Железобетонный каркас здания со сборно-монолитным скрытым ригелем

Авторы патента:

Минаков Юрий Александрович (RU)

Соколов Борис Сергеевич (RU)

Лазарев Алексей Игоревич (RU)

Титов Алексей Николаевич (RU)

E04B1/20 - из бетона, например железобетона или других искусственных каменных материалов

Владельцы патента RU 2357049:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет (RU)

Изобретение относится к области строительства, в частности к железобетонному каркасу здания со сборно-монолитным скрытым ригелем. Технический результат заключается в уменьшении трудоемкости монтажа каркаса, изготовлении элементов каркаса с максимальным использованием возможностей формовочного оборудования действующих заводов железобетонных изделий и повышении эстетического восприятия помещения за счет ригеля, скрытого в перекрытии. Сборно-монолитный каркас состоит из стыков колонна-ригель и ригель-плиты пустотного настила, а также перекрытия и сборных колонн. Стыки являются жесткими и замоноличенными в построечных условиях. Перекрытие образовано многопустотными плитами, несущими и связевыми "скрытыми" ригелями. Ригели имеют толщину, равную толщине многопустотной плиты перекрытия. Сборные колонны состыкованы по высоте при помощи штепсельного стыка. Колонны имеют пропуски бетона в плоскости перекрытия для монолитного узлового соединения, в котором во взаимно перпендикулярном направлении объединены несущие и связевые ригели. В качестве несъемной опалубки использованы тонкие сборные связевые и несущие ригели. Для создания ровной потолочной поверхности на грани ригель-плита перекрытия несущий ригель имеет консольные выпуски арматуры для опирания на них в процессе монтажа плит перекрытия. 5 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для возведения общественных и жилых зданий любой этажности, различной конфигурации и функционального назначения.

Известен предварительно напряженный железобетонный каркас здания по патенту на изобретение №2166032 РФ, кл. Е04В 1/18, 2001 г., состоящий из колонн, перекрытия с каналами переменной глубины, выполненными вдоль граней колонн во взаимно перпендикулярных направлениях, предварительно напряженной арматуры, расположенной в соответствии с эпюрой изгибающих моментов в каналах перекрытия и зафиксированной на торцах перекрытия по периметру каркаса здания, и бетона омоноличивания. Перекрытие выполнено монолитным по периметру ячеек каркаса с каналами переменной глубины, открытых сверху у граней колонн и открытых снизу в середине пролета, с образованием монолитных участков над предварительно напряженной арматурой в верхней зоне перекрытия.

Недостатком каркаса является большая трудоемкость и сложность возведения каркаса на строительной площадке, необходимость использования опалубки и поддерживающих стоек, - все это значительно замедляет темпы и увеличивает стоимость строительства.

Известен железобетонный каркас здания БЕЛГПИ по патенту на изобретение №2202026 РФ, кл. Е04В 1/18, 2003 г., состоящий из колонн крайних рядов и колонн внутренних рядов прямоугольного сечения с соотношением сторон не менее 1:3. Колонны снабжены пазами для установки торцов ригелей крайних рядов и внутренних рядов. Колонны крайних рядов устанавливаются большей стороной сечения вдоль длины здания, а колонны внутренних рядов - перпендикулярно длине здания. Ригели крайних рядов входят в пазы крайних колонн и выполнены с шириной, равной или большей удвоенной толщины колонны. Для опирания плит перекрытия ригели установлены в пазах колонн ниже ригелей внутренних рядов на толщину ригеля, а ригели внутренних рядов снабжены полками, выполненными по длинным сторонам ригелей на половину их толщины.

Недостатком этого каркаса является отсутствие жестких узлов и верхней несущей арматуры в стыке ригель-колонна.

