RU2585330C2 - Universal house-building system - Google Patents
Universal house-building system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2585330C2 RU2585330C2 RU2014139332/03A RU2014139332A RU2585330C2 RU 2585330 C2 RU2585330 C2 RU 2585330C2 RU 2014139332/03 A RU2014139332/03 A RU 2014139332/03A RU 2014139332 A RU2014139332 A RU 2014139332A RU 2585330 C2 RU2585330 C2 RU 2585330C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- column
- plate
- slab
- frame
- frame structure
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
- E04B1/20—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of concrete, e.g. reinforced concrete, or other stonelike material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
Abstract
Description
Заявляемая группа изобретений относится к области промышленного и гражданского строительства и может быть использована в конструкциях сборных железобетонных каркасов, преимущественно многоэтажных зданий различного назначения, в том числе для жилых, промышленных зданий и зданий общего назначения.The claimed group of inventions relates to the field of industrial and civil engineering and can be used in the construction of prefabricated reinforced concrete frames, mainly multi-story buildings for various purposes, including for residential, industrial buildings and general buildings.
Домостроительная система предусматривает использование сборных железобетонных конструкций, монтаж которых осуществляется по соответствующим схемам, позволяющим создавать различные типы зданий.The home-building system provides for the use of prefabricated reinforced concrete structures, the installation of which is carried out according to the relevant schemes, which allows you to create various types of buildings.
Известна сборная железобетонная каркасная конструкция многоэтажного здания, в каркасе которого используются несущие элементы в виде цельных рамных конструкций, содержащих две колонны и поперечный к ним ригель, часть которого консолью выступает по крайней мере за одну колонну (К.В. Сахновский. Железобетонные конструкции, государственное издательство литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, М., 1961, стр. 522). В известном решении рамы выполнены одноэтажными с примыканием ригеля к колоннам по их верхним торцам.Known prefabricated reinforced concrete frame construction of a multi-storey building, in the frame of which are used load-bearing elements in the form of solid frame structures containing two columns and a crossbar transverse to them, part of which stands at least one column with the console (K.V. Sakhnovsky. Reinforced concrete structures, state publishing house of literature on construction, architecture and building materials, M., 1961, p. 522). In the known solution, the frames are single-storied with the crossbar adjoining the columns at their upper ends.
Однако описанное решение в настоящее время не нашло применения в конструкциях каркасов многоэтажных зданий. В частности, это обусловлено сложностью выполнения стыковочного узла между колоннами рам смежных этажей. В описанной конструкции место стыка колонн попадает на перекрытия этажей, то есть в зону максимальных изгибающих моментов, что осложняет строительство многоэтажных зданий и снижает эффективность такого строительства.However, the described solution has not found application in the framework structures of multi-storey buildings. In particular, this is due to the complexity of the implementation of the docking node between the columns of the frames of adjacent floors. In the described construction, the junction of the columns falls on the floors of the floors, that is, in the zone of maximum bending moments, which complicates the construction of multi-story buildings and reduces the effectiveness of such construction.
Известна система сборного каркасного домостроения (патент RU №80487, МПК: Е04Н 1/00, Е04В 5/00), включающая сборный каркас, конструктивно состоящий из трех основных железобетонных элементов: сборных железобетонных колонн, сборно-монолитных ригелей и сборных корытообразных ребристых плит перекрытий. Сборные железобетонные колонны имеют прямоугольное или квадратное сечение и установлены с шагом от 1,5 до 7,5 м. Сборно-монолитные ригели выполнены «скрытыми» (с отсутствием выступающих частей), таврового сечения и с полками в растянутой зоне. Сборные корытообразные ребристые плиты перекрытий и ригели образуют полости, в которых либо размещены инженерные коммуникации, либо они заполнены звукоизоляционным материалом. Сборно-монолитный ригель имеет опорную часть, а монтажное соединение сборно-монолитного ригеля со сборной железобетонной колонной осуществлено посредством замкового соединения на шпильках или самораспорных болтах.A known prefabricated frame house building system (patent RU No. 80487, IPC: Е04Н 1/00, ЕВВ 5/00), including a prefabricated frame, structurally consisting of three main reinforced concrete elements: prefabricated reinforced concrete columns, prefabricated monolithic crossbars and prefabricated trough-shaped ribbed floor slabs . Prefabricated reinforced concrete columns have a rectangular or square section and are installed in increments of 1.5 to 7.5 m. Prefabricated monolithic crossbars are made “hidden” (with no protruding parts), T-sections and with shelves in the stretched zone. Prefabricated trough-shaped ribbed floor slabs and crossbars form cavities in which either engineering communications are located, or they are filled with soundproofing material. The precast-monolithic crossbar has a supporting part, and the assembly connection of the precast-monolithic crossbar with the precast reinforced concrete column is carried out by means of a lock connection on studs or self-releasing bolts.
Из уровня техники также известен каркас здания (авторское свидетельство SU №1189957, МПК: Е04В 1/18), включающий рамные элементы в виде плоских прямоугольного сечения стоек и ригелей, установленных с образованием полостей между гранями стоек, замоноличенных бетоном с образованием колонн крестообразного сечения, и плиты перекрытий, прикрепленные к ригелям. При этом рамные элементы выполнены Н-образными с расположением ригелей в пределах толщины плит перекрытий и установлены со смещением одной из осей стоек относительно разбивочных осей каркаса и в шахматном порядке по высоте здания и в пределах каждого этажа. Рамные элементы могут быть выполнены с выступающей из их плоскости частью, жестко прикрепленной к ригелям другого направления.The building framework is also known from the prior art (copyright certificate SU No. 1189957, IPC: Е04В 1/18), including frame elements in the form of flat rectangular sections of uprights and crossbars installed to form cavities between the faces of uprights monolithic with concrete to form cross-shaped columns, and floor slabs attached to the crossbars. In this case, the frame elements are made H-shaped with the location of the crossbars within the thickness of the floor slabs and installed with the displacement of one of the axes of the racks relative to the center axes of the frame and in a checkerboard pattern along the height of the building and within each floor. Frame elements can be made with a part protruding from their plane, rigidly attached to crossbars of another direction.
