Сборный каркас здания или сооружения

 

Изобретение относится к сборным каркасам зданий или сооружений. Цель изобретения - снижение материалоемкости и трудоемкости. Колонны и ригели каждой ячейки каркаса образуют правильные вписанные друг в друга многоугольники, внутренний из которых образует ядро жесткости ячейки. Предварительно напряженные канаты из высокопрочной стали размещены в швах между продольными сторонами плит перекрытий по осям колонн каждой ячейки и перпендикулярно сторонам многоугольников ячеек. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4469524/23-33 (22) 01.08.88 (46) 15.11.90, Бюл. № 42 (71) Тбилисский зональный научно-исследовательский и проектный институт типового и экспериментального проектирования жилых и общественных зданий (72) 3. В. Папуашвили и Н. Н. Качеишвили (53) 699.841 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 565094, кл. Е 04 В 1/18, 1974.

Патент ФРГ № 2239195, кл. E 04 В 1/34, 1977.

Изобретение относитя к строительству и может быть использовано при возведении сборных каркасов зданий и сооружений, возводимых в сейсмических районах.

Цель изобретения — снижение материалоемкости и трудоемкости.

На фиг. 1 изображена многоугольная ячейка каркаса; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4 — план каркаса; на фиг. 5— то же, вариант.

Сборный каркас здания или сооружения включает многоугольные в плане ячейки 1, каждая из которых образована из ядра жесткости 2, колонн 3, соединенных между собой расположенными по сторонам вписанных друг в друга правильных многоугольников 4 ригелями 5, и опертые на них плиты прямоугольной 6 и треугольной 7 формы в пла не.

Многоугольные ячейки 1 соединены между собой сторонами и могут быть расположены в плане на одной оси или обÄÄSIJÄÄ 1606625 д ) (51)5 Е 04 В 1/18, Е 04 Н 9/02

2 (54) СБОРНЫЙ КАРКАС ЗДАНИЯ ИЛИ

СООРУЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к сборным каркасам зданий или сооружений. Цель изобретения — снижение материалоемкости и трудоемкости. Колонны и ригели каждой ячейки каркаса образуют правильные вписанные друг в друга многоугольники, внутренний из которых образует ядро жесткости ячейки. Предварительно напряженные канаты из высокопрочной стали размещены в швах между продольными сторонами плит перекрытий по осям колонн каждой ячейки и перпендикулярно сторонам многоугольников ячеек. 5 ил. разуют ломаную конфигурацию или сооружения в плане. При необходимости здание или сооружение может состоять из одной ячейки. Увеличение размеров здания или сооружения в плане возможно за счет увеличения числа ячеек 1 или числа многоугольников 4 одной ячейки l.

Ядро жесткости 2 каждой ячейки 1 образовано колоннами 3 и ригелями 5 внутреннего многоугольника 4.

Каркас снабжен предварительно напряженными канатами 8, выполненными из высокопрочной стали и расположенными в швах 9 между продольными сторонами 10 плит перекрытий 6 и 7 по осям колонн каждой ячейки 1 и перпендикулярно сторонам многоугольных ячеек 1 для соединения ячеек 1 между собой.

Колонны 3 имеют опорные столики 11 с вертикальным ребром жесткости 12 для опирания ригелей 5, соединенных с ним болтами 13.

1606625

Для создания предварительного натяжения концы канатов 8 жестко закрепляют по наружному контуру ячеек 1. До натяжения канатов 8 жестко соединяют колонны 3 и ригели 5 внутреннего многоугольника 4, образующего ядро жесткости 2 в связи с тем, что имеет большую жесткость, чем промежуточные и наружные многоугольники 4 из-за небольших размеров шага между колоннами 1 и жесткого соединения последних с ригелями 5, которые имеют большую жесткость, чем ригели 5 промежуточных и наружных многоульников 4.