Известен сборно-монолитный каркас многоэтажного здания «Казань-ХХI в» по патенту на изобретение №2281362 РФ, кл. Е04В 1/20, 2006 г., состоящий из сборных железобетонных колонн с отверстиями в уровне перекрытий и криволинейным каналом в нижней части этажной секции колонн, сборных ригелей с выпусками арматуры на верхней грани и по торцам, а на верхней грани опорной части прямоугольные штрабы для укладки монтажной опорной арматуры и круглопустотных плит перекрытия, торцевые поверхности которых выполнены наклонными к плоскости плиты по всей ее высоте с углом наклона 14-16°.

Недостатком этого каркаса является выступающий снизу потолка ригель на 250-300 мм, ограничивающий возможности свободных планировок квартир без потери эстетического вида.

За прототип принят железобетонный сборно-монолитный каркас многоэтажного здания по патенту на изобретение №2226593 РФ, кл. Е04В 1/18, 2004 г., состоящий из сборных или монолитных колонн и плоских сборно-монолитных дисков перекрытий, образованных монолитными железобетонными несущими и связевыми ригелями, объединенными в плоскости перекрытия в узлах соединения с колоннами в замкнутые рамные ячейки, в пределах которых группами размещены сборные железобетонные плиты, связанные между собой межплитными швами и опирающиеся по концам на несущие ригели. Неразрезные несущие ригели в каждом пролете между колоннами выполнены с поперечными сечениями переменной ширины, изменяющейся от наибольшей у колонн до наименьшей в середине пролета, и соответственно сборные плиты в пределах каждой ячейки выполнены с длиной, наименьшей в крайних плитах у связевых ригелей и наибольшей в плитах, расположенных в середине каждой ячейки,

Недостатком этого каркаса является большая трудоемкость и сложность возведения каркаса на строительной площадке и необходимость использования опалубки для замоноличивания ригелей.

Задачей предлагаемого изобретения является уменьшение трудоемкости монтажа каркаса на строительной площадке, возможность изготовления элементов каркаса с максимальным использованием возможностей формовочного оборудования действующих заводов железобетонных изделий и повышение эстетического восприятия помещения за счет ригеля, скрытого в перекрытии.

Решение поставленной задачи достигается путем использования в качестве несъемной опалубки тонких сборных несущих и связевых ригелей, при этом несущий ригель имеет консольные выпуски арматуры для опирания на них в процессе монтажа плит перекрытия, за счет чего создается ровная потолочная поверхность на грани ригель-плита перекрытия.

Изобретение поясняется на чертежах.

На фиг.1 представлен план перекрытия, на фиг.2 - продольный разрез колонны и несущего ригеля. На фиг.3 показана схема опирания многопустотных плит перекрытия на несущий ригель, а на фиг.4 - схема армирования и замоноличивания несущего ригеля. На фиг.5 показан разрез связевого ригеля.

Каркас представляет собой железобетонную систему с жесткими, замоноличенными в построечных условиях стыками: колонна-ригель, ригель-плиты многопустотного настила. Перекрытие образовано многопустотными плитами 1 (Фиг.1), несущими 2 (Фиг.1) и связевыми 3 (Фиг.1) «скрытыми» ригелями, имеющими толщину, равную толщине пустотной плиты перекрытия. Сборные колонны 4 (Фиг.2) имеют пропуски бетона в плоскости перекрытия 5 (Фиг.2) для монолитного узлового соединения колонна-ригель. Сборная часть несущего ригеля 6 (Фиг.3) имеет консольные выпуски арматуры 7 (Фиг.3) для опирания на них в процессе монтажа плит перекрытия и создания ровной потолочной поверхности 8 (Фиг.3) на грани несущий ригель-пустотные плиты перекрытия. Многопустотные плиты перекрытия 9 (Фиг.4) опираются на несущий ригель 10 (Фиг.4) через бетонные шпонки 11 (Фиг.4), усиленные арматурой 12 (Фиг.4). Связевый ригель имеет сборную 13 (Фиг.5) и монолитную 14 (Фиг.5) части. Длинномерные колонны формуются на несколько этажей, а стыкуются по высоте с использованием «штепсельного» стыка. Несущие и связевые ригели транзитно, во взаимно перпендикулярном направлении (через колонны) объединены в узлах жесткими монолитными стыками.