Однако известное техническое решение характеризуется сложностью выполнения стыковочного узла. Для устройства одного узла опоры необходимо монтировать четыре колонны, что требует больших трудозатрат и повышенных затрат машинного времени.However, the known technical solution is characterized by the complexity of the docking station. For the device of one node of the support it is necessary to mount four columns, which requires large labor costs and increased costs of machine time.
Из патента РФ на полезную модель №127099 известно сборное железобетонное перекрытие, содержащее многопустотные плиты с выпусками продольной арматуры и углублениями на торцах. При этом пустоты в плитах выполнены замкнутого контура с произвольной, например, округлой формой сечения и расположены поперек длины плиты, вдоль пролета. Выпуски продольных арматурных каркасов замоноличены в продольные монолитные ригели, а в углублениях на торцах плит выполнены монолитные бетонные шпонки, объединенные с продольными монолитными ригелями и воспринимающие поперечные силы.From the patent of the Russian Federation for utility model No. 127099, a precast concrete slab containing multi-hollow slabs with longitudinal reinforcement outlets and recesses at the ends is known. In this case, the voids in the plates are made of a closed loop with an arbitrary, for example, a rounded cross-sectional shape and are located across the length of the plate, along the span. The outlets of the longitudinal reinforcing cages are monolithic into longitudinal monolithic crossbars, and in the recesses on the ends of the plates, monolithic concrete dowels are made, combined with longitudinal monolithic crossbars and receiving transverse forces.
Из патента РФ на полезную модель №132103 известна плита перекрытия, содержащая монолитный бетон; арматуру, расположенную в продольном направлении плиты в одном и/или двух уровнях; закладные детали, предназначенные для крепления: 1) элементов ограждения плиты, 2) плиты к опорным конструкциям, 3) связей; стационарные монтажные петли. Закладные детали расположены вдоль одной из продольных сторон и/или по коротким сторонам плиты, размещены на горизонтальных и вертикальных поверхностях плиты с определенными расстояниями между центрами пластин закладных деталей.From the patent of the Russian Federation for utility model No. 132103 known floor slab containing monolithic concrete; reinforcement located in the longitudinal direction of the plate in one and / or two levels; embedded parts intended for fastening: 1) plate fencing elements, 2) plates to supporting structures, 3) ties; stationary mounting loops. The embedded parts are located along one of the longitudinal sides and / or on the short sides of the plate, placed on the horizontal and vertical surfaces of the plate with certain distances between the centers of the plates of the embedded parts.
Однако известные технические решения характеризуются недостаточной прочностью соединений с несущими элементами каркасов, большим весом, а также недостаточной точностью при монтаже.However, the known technical solutions are characterized by insufficient strength of the joints with the supporting elements of the frames, high weight, as well as insufficient accuracy during installation.
Известна также конструкция железобетонного ригеля (Патент RU №52887, МПК: Е04С 3/20), которая включает нижнюю полку, продольную и поперечную арматуры ригеля и нижней полки. Поперечная арматура нижней полки выполнена в виде верхней и нижней поперечной арматуры, причем верхняя поперечная арматура нижней полки выполнена в виде прямых арматурных стержней, расположенных над нижней продольной арматурой железобетонного ригеля, а нижняя поперечная арматура нижней полки выполнена с отгибом и направлена вверх, при этом верхняя и нижняя поперечные арматуры нижней полки расположены с определенным шагом, а поперечная верхняя арматура нижней полки заведена в тело железобетонного ригеля за грань нижней полки. Поперечная арматура выполнена в виде хомутов трапециевидной формы, ригель содержит сквозные поперечные отверстия для пропуска связевых стержней, укладываемых в межплитные швы. Боковая поверхность ригеля выполнена со скосом, концевой участок ригеля содержит закладную деталь, позволяющую опирать его на колонну, на концевом участке содержатся вертикальные сквозные отверстия, предназначенные для пропуска анкерных арматурных стержней с колонны.Also known is the construction of a reinforced concrete crossbar (Patent RU No. 52887, IPC:
Недостатками данной конструкции являются невысокая несущая способность ригеля из-за наличия скосов на его боковой поверхности, а также повышенная трудоемкость устройства перекрытия из-за необходимости установки арматурных стержней в поперечные отверстия ригеля и заведения их в швы между плитами перекрытия.The disadvantages of this design are the low load-bearing capacity of the crossbar due to the presence of bevels on its lateral surface, as well as the increased complexity of the overlapping device due to the need to install reinforcing bars in the transverse openings of the crossbar and place them in the seams between the overlapping plates.
Наиболее близкими к заявляемым решениям домостроительной системы, рамной конструкции и плиты перекрытия являются сборная железобетонная каркасная конструкция многоэтажного здания, рамная конструкция каркаса и элемент перекрытия по патенту РФ на полезную модель №62622 (МПК: Е04В 1/16). Известная сборная железобетонная каркасная конструкция многоэтажного здания содержит каркас с рамными конструкциями, по крайней мере, часть которых включает выполненные за одно целое, по крайней мере, колонную и ригельную части, при этом ригельная часть выступает за колонную часть. Согласно данному техническому решению, рамная конструкция имеет Н-образную форму, при этом стыки вертикальных частей рамной конструкции расположены в середине высот междуэтажного пространства. Элемент перекрытия содержит плиту с, по крайней мере, тремя продольными ребрами жесткости, установленными с интервалом друг относительно друга. Плита выполнена армированной с выпуском рабочей арматуры, по крайней мере, по поперечным торцам верхнего пояса плиты перекрытия, что позволяет соединять плиты между собой сваркой с замоноличиванием стыков. По крайней мере, у части ребер жесткости в нижние поверхности ребра жесткости вмонтированы вставки из материала, обеспечивающего возможность легкого введения крепежных элементов.Closest to the claimed solutions to the house-building system, frame structure and floor slabs are the prefabricated reinforced concrete frame structure of a multi-story building, the frame structure of the frame and the floor element according to the RF patent for utility model No. 62622 (IPC: Е04В 1/16). Known prefabricated reinforced concrete frame construction of a multi-storey building comprises a frame with frame structures, at least part of which includes at least a column and a cross section made in one piece, while the cross section protrudes beyond the column part. According to this technical solution, the frame structure has an H-shape, while the joints of the vertical parts of the frame structure are located in the middle of the heights of the interfloor space. The overlap element contains a plate with at least three longitudinal stiffeners installed at intervals relative to each other. The plate is made reinforced with the release of working reinforcement, at least along the transverse ends of the upper belt of the floor slab, which allows the plates to be joined together by welding with monolithic joints. At least part of the stiffeners in the lower surface of the stiffeners are mounted inserts of material that allows easy insertion of fasteners.
