструктивной особенности перекрытия 1 — замкнутости контура, т.е. происходит самогашение распора.

Возможно выполнение плит 3,4 пере35 крытия 1 и дугообразными. Уменьшение количества колонн создает большие воэможности для свободной планировки его помещения и, кроме того, снижается трудоемкость строительства.

Пространственную жесткость (особенно в сейсмических зонах) обеспечивает связевая система в виде ядра

2 жесткости, возводимого в специаль45 ной подвижной металлической опалубке ° В пределах ядра 12 жесткости размещают лестничную клетку, лифты, инженерные коммуникации.

Наращивание стрелы 22 крана 21

50 можно осуществить разными способами: например, монтаж дополнительной стрелы при помощи болтов или перемещением стрелы в продольном направлении (телескопический).

Для облегчения монтажа и во избежание столкновения плит 3,4 перекрытия 1 при подъеме и< жду соседними секциями 24 оставляют сплошной технический шов — зазор. Толщина шва

1528874 регулируется затяжкой 27, шпонкой и эамоноличивается бетонным раствором.

Применение изобретения позволяет полностью использовать сопротивляе5 мость материала перекрытия, эначитель»о сокращает количество колонн 5 и деталей в подъемном оборудовании 23, упрощает и ускоряет технологию монтажа перекрытия 1, снижает ограничение высокой точности, а также позволяет вести монтаж работы параллельно, например подъем секции 24 перекрытия

1 эоны 2 (фиг. 12), сборка секций 24 зоны 21 и монтаж ограждающих конструкций и сантехнических оборудований.

Изобретение может быть применено и при строительстве зданий с крупным шагом колонн 5 и при возведении зданий, в процессе эксплуатации которых предполагается изменить планировку зданий.

Формула изобретения

1. Перекрытие многоэтажного здания с многоугольным ядром жесткости, включающее сборные плиты, соединенные между собой и установленные на ядро жесткости, и колонны, расположенные вокруг последнего и по поперечным осям здания, проходящим через противоположные углы ядра жесткости, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения несущей способности и снижения материалоемкости и трудоемкости монтажа перекрытия, плиты выполнены трапециевидными в плане с переменной высотой, уменьшающейся цт одного угла к трем остальным и с па- зами по продольным граням, а грани

40 смежных плит имеют одинаковые размеры, причем плиты установлены на колонны углами с большей высотой и наклонно с образованием многоволновой складки, верхние грани которой размещены в пролетах,а нижние грани — по поперечным осям здания, при этом на верхних гранях складок плиты соединены между собой посредством установленных в их пазах клиновидных шпонок с фиксатором.

2. Способ монтажа перекрытия многоэта>кного здания с многоугольным яд,ром жесткости, включающий возведение фундаментов и ядра жесткости стреловым краном, установку колонн, размещение пакета плит на нулевой отметке и подъем плит подъемным устройством с последующим креплением их между собой, отличающийся тем, что, с целью повышения несущей способности и снижения материалоемкости и трудоемкости монтажа перекрытия, колонны устанавливают на высоту здания с последовательным скреплением их наверху стрелой крана, после чего крепят подъемное устройство на стреле, образуют парные секции из четырех плит, расположенных вдоль стрелы, проходящей через противоположные углы ядра жесткости, и поднимают их на проектную отметку с раскреплением плит на колоннах временными затяжками, затем перемещают стрелу и повторяют цикл подъема смежных парных секций плит, а после подъема всех парных секций плит, их крепят между собой по продольным граням, демонтируют временные затяжки и омоноличивают стыки.

1528874 г.1

17

Фиг. 2

1528874

1528874

4ие ю

29

Фиг. 12

1528874

Редактор М. Бандура

Корректор В.Кабаций

Заказ 7622/27

Тирах 644

Подписное

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101

Составитель Т.Иванова

Техред Л.Сердюкова

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

2З