Сборно-монолитный каркас, представляющий собой железобетонную систему с жесткими замоноличенными в построечных условиях стыками колонна-ригель, ригель-плиты пустотного настила с перекрытием, образованным многопустотными плитами, несущими и связевыми «скрытыми» ригелями, имеющими толщину, равную толщине многопустотной плиты перекрытия, и сборными колоннами, состыкованными по высоте при помощи штепсельного стыка и имеющими пропуски бетона в плоскости перекрытия для монолитного узлового соединения, в котором во взаимно перепендикулярном направлении объединены несущие и связевые ригели, отличающийся тем, что в качестве несъемной опалубки использованы тонкие сборные связевые и несущие ригели, при этом для создания ровной потолочной поверхности на грани ригель-плита перекрытия несущий ригель имеет консольные выпуски арматуры для опирания на них в процессе монтажа плит перекрытия.

Похожие патенты:

Здание // 2352727

Изобретение относится к области строительства, в частности к зданию. .

Диафрагма безригельного каркасного здания // 2346115

Изобретение относится к области строительства, в частности к диафрагмам безригельных каркасных зданий. .

Стыковое соединение сборных колонн с перекрытием и способ его выполнения // 2333323

Изобретение относится к области строительства, в частности к стыковому соединению сборных колонн с перекрытием и способу его выполнения. .

Способ возведения безригельного каркаса // 2325487

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу возведения безригельного каркаса здания. .

Способ изготовления каркаса предварительно напряженных железобетонных зданий повышенной надежности // 2323305

Изобретение относится к способу изготовления каркаса предварительно напряженных зданий. .

Сборно-монолитный каркас многоэтажного здания и способ его возведения // 2318099

Изобретение относится к области строительства, в частности к каркасу многоэтажного здания. .

Многофункциональное здание или сооружение каркасного типа // 2304670

Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкциям одно- или многоэтажных зданий или сооружений. .

Сборно-монолитное перекрытие каркасного здания (варианты) // 2285772

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении жилых, общественных и административных зданий и сооружений, а также при их восстановлении или реконструкции.

Способ возведения, восстановления или реконструкции зданий, сооружений // 2285771

Сборно-монолитный железобетонный каркас многоэтажного здания "казань-xxiв" // 2281362

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при строительстве жилых и общественных зданий повышенной этажности. .

Здание // 2374401

Изобретение относится к области строительства, в частности к зданию

Многоэтажное здание каркасно-стеновой конструктивной системы из сборно-монолитного железобетона // 2441965

Изобретение относится к области строительства, в частности к многоэтажному зданию каркасно-стеновой конструктивной системы из сборно-монолитного железобетона

Сборно-монолитный каркас здания // 2453662

Изобретение относится к области строительства, в частности к сборно-монолитному каркасу здания

Безригельный каркас здания, сооружения // 2501915

Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкциям сборно-каркасных зданий и сооружений. Технический результат изобретения заключается в повышении жесткости и прочностных характеристик каркаса. Безригельный каркас содержит колонны, надколонные плиты перекрытия, опирающиеся на колонны, межколонные плиты перекрытия, расположенные между надколонными плитами, узлы соединения колонн с надколонными плитами перекрытий и узлы соединения плит перекрытий между собой. Колонны, расположенные в углах зданий и в местах пересечения продольных и поперечных стен, выполнены фигурными с уголковым, тавровым или крестообразным поперечным сечением соответственно их расположению. Каждый узел соединения колонн с надколонными плитами перекрытий выполнен в виде закладных деталей, соединенных с арматурой колонны и установленных на периферийных участках поперечного сечения фигурной колонны, а также вертикальных стержней, пропущенных через отверстия в надколонной плите перекрытия и соединенных с закладными деталями колонн. 2 з.п. ф-лы, 16 ил.