Недостатком данного технического решения является использование сварки при соединении элементов каркаса, требующее использования технологического оборудования как для сварки, так и контроля сваренных элементов конструкции, что снижает возможность проведения строительных работ в различных климатических условиях (сварка запрещена под дождем, при температурах ниже минус 30°C). Кроме того, сложность конструкции узлов соединения плит с другими элементами каркаса, приводит к удорожанию сборки зданий.The disadvantage of this technical solution is the use of welding when connecting frame elements, which requires the use of technological equipment for both welding and control of welded structural elements, which reduces the possibility of construction work in various climatic conditions (welding is prohibited in the rain, at temperatures below
Наиболее близкой к заявляемой балке является конструкция железобетонного ригеля сборно-монолитного перекрытия по патенту РФ на полезную модель №126722 (МПК: Е04В 1/18), состоящего из бетона, продольной рабочей арматуры и других арматурных стержней и изделий и имеющего прямоугольное поперечное сечение. По всей длине верхней грани имеются петлевые выпуски поперечной арматуры с фиксированным шагом, а по торцам железобетонного ригеля имеются выпуски продольной рабочей арматуры и шпонки треугольного сечения по одной или по две с каждой стороны.Closest to the claimed beam is the construction of a reinforced concrete crossbar of a precast-monolithic floor according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 126722 (IPC: Е04В 1/18), consisting of concrete, longitudinal working reinforcement and other reinforcing bars and products and having a rectangular cross section. Along the entire length of the upper face there are loop outlets of transverse reinforcement with a fixed pitch, and along the ends of a reinforced concrete crossbar there are outlets of longitudinal working reinforcement and triangular section dowels, one or two on each side.
Недостатком известного технического решения является невысокая несущая способность ригеля при высокой металлоемкости.A disadvantage of the known technical solution is the low bearing capacity of the crossbar with high metal consumption.
В основу настоящего изобретения положена задача создания сборной железобетонной каркасной конструкции зданий и сооружений, а также несущих элементов для данной конструкции - рамных конструкций, балок и элементов перекрытий, которые позволили бы повысить несущую способность каркаса здания, повысить эффективность строительства многоэтажных зданий и снизить его себестоимость при обеспечении возможности возведения многоэтажных зданий различного функционального назначения с применением гибкой планировки внутреннего пространства.The basis of the present invention is the creation of a precast reinforced concrete frame structure of buildings and structures, as well as supporting elements for this design - frame structures, beams and floor elements, which would increase the carrying capacity of the building frame, increase the efficiency of construction of multi-storey buildings and reduce its cost when providing the possibility of erecting multi-storey buildings of various functional purposes using flexible layout of the internal space.
Техническим результатом является повышение прочности и упрощение монтажа каркаса здания за счет создания конструкций отдельных строительных несущих элементов - Н-образной рамной конструкции, плиты перекрытия, балки, обеспечивающих их надежное и быстрое соединение между собой с получением каркаса здания. За счет использования безсварных способов соединения несущих элементов конструкции упрощается монтаж каркаса здания (снижается трудоемкость сборки), увеличивается скорость сборки, появляется возможность проведения строительных работ в условиях низких температур (ниже -30°C) и при любых погодных условиях.The technical result is to increase the strength and simplify the installation of the building frame by creating structures of individual building load-bearing elements - an H-shaped frame structure, floor slabs, beams, ensuring their reliable and quick connection to the building frame. Due to the use of non-welded methods of connecting the supporting structural elements, the installation of the building frame is simplified (the assembly labor is reduced), the assembly speed is increased, and it becomes possible to carry out construction work at low temperatures (below -30 ° C) and in all weather conditions.
Изобретение поясняется чертежами, где на Фиг. 1 представлена Н-образная рама, общий вид, на Фиг. 2 - фрагмент Н-образной рамы с колонной квадратного сечения, снабженной консолями для балки и наружной стеновой панели, расположенными на одной грани колонны, и ригелем, расположенным на смежной грани, общий вид, на Фиг. 3, 4 - фрагменты Н-образной рамы с колоннами прямоугольного сечения, снабженными консолями для балок и наружных стеновых панелей, расположенными на одной грани колонны, и расположением ригеля по короткой и длинной сторонам колонны, соответственно, общий вид, на Фиг. 5 представлены различные варианты расположения консолей для балок и наружных стеновых панелей на колоннах квадратного сечения, вид сверху, на Фиг. 6 представлены различные варианты расположения консолей для балок и наружных стеновых панелей для колонн прямоугольного сечения с расположением ригеля по короткой стороне колонны, вид сверху, на Фиг. 7 представлены различные варианты расположения консолей для балок и наружных стеновых панелей для колонн прямоугольного сечения с расположением ригеля по длинной стороне колонны, вид сверху, на Фиг. 8 - Н-образная рама, продольный разрез, на Фиг. 9, 10 - колонны с квадратным и прямоугольным поперечным сечением, соответственно, вид сверху, на Фиг. 11 - верх колонны Н-образной рамы с первой группой соединительных элементов, продольный разрез, на Фиг. 12 - нижняя часть колонны Н-образной рамы со второй группой соединительных элементов, продольный разрез, на Фиг. 13-15 - соединительные элементы в сборе, на Фиг. 16 - узел соединения колонн, вертикальный разрез, на Фиг. 17, 18 - колонны с квадратным и прямоугольным поперечным сечением, соответственно, вид снизу, на Фиг. 19 - общий вид балки (без соединительных элементов), на Фиг. 20 - продольный разрез балки, на Фиг. 21 - балка, вид сверху, на Фиг. 22 - поперечный разрез балки