Способ соединения железобетонных элементов
Владельцы патента RU 2350718:
ФГОУ ВПО Казанский государственный архитектурно-строительный университет ФГОУ ВПО КГАСУ (RU)
Изобретение относится к строительству, а более конкретно к сооружению городских подземных объектов мелкого заложения. Изобретение направлено на сокращение трудовых затрат и повышение безопасности работ при соединении вертикальных железобетонных элементов с горизонтальными. Способ соединения горизонтальных или наклонных железобетонных буронабивных свай с вертикальными в подземных объектах мелкого заложения включает планировку нулевой площадки, устройство вертикальных армированных буронабивных свай в пределах площади строящегося объекта мелкого заложения, устройство на них железобетонной плиты с проемами, поочередную нисходящую выемку грунта в пределах каждого яруса, планировку грунта на уровне очередного перекрытия, образование штрабы в вертикальных буронабивных сваях, укладку в нее части арматуры перекрытия, бетонирование последнего. В арматурном каркасе буронабивной сваи до спуска в скважину, выше и ниже будущей штрабы, жестко закрепляют сквозной элемент, например отрезок трубы с сопротивлением сжатию не ниже сопротивления сжатию бетона, вынимаемого под штрабу. Ограничивают сверху и снизу места будущих соединений с перекрытием с заполнением их легковынимаемым материалом, например пенопластом, или пеноплексом, или монтажной пеной и/или т.п. материалом, который на очередном ярусе вынимают. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к строительству, а более конкретно к сооружению городских подземных объектов мелкого заложения.
Общеизвестен способ соединения горизонтальных и вертикальных элементов при монолитном домостроении, заключающийся в том, что вертикальные элементы, например колонны, стены, бетонируют до низа вышеобразуемого перекрытия; при этом арматуру вертикальных элементов выводят выше перекрытия. После устройства опалубки перекрытия арматуру последнего прокладывают сквозь арматурные выпуски вертикальных элементов и бетонируют перекрытие.
Недостаток данного способа заключается в том, что этот способ приемлем при восходящем порядке (снизу вверх) возведения объекта.
Известен способ возведения зданий по системе «КУБ» (Технология возведения полносборных зданий. Учебник. Под общ. ред. чл. корр. РААСН, проф., д.т.н. А.А.Афанасьева. М.: Издательство АСВ, 2000 г. с.180-192), по которому для соединения горизонтальных элементов с вертикальными в последних, например, колоннах в местах примыкания горизонтальных элементов оставляют оголенные участки рабочей арматуры.
Недостаток данного способа в том, что незабетонированный оголенный участок обладает пониженной жесткостью, а также его нельзя применить в подземном городском строительстве при сооружении объектов сверху вниз, т.к. от сосредоточенной нагрузки участки вертикальных элементов в этом месте будут деформированы.
Прототипом изобретения является способ сооружения городских подземных многоуровневых объектов сверху вниз (П.Юркевич, С.Суханов. Отель «Ritz Carlton» на Тверской улице в Москве. Трудная реализация сложного проекта. // Подземное пространство мира №3-4 2005 г. с.7-23, П.Юркевич, К.Быков. Строительство административного здания "Дукат Плейс III" с трехуровневым подземным пространством на улице Гашека в Москве. // III" с трехуровневым подземным пространством на улице Гашека в Москве.// Подземное пространство мира. №3-4 2005 г. с.24-34). Способ заключается в том, что перед строительством подземного объекта по периметру последнего устраивают «стену в грунте». Оконтуренную площадь планируют, устраивают железобетонные буронабивные сваи на глубину не менее глубины подземного сооружения, которые впоследствии становятся вертикальными несущими элементами многоуровневого подземного объекта. В местах сопряжения горизонтального или наклонного элемента с вертикальным в последних выполняют штрабу, на которую опирается монолитное железобетонное перекрытие.
Недостаток данного способа в том, что штрабу выполняют вручную с помощью отбойного молотка или специального режущего механизированного инструмента.
Устройство штрабы - трудоемкая операция, особенно с увеличением класса прочности бетона.
Использование дисковых режущих механизированных инструментов также не решает проблемы, т.к. оконтуренный диском участок необходимо вынуть, т.е. разрушить. Кроме того, использование дисковых режущих механизированных инструментов сопряжено с выделением большого количества пыли, а также может нарушить целостность рабочей арматуры, ослабить вертикальный железобетонный элемент.
Изобретение направлено на сокращение трудовых затрат при сохранении прочности конструкции, повышение безопасности работ при соединении горизонтальных и наклонных железобетонных элементов с вертикальными.