Сборно-монолитный железобетонный каркас здания, сооружения // 2519082

Изобретение относится к области строительства. Сборно-монолитный железобетонный каркас здания, сооружения представляет собой строительную конструкцию с повышенной жесткостью каркаса и увеличенной несущей способностью перекрытия. В каркасе применена перевязка загнутых армирующих канатов ригелей в монолитных узлах ригель-колонна. Узлы ригель-плита перекрытия выполнены с бетонными шпонками, которые ограничены пробками с отверстиями, через которые транзитно проходит арматура, единая для встречных плит и замоноличенная в шпонках и отверстиях пробок. Для контроля заполнения шпонок бетоном предусмотрены отверстия в плитах, расположенные над пробками. Для увеличения пролета несущих ригелей и повышения их несущей способности снижен нижний защитный слой бетона до допустимого (25-30 мм). Для достижения этой же цели можно использовать при производстве ригелей высокомарочный бетон и арматуру класса не ниже А500. Для повышения производительности труда и значительного снижения монолитных работ, в том числе при отрицательных температурах, для опирания наружной кладки применены сборные консоли вместо монолитных. Изобретение позволяет повысить жесткость узлов каркаса и несущую способность перекрытия. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

Стыковое соединение сборных железобетонных колонн с перекрытием // 2535318

Изобретение относится к области строительства, в частности к стыковому соединению сборных колонн с перекрытием и способу его выполнения. Стыковое соединение сборных железобетонных колонн с перекрытием включает установленные на одной вертикальной оси железобетонного каркаса, с разрывом по высоте, концевые участки нижней и верхней колонн и размещенное между торцами колонн перекрытие, через которое пропущены выпуски продольной арматуры нижней колонны. Плиты перекрытия уложены на тонкий слой мелкозернистого бетона с пропущенными через его каналы и заинъецированными быстротвердеющим мелкозернистым бетоном арматурными выпусками из нижней колонны при фиксации положения плиты перекрытия на монтаже с помощью гаек, навинчивающихся на арматурные выпуски и прижимающих перекрытие к нижней колонне. Сборные железобетонные колонны имеют стальные центрирующие прокладки по торцам и рабочую продольную сплошную арматуру винтового профиля, соединяющуюся между собой навинчивающимися на концах муфтами, стыкующими выпуски рабочей арматуры в нише верхней колонны, с последующим обхватыванием места стыка поперечными хомутами и зачеканиванием их быстротвердеющим мелкозернистым бетоном. Технический результат - повышение надежности, точности монтажа, снижение металлоемкости. 4 ил.

Способ создания модульной объемно-пространственной конструкции // 2545206

Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкциям сложных объемно-пространственных потолков и стен. Новизна изобретения состоит в способе создания объемно-пространственной конструкции с использованием стандартизированных составных модулей. В соответствии с предложенным способом стандартизированные модули производятся заранее, на специализированном производстве, без учета конкретного использования. Далее, на строительном объекте из модулей собирают сложную объемно-пространственную конструкцию в соответствии с конкретным проектом. Создание сложной объемно-пространственной конструкции из набора модулей возможно благодаря применению стандартизованных размеров сопрягаемых частей и коллекций заранее разработанных типовых проектов. Преимущество заявляемого изобретения состоит в упрощении и удешевлении проектирования и производства сложных объемно-пространственных конструкций на строительном объекте, сокращении отходов материала. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.