в области выемки, на Фиг. 23 - вид с торца балки, на Фиг. 24 - узел соединения балки с колонной и плитой перекрытия, на Фиг. 25 представлена плита перекрытия, общий вид (без детализации торцов), на Фиг. 26 - вариант выполнения короткого торца плиты, предназначенной для соединения с ригелем или балкой и стеновой панелью (наружный) (вариант 1), на Фиг. 27 - вариант выполнения длинного торца плиты, предназначенной для соединения плит между собой (внутренний) (вариант 2), на Фиг. 28 - вариант выполнения длинного торца плиты, предназначенной для соединения с ригелем или балкой и стеновой панелью (наружный) (вариант 3), на Фиг. 29 - вариант выполнения короткого торца плиты, предназначенной для соединения с ригелем или балкой, колонной и стеновой панелью (наружный) (вариант 4), на Фиг. 30 - вариант выполнения длинного торца плиты, предназначенной для стыковки с колонной, на Фиг. 31 - вариант выполнения короткого торца плиты, предназначенной для соединения с другой плитой с опиранием на ригель или балку (внутренний) (вариант 5), на Фиг. 32 - вариант выполнения короткого торца плиты, предназначенной для соединения с другой плитой с опиранием на ригель или балку и стыковки с колонной (внутренний) (вариант 6), на Фиг. 33 - узел соединения плиты с конструктивно измененным коротким торцом с ригелем или балкой и наружной стеновой панелью, на Фиг. 34 - узел соединения плит с конструктивно измененными длинными торцами между собой, на Фиг. 35 - узел соединения плиты с конструктивно измененным длинным торцом с ригелем или балкой и наружной стеновой панелью, на Фиг. 36 - узел соединения плит с конструктивно измененными коротким и длинным торцами с опиранием на ригель или балку, на Фиг. 37 - узел соединения плит с конструктивно измененными короткими торцами с опиранием на ригель или балку, на Фиг. 38 - узел соединения плиты с конструктивно измененным коротким торцом с ригелем или балкой и наружной стеновой панелью (с использованием металлического профиля), на Фиг. 39 - узел соединения плиты с конструктивно измененным коротким торцом с ригелем или балкой и наружной стеновой панелью, вид сверху, на Фиг. 40 представлен пример выполнения плиты с различными конфигурациями торцов и с различным количеством петлеобразных проушин, расположенных на противоположных коротких и длинных торцах плиты.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows an H-shaped frame, a general view; FIG. 2 is a fragment of an H-shaped frame with a square column equipped with consoles for a beam and an external wall panel located on one side of the column and a crossbar located on an adjacent face, general view, in FIG. 3, 4 - fragments of an H-shaped frame with columns of rectangular cross section, equipped with consoles for beams and external wall panels located on one side of the column, and the location of the crossbar on the short and long sides of the column, respectively, a General view, Fig. 5 shows various layouts of consoles for beams and external wall panels on square columns, top view, in FIG. 6 shows various layouts of consoles for beams and external wall panels for rectangular columns with a crossbar located on the short side of the column, top view, in FIG. 7 shows various layouts of consoles for beams and external wall panels for rectangular columns with a crossbar located on the long side of the column, top view, in FIG. 8 - H-shaped frame, longitudinal section, in FIG. 9, 10 - columns with square and rectangular cross-section, respectively, a top view, in FIG. 11 - top of the column of the H-shaped frame with the first group of connecting elements, a longitudinal section, in FIG. 12 is a bottom section of a column of an H-shaped frame with a second group of connecting elements, a longitudinal section, in FIG. 13-15 - connecting elements assembled, in FIG. 16 - column connection unit, vertical section, in FIG. 17, 18 - columns with square and rectangular cross-section, respectively, bottom view, in FIG. 19 is a general view of the beam (without connecting elements), in FIG. 20 is a longitudinal section of the beam, in FIG. 21 is a beam, a top view, in FIG. 22 is a cross-sectional view of a beam in a recess region, FIG. 23 is an end view of the beam, in FIG. 24 - node connecting the beam with the column and the slab, in FIG. 25 shows a floor slab, a general view (without detailing the ends), in FIG. 26 is an embodiment of a short end of a plate intended for connection with a crossbar or beam and a wall panel (outer) (option 1), in FIG. 27 is an embodiment of a long end of a plate intended for connecting the plates together (internal) (option 2), in FIG. 28 is an embodiment of a long end of a plate intended for connection with a crossbar or beam and a wall panel (outer) (option 3), in FIG. 29 is an embodiment of a short end of a plate intended for connection with a crossbar or beam, a column and a wall panel (outer) (option 4), in FIG. 30 is an embodiment of a long end of a plate intended for docking with a column; FIG. 31 is an embodiment of a short end of a plate intended to be connected to another plate supported by a crossbar or beam (internal) (option 5), in FIG. 32 is an embodiment of a short end of a plate intended for connection with another plate with a support on a crossbar or beam and docking with a column (internal) (option 6), in FIG. 33 - connection node of a plate with a structurally modified short end with a crossbar or beam and an external wall panel, FIG. 34 is a node connecting plates with structurally modified long ends to each other, in FIG. 35 is a connection node of a plate with a structurally modified long end with a crossbar or beam and an external wall panel, FIG. 36 is a node for connecting plates with structurally modified short and long ends with support on a crossbar or beam, in FIG. 37 is a node for connecting plates with structurally modified short ends with support on a crossbar or beam, in FIG. 38 - connection node of a plate with a structurally modified short end with a crossbar or beam and an external wall panel (using a metal profile), FIG. 39 is a node for connecting a plate with a structurally modified short end with a crossbar or beam and an external wall panel, top view, in FIG. 40 shows an example of a plate with different configurations of the ends and with a different number of loop-shaped eyes located on opposite short and long ends of the plate.