Результат достигается тем, что в способе соединения горизонтальных или наклонных железобетонных элементов с вертикальными буронабивными сваями в подземных объектах мелкого заложения, включающем планировку нулевой площадки, устройство вертикальных армированных буронабивных свай в пределах площади строящегося объекта мелкого заложения, устройство на них железобетонной плиты с проемами, поочередную нисходящую выемку грунта в пределах каждого яруса, планировку грунта на уровне очередного перекрытия, образование штрабы в вертикальных буронабивных сваях, укладку в нее части арматуры перекрытия, бетонирование последнего, в арматурном каркасе буронабивной сваи до спуска в скважину, выше и ниже будущей штрабы, жестко закрепляют сквозной элемент, например отрезок трубы с сопротивлением сжатию не ниже сопротивления сжатию бетона, вынимаемого под штрабу, и ограничивают сверху и снизу места будущих соединений с перекрытием с заполнением их легковынимаемым материалом, например пенопластом, или пеноплексом, или монтажной пеной и или т.п. материалом, который на очередном ярусе вынимают.
Результат достигается также тем, что в арматурном каркасе вертикального железобетонного элемента места будущих соединений с перекрытием ограничивают сверху и снизу шайбами, например, из листового металла.
Технический результат изобретения состоит в снижении трудоемкости и повышении безопасности работ при устройстве штрабы, а также в увеличении прочности соединений элементов конструкции.
Сущность способа пояснена чертежами, где:
на фиг.1 изображен отрезок арматурного каркаса в горизонтальном положении, подготовленного к спуску в скважину;
на фиг.2 изображен тот же каркас в процессе бетонирования буронабивных свай;
на фиг.3 показан узел готового соединения горизонтального и вертикального железобетонных элементов после удаления заполнителя из легковынимаемого материала.
Предложенный способ осуществляется следующим образом.
До спуска в скважину вертикального элемента каркаса 1 на нем размечают места (уровни) будущих соединений с горизонтальными элементами и место фиксации арматурного каркаса над устьем скважины. В центр каркаса вставляют сквозной элемент, например отрезок трубы 2, и закрепляют его сваркой на арматурном каркасе 1. При этом отрезок трубы устанавливают таким образом, чтобы он соединял свариваемую арматуру, например Ат-500, выше и ниже места образования штрабы. Отрезок трубы, привариваемый к арматуре, должен иметь сопротивление на сжатие не менее сопротивления сжатия бетона, вынимаемого под штрабу. Параметры поперечного сечения сквозного элемента должны обеспечить необходимую глубину штрабы.
В вертикальном элементе арматурного каркаса 1 перед спуском в скважину места будущих соединений с перекрытием 3 ограничивают сверху и снизу на сварке металлическими шайбами 4, между которыми помещают легковынимаемый материал 5.
Шайбы 4 предназначены для:
фиксации места соединения вертикального железобетонного элемента с горизонтальным;
ограничения объема заполнения легковынимаемого материала 5;
предохранения легковынимаемого материала 5 от разрушения спускаемым в скважину 6 бетоном 7.
После установки на каркасе по всей длине сквозных элементов 2, шайб фиксаторов 4 и заполнителя из легковынимаемого материала 5 арматурный каркас 1 опускают в скважину, фиксируют на поверхности и бетонируют скважину 6.
После устройства буронабивных свай по всей площади объекта выполняют железобетонную плиту с проемом на нулевой отметке и приступают к выемке грунта до подошвы 8 железобетонного перекрытия 3 первого яруса подземного объекта. Оно же является потолком второго яруса.
До устройства перекрытия 3 освобождают каркас всех скважин на данном ярусе от легковынимаемого материала 5, планируют место устройства плиты перекрытия 3, устраивают антифрикционный слой 9, укладывают горизонтальную арматуру 10 с запуском в штрабу 11 и бетонируют.
Соединения горизонтальных и наклонных элементов с вертикальными в последующих ярусах подземного объекта выполняют аналогично вышеописанному.
Заявленное предложение исключает тяжелый и опасный труд (выемку затвердевшего бетона под штабу) в процессе соединения горизонтальных и наклонных железобетонных элементов с вертикальными при подземном строительстве.
1. Способ соединения горизонтальных или наклонных железобетонных элементов с вертикальными буронабивными сваями в подземных объектах мелкого заложения, включающий планировку нулевой площадки, устройство вертикальных армированных буронабивных свай в пределах площади строящегося объекта мелкого заложения, устройство на них железобетонной плиты с проемами, поочередную нисходящую выемку грунта в пределах каждого яруса, планировку грунта на уровне очередного перекрытия, образование штрабы в вертикальных буронабивных сваях, укладку в нее части арматуры перекрытия, бетонирование последнего, отличающийся тем, что в арматурном каркасе буронабивной сваи до спуска в скважину, выше и ниже будущей штрабы, жестко закрепляют сквозной элемент, например отрезок трубы с сопротивлением сжатию не ниже сопротивления сжатию бетона, вынимаемого под штрабу, и ограничивают сверху и снизу места будущих соединений с перекрытием с заполнением их легко вынимаемым материалом, например пенопластом, или пеноплексом, или монтажной пеной, и/или т.п.материалом, который на очередном ярусе вынимают.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в арматурном каркасе вертикального железобетонного элемента места будущих соединений с перекрытием ограничивают сверху и снизу шайбами, например, из листового металла.