Совмещенный узловой стык ригелей и колонн // 2550624

Изобретение относится к области строительства, в частности узловому стыку ригелей и колонн. Технический результат изобретения заключается в повышении надежности узла при воздействии на него нагрузок, включая сейсмические воздействия. В узловом совмещенном стыке соединены вышерасположенная колонна и нижерасположенная колонна, несущие железобетонные ригели и связевые железобетонные ригели. В вертикальных нишах нижерасположенной колонны установлены несущие железобетонные ригели своими опорными частями без полок. На торцевую пластину этой же колонны в направлении, перпендикулярном несущим ригелям, установлены связевые ригели своими опорными частями без полок. Арматурные стержни приварены к закладным деталям связевых ригелей. На несущем ригеле с одной стороны установлены многопустотные плиты перекрытия, при этом арматурные выпуски несущего ригеля расположены напротив пустот плит перекрытия. Через петли арматурных выпусков в пустоты плит перекрытия заведены арматурные каркасы. На арматурных каркасах между торцами многопустотных плит перекрытия установлены два арматурных стержня, которые расположены вдоль несущих ригелей и над ними. 16 ил.

Универсальная домостроительная система // 2585330

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в конструкциях сборных железобетонных каркасов, преимущественно многоэтажных зданий. Техническим результатом является повышение прочности и упрощение монтажа каркаса здания. Каркас здания включает Н-образные рамы, состоящие из колонн, снабженных соединительными элементами, и ригель, выполненный за одно целое с колоннами. Соединительные элементы расположены в верхней и нижней частях колонны с возможностью образования при стыковке вышестоящей рамной конструкции с нижестоящей стыковочных узлов, расположенных, по крайней мере, в угловых зонах колонн. На боковой стороне колонны размещена, по крайней мере, одна консоль, предназначенная для закрепления на ней балки. Предложена конструкция балки и шесть вариантов выполнения плит перекрытий каркаса. Особенностью конструкции плит перекрытия является выполнение их торцевых частей, предназначенных для стыковки между собой и с другими элементами каркаса здания: балками, ригелями, колоннами, стеновыми панелями. 9 н. и 89 з.п. ф-лы, 40 ил.

Способ возведения каркаса сооружений // 2618817

Изобретение относится к строительству, может быть использовано при возведении зданий и сооружений различного назначения и направлено на снижение трудоемкости формирования плит перекрытия при повышении сохранности плиты в процессе ее поворота, а также используемого оборудования. Способ возведения каркаса зданий и сооружений предусматривает сооружение несущих вертикальных монолитных конструктивных железобетонных элементов одновременно с возведением шарнирно с ними связанных вертикально ориентированных железобетонных поворотных плит перекрытий. В процессе возведения между плитами и несущими конструкциями, а также между смежными плитами предварительно устанавливают разделительные элементы. После набора прочности бетоном осуществляют поворот упомянутых плит в горизонтальное положение и замоноличивают стыки плит с несущими вертикальными элементами и стыки между смежными плитами перекрытий. Формирование несущих вертикальных элементов и плит перекрытия осуществляют послойно, в качестве вертикальных разделительных элементов используют листовые или пленочные полимерные материалы, а в качестве поворотного шарнира плиты перекрытия - линейно вытянутый элемент, располагаемый в срединной части плиты перекрытия, продольная ось которого совпадает с осью поворота плиты. Несущие элементы возводят в виде колонн. Трубчатые шарнирные элементы круглого сечения смежных в горизонтальной плоскости плит перекрытий размещают по разные стороны от продольной оси колонны. В плитах перекрытий устанавливают каркас из напряженной арматуры из заключенного в оболочку троса. Армирующие элементы в теле плит перекрытия устанавливают после их формирования, для чего в процессе подачи твердеющего раствора в полость скользящей опалубки в теле плиты формируют линейные полости посредством каналообразователей. Продольная ось шарнира проходит через центр массы плиты перекрытия. Поворот плит осуществляют в восходящем или нисходящем порядке. Каналообразователи перемещают по мере перемещения опалубки или при переходе на следующий слой. В каналообразователях размещают протяжку для установки арматуры каналах. Каналообразователи снабжают вибраторами для уплотнения раствора. После поворота плит в их поперечных каналах размещают армирующий трос и осуществляют его натяжение. 16 з.п. ф-лы, 7 ил.