Позициями на чертежах обозначены: 1 - колонна, 2 - ригель, 3 - консоль для балки, 4 - консоль для наружной панели, 5 - отверстие в консоли для крепления балки, 6 - несущая арматура, 7 - штырь с винтовой нарезкой, 8 - опорная гайка, 9 - гайка, 10 - шайба, 11 - выемка в центральной части верхнего торца колонны, 12 - канал для инъецирования специального раствора, 13 - стальной уголок, 14 - пластины для анкеровки, 15 - ограничительные пластины, 16 - металлическая пластина с отверстием, 17 - стыковочный узел, 18 - технологический зазор, 19 - полость в стыковочном узле, 20 - дополнительный соединительный элемент в верхней части колонны, 21 - дополнительный соединительный элемент в нижней части колонны, 22 - балка, 23 - пролетная часть балки, 24 - опорная часть балки, 25 - торец пролетной части балки, 26 - торец опорной части балки, 27 - нижняя грань опорной части балки, 28 - нижняя грань пролетной части балки, 29 - отверстие для анкерного крепления плит перекрытий, 30 - отверстие для крепления балки к консоли Н-образного элемента, 31 - петлеобразная проушина балки, 32 - плита перекрытия, 33 - ребро жесткости плиты перекрытия, 34 - выступающая часть ребра жесткости плиты перекрытия (за границу торцевой поверхности плиты), 35 - Г-образный арматурный стержень, 36 - арматурный штырь (доборный), 37 - муфта для соединения Г-образного арматурного стержня с арматурным штырем, 38 - выемка, 39 - строповочное приспособление, 40 - штырь для крепления балки к консоли, 41 - верхняя полка плиты перекрытия, 42 - нижняя полка плиты перекрытия, 43 - внешний торец плиты перекрытия, 44 - внутренний торец плиты перекрытия, 45 - пластина, 46 - отверстие пластины под соединительный элемент, 47 - петлеобразная проушина плиты перекрытия, 48 - пенополистирол, 49 - углубление в верхней полке (Фиг. 27), 50 - углубление в торце плиты (Фиг. 28), 51 - выемка в плите для стыковки с колонной (Фиг. 29, 30, 32), 52 - отверстие в нижней полке плиты для крепления к ригелю или балке, 53 - прокладка, 54 - наружная стеновая панель, 55 - штырь с резьбовой нарезкой, 56 - гильза, 57 - соединительная пластина, 58 - болт с гайкой, 59 - стальной профиль, 60 - стальная труба, 61 - металлический профиль HALFEN, 62 - арматурный хомут.The positions in the drawings indicate: 1 - column, 2 - crossbar, 3 - console for the beam, 4 - console for the outer panel, 5 - hole in the console for fixing the beam, 6 - supporting reinforcement, 7 - pin with screw thread, 8 - supporting nut, 9 - nut, 10 - washer, 11 - recess in the central part of the upper end of the column, 12 - channel for injection of a special solution, 13 - steel corner, 14 - plates for anchoring, 15 - restrictive plates, 16 - metal plate with a hole 17 - docking station, 18 - technological gap, 19 - cavity in the docking station, 20 - supplement the first connecting element in the upper part of the column, 21 - an additional connecting element in the lower part of the column, 22 - beam, 23 - span of the beam, 24 - the supporting part of the beam, 25 - the end of the span of the beam, 26 - the end of the supporting part of the beam, 27 - the lower edge of the beam supporting part, 28 is the lower face of the beam span, 29 is the hole for anchoring the floor slabs, 30 is the hole for attaching the beam to the console of the H-shaped element, 31 is the loop-shaped eye of the beam, 32 is the floor slab, 33 is the rib the stiffness of the slab, 34 - protruding part stiffening ribs of the floor slab (beyond the border of the end surface of the slab), 35 - L-shaped reinforcing bar, 36 - reinforcing pin (additional), 37 - coupling for connecting the L-shaped reinforcing bar to the reinforcing pin, 38 - recess, 39 - sling device 40 - pin for attaching the beam to the console, 41 - upper shelf of the floor slab, 42 - lower shelf of the floor slab, 43 - external end of the floor slab, 44 - internal end of the floor slab, 45 - plate, 46 - plate hole for the connecting element, 47 - loop-shaped eye of the plate cross Life, 48 - expanded polystyrene, 49 - recess in the upper shelf (Fig. 27), 50 - a recess in the end of the plate (Fig. 28), 51 - a recess in the plate for docking with a column (Fig. 29, 30, 32), 52 - a hole in the lower shelf of the plate for attachment to the crossbar or beam, 53 - gasket, 54 - external wall panel, 55 - threaded pin, 56 - sleeve, 57 - connecting plate, 58 - bolt and nut, 59 - steel profile, 60 - steel pipe, 61 - HALFEN metal profile, 62 - reinforcing collar .
Н-образная рамная конструкция домостроительной системы представляет собой две вертикальные колонны (стойки) 1, соединенные горизонтально расположенным ригелем 2 с прямоугольным поперечным сечением (Фиг. 1), выполненным за одно целое с колоннами (вмоноличенным в колонны, образуя с ней единую конструкцию), при этом ригель выполнен примыкающим к колоннам преимущественно в их центральной части. Возможен вариант расположения ригеля в зонах, приближенных к периферии колонн (ближе к верхней или нижней частям колонн). Колонны 1 рамной конструкции могут быть выполнены с квадратным или прямоугольным поперечным сечением (Фиг. 2-4), при этом в варианте выполнения колонны с прямоугольным сечением, ригель может быть расположен как с узкой (Фиг. 3), так и с широкой (Фиг. 4) стороны колонной части. При этом ширина ригеля wb не превышает глубины dc соответствующей колонны (ширины грани колонны, связанной с ригелем) и лежит в интервале значений (0,5÷1) глубины dc колонны.The H-shaped frame structure of the house-building system consists of two vertical columns (racks) 1 connected by a
В частном варианте исполнения рамная конструкция может быть выполнена высотой hc 3300 мм и длиной 1 (по внешним габаритам), лежащей в пределах от 1800 мм до 6000 мм; линейные размеры поперечного сечения ригеля могут составлять от 240×400 мм (ширина wb - от 240 мм), а линейные размеры поперечного сечения колонн - от 400×400 мм (для колонн с квадратным сечением) или от 400×800 мм (для колонн с прямоугольным сечением). Например, колонны могут быть выполнены с размерами поперечного сечения 460×460 см или 460×800 см (шириной wc=800 мм и глубиной dc=460 мм), а ригель - с размерами поперечного сечения 300×500 мм (шириной wb=300 мм и высотой hb=500 мм). Максимальные габариты рамных конструкций ограничены возможностями транспортировки, так как их изготовление осуществляют в заводских условиях.In a private embodiment, the frame structure can be made with a height h c 3300 mm and a length of 1 (in external dimensions), lying in the range from 1800 mm to 6000 mm; the linear dimensions of the cross section of the crossbar can be from 240 × 400 mm (width w b - from 240 mm), and the linear dimensions of the cross section of the columns from 400 × 400 mm (for columns with a square section) or from 400 × 800 mm (for columns with a rectangular section). For example, columns can be made with cross-sectional sizes of 460 × 460 cm or 460 × 800 cm (width w c = 800 mm and depth d c = 460 mm), and a crossbar with cross-section sizes of 300 × 500 mm (width w b = 300 mm and height h b = 500 mm). The maximum dimensions of the frame structures are limited by the possibilities of transportation, since their manufacture is carried out in the factory.