В промежуточных и наружных многоугольниках 4 жесткое соединение ригелей 5 с колоннами осуществляют после натяжения канатов 8, что исключает образование в углах этих многоугольников 4 дополнительных моментов.

Натяжение канатов 8 производят, последовательноо прикладывая вертикальную силу в середине по их длине с помощью лебедки 14, с расположенной в центре ячейки 1 на уровне земли.

Жесткое соединение ригелей 5 с колоннами 1 путем зажима болтов 13 производят последовательно после натяжения канатов 8 одного сектора. Из-за упругого соединения ригелей 5 с колоннами 1 сжимающая сила от предварительного напряжения почти полностью распространяется в перекрытии. После напряжения канатов 8 происходит их защемление по жесткому контуру внутреннего многогранника 4 с последующим их перерезанием.

Площадь внутреннего многогранни ка 4 может быть использована для устройства лестниц, лифтов или других вертикальных коммуникаций. Когда указанные вертикальные коммуникации устраиваются в других местах, площадь внутреннего многогранника 4 может быть перекрыта.

Предлагаемый сборный каркас позволяет увеличить пролет в радиальном направлении, что дает возможность увеличить свободные площади для разнообразия архитектурно-планировочных решений. Применение предварительного напряжения в построечных условиях создает в швах сборных плит перекрытия 6 и 7 значительные силы трения, чем обеспечивается высокая жесткость перекрытия и соответственно жесткое соединение отдельных многоугольников 4 друг с другом, а также достигается высокая пространственная жесткость здания по всем направлениям. Здание имеет также большую жесткость и несущую способность при крутильных горизонтальных воздействиях.

Для перекрытий в основном применяют прямоугольные существующие железобетонные плиты 6, которые при одинаковом шаге колонн 3 в радиальном направле5 нии имеют одинаковые размеры. В этом случае достаточно два типоразмера сборных железобетонных плит 6 и 7. Сборный каркас здания почти полностью исключает применение сварочных работ.

Указанные мероприятия позволяют уменьшить заводские и построечные трудозатраты и расход металла. Одновременно упрощается технология предварительного напряжения канатов 8, так как напряжение производят практически не более чем в г трех точках с помощbe лебедки 14.

Монтаж каркаса производят снизу вверх в следующей последовательности.

Монтируют колонны 1, имеющие металлические опорные столики 11 с ребрами жесткости 12. Далее монтируют ригели 5, которые соединяют с колоннами 1 с помощью болтов 13, после чего укладывают плиты перекрытия 6 и 7.

Между плитами перекрытия 6 и 7 образуют открытые каналы, куда укладывают высокопрочные канаты 8, которые преднапрягают с помощью лебедки 14, расположенной на уровне земли центральной части здания.

Затем производят защемление высокопрочных канатов 8 по жесткому контуру

3О внутреннего многогранника 4 с последующим их перерезанием, а в конце производят замоноличивание открытых каналов 8 мелкозернистым высокопрочным бетоном 15.

Сборные колонны 1 и ригели 5 могут быть изготовлены из железобетона или ме35 талла.

Формула изобретения

Сборный каркас здания или сооружения, 4О включающий многоугольные в плане ячейки, каждая из которых образована из ядра жесткости колонн, соединенных между собой расположенными по сторонам вписанных друг в друга правильных многоугольников ригелями, и опертые на них

45 плиты перекрытий, отличающийся тем, что, с целью снижения материалоемкости и трудоемкости, многоугольные ячейки соединены между собой сторонами, а их ядра жесткости образованы колоннами и ригелями внутреннего многоугольника, причем каркас

50 снабжен предварительно напряженными канатами, выполненными из высокопрочной стали и расположенными в швах между продольными сторонами плит перекрытий по осям колонн каждой ячейки и перпендикулярно сторонам многоугольных ячеек.

1606625

1606625

Составитель Г. Иванова

Редактор Н. Горват Техред А. Кравчук Корректор О. Кравцова

Заказ 3533 Тираж 598 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4)5

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