Ширина колонных частей рамных конструкций может меняться в зависимости от этажности здания и, соответственно, от величины вертикальной нагрузки, а также от применяемых классов бетона и степени насыщения элементов арматурой. Колонны рамной конструкции могут быть выполнены с переменным сечением по высоте (Фиг. 8). В частности, для варианта сооружения высотных зданий, требующих выполнения нижних этажей с усиленными несущими конструкциями, используют рамную конструкцию, в которой нижняя часть колонны, расположенная ниже ригеля - имеет большую площадь сечения (например, 400×800 мм), а верхняя часть - меньшую (например, 400×400 мм).The width of the columned parts of frame structures can vary depending on the number of storeys of the building and, accordingly, on the magnitude of the vertical load, as well as on the classes of concrete used and the degree of saturation of the elements with reinforcement. The columns of the frame structure can be made with a variable cross-section in height (Fig. 8). In particular, for the option of constructing high-rise buildings that require lower floors with reinforced load-bearing structures, a frame structure is used in which the lower part of the column located below the crossbar has a large cross-sectional area (for example, 400 × 800 mm) and the upper part is smaller (e.g. 400 × 400 mm).
При этом высота колонн 1 определяется исходя из высоты этажа, а уровень расположения ригеля 2 определяется из условия удобства монтажа (соединения) вышерасположенных колонн рамных конструкций. Например, при высоте этажа 3300 мм используют рамные конструкции с высотой колонн 3300 мм и расположением ригелей на высоте 1600÷2100 мм от нижних торцов колонн. Наиболее предпочтительным для использования в сборной железобетонной каркасной конструкции зданий и сооружений, является Н-образная рамная конструкция, в которой ригельная часть размещена между колонными частями (примыкает к колоннам) на половине их высоты.At the same time, the height of
Колонна 1 рамной конструкции снабжена, по крайней мере, одной консолью 3 с отверстиями 5 для закрепления на ней балки («связевого» ригеля), используемой в конструкциях каркаса здания для соединения между собой соседних Н-образных рамных элементов (Фиг. 1). Консоль 3 расположена на одной из боковых граней колонны, не совмещенной с ригелем, на уровне ригеля, при этом нижние грани консоли и ригеля расположены в одной плоскости. Консоли 3 выполнены шириной wcs, равной ширине ригелей или балок wb и высотой hcs, меньшей высоты ригеля hb. Место расположения консоли 3 определяется местом расположения Н-образной рамной конструкции в каркасе здания. При этом в рамных конструкциях, используемых для формирования жесткого каркаса типовых этажей, консоль 3 имеет габаритные размеры и расположена на колонне таким образом, чтобы при установке на нее балки, балка и ригель находились на одном уровне, т.е. верхние грани балки и ригеля располагались в одной плоскости, а нижняя грань консоли 3 располагалась в одной плоскости с нижней гранью балки и ригеля. Оптимальными являются варианты выполнения рамной конструкции с количеством консолей 3 от двух до шести. В этом случае на каждой колонне может быть расположено от одной до трех консолей для балок. В частном варианте, консоль для балки может быть выполнена шириной wcs 300 мм, высотой hcs 250 мм и глубиной dcs 250 мм.
Колонна 1 рамной конструкции также может быть снабжена одной или двумя дополнительными консолями 4 для крепления наружных стеновых панелей (снабженных вырезом под консоль). При этом консоли 4 имеют высоту, не превышающую высоту ригеля и для типовых решений зданий, как правило, расположены на одном уровне с ригелем, т.е. верхняя грань консоли 4 для наружных панелей расположена в одной плоскости с верхней гранью ригеля (Фиг. 2-4). В частном варианте, консоль для размещения наружных панелей может быть выполнена шириной 160 мм, высотой 450 мм и глубиной 190 мм.The
Варианты расположения на колонне 1 консолей 3 и консолей 4 диктуются архитектурно-планировочным решением сооружаемого здания. На Фиг. 5-7 представлены различные варианты расположения консолей для балок и наружных панелей для колонн квадратного и прямоугольного сечений.The location options on the
Центральная часть верхнего торца каждой колонны 1 рамной конструкции снабжена выемкой 11, к которой подведен канал 12 для инъецирования (подачи) в нее специального раствора для замоноличивания стыка колонн. Другой конец канала 12 выведен на боковую поверхность колонны 1 (Фиг. 11). По периметру верхнего торца колонны размещен стальной уголок 13 для защиты ребер колонны от повреждений и опирания на нее колонны вышестоящей Н-образной рамы (Фиг. 9, 10).The central part of the upper end of each
Рамная конструкция снабжена двумя группами соединительных элементов, первая из которых вмонтирована в верхние торцы колонн, а вторая, ответная первой, - в нижние торцы колонн. При этом при стыковке рамных конструкций между собой (нижних торцов колонн вышестоящей рамной конструкции и верхних торцов колонн нижестоящей рамной конструкции), соединительные элементы образуют в области стыка двух колонн, по крайней мере, четыре стыковочных узла 17 (Фиг. 16), расположенных в угловых зонах торцевой части колонны. Первая группа соединительных элементов каждого стыковочного узла, расположенная в верхней части колонны, включает штырь 7 с винтовой нарезкой и крепежными элементами в виде опорной гайки 8 и гаек 9 с шайбой 10 (Фиг. 11). При этом штырь 7 выполнен выступающим за пределы верхнего торца колонны и может представлять собой выпуск несущей арматуры колонны, или доборный стержень, связанный с несущей арматурой колонны посредством муфты, например, типа Lenton или Peikko, замоноличенной в верхней (торцевой) части колонны (не показано). Штырь 7 может быть выполнен из высокопрочной стали с диаметром 30 или 32 мм.The frame structure is equipped with two groups of connecting elements, the first of which is mounted in the upper ends of the columns, and the second, reciprocal of the first, in the lower ends of the columns. In this case, when the frame structures are joined together (the lower ends of the columns of the higher frame structure and the upper ends of the columns of the lower frame structure), the connecting elements form at least four docking units 17 (Fig. 16) located in the corner zones of the end of the column. The first group of connecting elements of each docking unit, located in the upper part of the column, includes a
Вторая группа соединительных элементов, расположенная в нижней части колонны и образующая ответную часть стыковочного узла при совмещении верхней и нижней торцевых частей двух колонн, представляет собой металлические закладные пластины 14 и 15, жестко связанные (например, при помощи сварки) с несущей арматурой колонны, и металлическую пластину 16 с отверстием, жестко связанную с закладными пластинами. При этом, например, две из закладных пластин (пластины 14) предназначены для анкеровки в теле бетона колонны (Фиг. 13-15), а, по крайней мере, две являются ограничительными (пластины 15), выполняющими функцию опалубки, обеспечивающей формирование полости 19 в угловой зоне колонны для стыковочного узла при изготовлении рамной конструкции (Фиг. 16). Пластина 16 выполнена с отверстием, предназначенным для пропуска через него штыря 7 колонны нижестоящей рамной конструкции с последующей фиксацией штыря в полости 19 стыковочного узла 17 с помощью гаек 9 с шайбой 10. Металлические пластины 14, 15, 16 выполняют толщиной, удовлетворяющей условиям жесткости, прочности и условиям технологии сварки, при этом металлическая пластина 16 может быть выполнена, например, в виде шайбы.The second group of connecting elements, located in the lower part of the column and forming the mating portion of the docking unit when combining the upper and lower end parts of the two columns, are metal embedded
Пластины 14, предназначенные для анкеровки, могут быть выполнены трапециевидной формы, и расположены под углом друг к другу, при этом пластины соединены между собой и с вертикально ориентированным стержнем несущей арматуры 6 по большему основанию трапеции (Фиг. 13-15). Пластины для анкеровки могут быть снабжены, по крайней мере, одним анкерным стержнем или дополнительной пластиной (не показано), предназначенными для повышения прочности фиксации пластин в бетонном теле колонны.The
Количество ограничительных пластин может быть выбрано равным двум, при этом одна из ограничительных пластин 15 расположена предпочтительно горизонтально и может быть выполнена, например, в виде четырехугольника, имеющего отверстие в центральной части, две стороны которого соединены (с помощью сварки) с пластинами 14, предназначенными для анкеровки. В отверстии данной пластины закреплен выпуск несущей арматуры 6 колонны. Другая ограничительная пластина жестко связана с пластинами 14 для анкеровки (например, с помощью сварки), ориентирована вертикально и может быть выполнена изогнутой, образующей Г-образную проекцию в горизонтальной плоскости. Пластина 16 с отверстием расположена предпочтительно горизонтально и закреплена (приварена) в створе изогнутой ограничительной пластины 15.The number of restriction plates can be chosen equal to two, while one of the
Соединение вышестоящей рамной конструкции с нижестоящей осуществляют следующим образом.The connection of the higher frame structure with the lower is as follows.
На штыри 7 первой рамной конструкции накручивают опорные гайки 8, при этом, в случае использования в качестве штырей доборных стержней, предварительно осуществляют их крепление к колоннам с помощью муфт. Затем устанавливают вторую рамную конструкцию, располагая нижние торцы ее колонн над верхними торцами колонн первой рамной конструкции с пропусканием штырей 7 через отверстия пластин 16, расположенных в нижних частях колонн второй рамной конструкции. Затем с помощью опорных гаек 8 осуществляют регулировку вертикального положения колонн второй рамной конструкции, с формированием технологического зазора 18 между стыкуемыми торцами колонн (Фиг. 16). После регулировки, каждый штырь 7 фиксируют в полости 19 стыковочного узла 17 с помощью двух гаек 9 (при этом верхняя гайка выполняет функцию контргайки), что позволяет обеспечить передачу нагрузки от вертикального стержня несущей арматуры второй рамной конструкции к вертикальному стержню несущей арматуры первой рамной конструкции. Затем устанавливают дополнительную опалубку (не показано), замыкающую полость 19 и осуществляют закачку высокопрочного безусадочного раствора в канал 12 с замоноличиванием стыков колонн первой и второй рамных конструкций (в том числе выемки 11, технологического зазора 18, полостей 19).
Количество стыковочных узлов, образуемых при соединении вышестоящей рамной конструкции с нижестоящей, совпадает с количеством вертикально ориентированных стержней несущей арматуры, замоноличенных в колоннах рамной конструкции. Соответственно, стыковочные узлы могут располагаться не только в угловых зонах торцевых частей колонн, но и между угловыми зонами по сторонам торцов колонн. Например, при соединении рамных конструкций с колоннами, характеризующимися размерами поперечного сечения 460×800 мм, образуются шесть стыковочных узлов для каждой пары соединяемых колонн (Фиг. 10, 18), четыре из которых расположены в угловых зонах, а два дополнительных - на участках между угловыми зонами. Дополнительные соединительные элементы 20, 21 верхней и нижней частей колонн дополнительных стыковочных узлов, соответственно, выполнены аналогично соединительным элементам стыковочных узлов, расположенных в угловых зонах. При этом вертикально ориентированная ограничительная пластина ответной части дополнительного стыковочного узла может быть выполнена изогнутой, образующей П-образную проекцию в горизонтальной плоскости, а металлическая пластина с отверстием, закрепленная в створе изогнутой пластины, может быть выполнена трапециевидной формы.The number of docking nodes formed when connecting a higher frame structure with a lower one coincides with the number of vertically oriented rods of the supporting reinforcement monolithic in the columns of the frame structure. Accordingly, the docking nodes can be located not only in the corner zones of the end parts of the columns, but also between the corner zones on the sides of the ends of the columns. For example, when connecting frame structures with columns characterized by cross-sectional dimensions of 460 × 800 mm, six docking nodes are formed for each pair of connected columns (Figs. 10, 18), four of which are located in the corner zones, and two additional in the sections between corner zones. Additional connecting
Для сборки железобетонного каркаса здания осуществляют также соединение заявляемых Н-образных рамных конструкций с другими несущими элементами каркаса -балками, плитами перекрытий, стеновыми панелями.To assemble the reinforced concrete frame of the building, the claimed H-shaped frame structures are also connected to other supporting frame elements — beams, floor slabs, wall panels.
Заявляемую Н-образную рамную конструкцию изготавливают в заводских условиях в опалубочной форме на фиксированной площадке или на карусельной установке. Установка по производству Н-образных элементов основана на циркуляции платформ по линии всего производственного цикла.The inventive H-shaped frame design is made in the factory in formwork on a fixed platform or on a carousel. The installation for the production of H-shaped elements is based on the circulation of platforms along the entire production cycle.
Для соединения Н-образных рамных элементов сборного каркаса здания между собой используют железобетонную балку 22. Балка выполнена в виде удлиненного бетонного тела прямоугольного поперечного сечения длиной от 1800 до 6000 мм с арматурным каркасом, включающим продольную арматуру, связанную поперечными хомутами. Балка имеет пролетную (основную) 23 и две опорные части 24 (Фиг. 19), расположенные по краям пролетной части и имеющие более плотное насыщение арматурой. Опорные части 24 предназначены для стыковки балки с другими выступающими частями каркаса здания и выполнены в виде выступающих за торцы 25 пролетной части балки ее концевых участков. Опорные части 24 выполнены высотой h1, меньше высоты h2 пролетной части 23, при этом торцы 26 опорной части, нижние грани 27 опорной части, торцы 25 пролетной части и нижняя грань 28 пролетной части образуют профиль ступенчатой формы. В частном варианте исполнения, опорные части 24 балки могут иметь длину 1=250 мм, высоту h1=250 мм и ширину w=300 мм (Фиг. 19).To connect the H-shaped frame elements of the building precast frame to each other, a reinforced
Пролетная часть 23 балки может быть выполнена с поперечным сечением, совпадающим с поперечным сечением ригеля 2 в Н-образном рамном элементе, а опорные части 24 балки могут быть установлены, например, на консоли (консольные выступы) 3 колонны 1 Н-образного рамного элемента (Фиг. 1) и выполнены формой, обеспечивающей расположение нижней грани 27 балки 22 в одной плоскости с нижней гранью консоли 3 и ригеля 2, а верхней грани балки 22 - в одной плоскости с верхней гранью ригеля 2. Балка 22 также снабжена отверстиями, выполненными в ее верхней грани и расположенными по длине балки. При этом в пролетной части 23 балки может быть выполнено, по крайней мере, одно отверстие 29, служащее для крепления к ней плиты перекрытия и/или наружных ограждающих конструкций (например, стеновых панелей), а в каждой опорной (выступающей) части 24 балки может быть выполнено, по крайней мере, два сквозных отверстия 30, служащих для крепления балки к выступающим частям каркаса здания (например, к консоли 3 колонны Н-образного рамного элемента). Например, балка длиной 6 м, может быть снабжена тремя отверстиями 29, расположенными на равноудаленном расстоянии друг от друга вдоль пролетной части со смещением к длинному краю балки, и четырьмя отверстиями 30, расположенными по два в середине каждой опорной части, вдоль ее торца 26 (Фиг. 20).The
Балка 22 также снабжена расположенными в опорных частях 24 и в пролетной части 23 вблизи опорных частей (приопорной части) соединительными элементами - петлеобразными проушинами 31, выступающими из верхней грани балки и представляющими собой конструктивное армирование при замоноличивании стыков после соединения стыкуемых элементов конструкции (например, балки, колонн H-образной рамы, плит перекрытия, наружных панелей). Петлеобразные проушины 31 связаны с арматурным каркасом балки, а их концы замоноличены в ее теле. Петлеобразные проушины расположены на одной оси, в плоскостях, параллельных торцам пролетной и опорных частей балки. Количество проушин 31 и расстояние между ними определяется из расчетных нагрузок, при этом расположение проушин должно обеспечивать размещение между ними выступающих частей ребер жесткости плит перекрытия, устанавливаемых на балку. Например, балка длиной 6 м может быть снабжена шестнадцатью проушинами, при этом по две проушины расположены в опорных частях 24 балки, и по шесть проушин - с противоположных сторон пролетной части балки 23 (вблизи опорных частей). Проушины 31 вблизи опорных частей балки сгруппированы по три (расположены группами), таким образом, что при стыковки ребристой плиты перекрытия 32 с балкой 22 и колонной 1 одна из выступающих частей 34 ребер жесткости плиты оказывается расположенной между этими двумя группами проушин (между третьей и четвертой проушинами, считая от центра балки), а другая - между крайней петлеобразной проушиной (ближайшей к торцу опорной части) и колонной (Фиг. 24). Проушины 31 выполнены высотой h3 (Фиг. 22), превышающей высоту выступающих частей 34 ребер жесткости плиты на величину, достаточную для пропуска через проушины доборного арматурного штыря 36 над выступающими частями 34 ребер жесткости. Доборный штырь 36 может быть выполнен с винтовой нарезкой и закреплен в колонне 1 посредством муфты 37, например, типа Lenton или Peikko. При этом проушины 31 выполнены с высотой h3, меньшей высоты плиты перекрытия на величину, равную толщине защитного бетонного слоя (как правило, 10-30 мм), образующегося при замоноличивании стыка плиты с балкой.The
Балка 22 снабжена двумя глубокими выемками 38, расположенными в пролетной части 23 балки на границах с опорными частями 24, и предназначенными для замоноличивания стыков балки с элементами каркаса здания. Выемка 38 может быть выполнена, например, с прямоугольной или трапециевидной формой в поперечном сечении балки в месте расположения выемки, а также с прямоугольной или трапециевидной формой в продольном вертикальном сечении балки (разрез А-А на Фиг. 23) в месте расположения выемки, и прямоугольной формой в продольном горизонтальном сечении балки (разрез В-В на Фиг. 23). При этом каждая выемка 38 выполнена сквозной, проходящей в теле бетона балки от верхней грани пролетной части балки до торца 25 пролетной части, расположенного под опорной частью 24. Глубина выемки может составлять, например, 440 мм, а размеры выемки в продольном горизонтальном сечении балки (в месте расположения выемки) могут изменяться от 110×150 мм - в области дна, до 120×180 мм - в области верхней грани балки. Данные параметры выемки обеспечивают однородное заполнение раствором и надежное замоноличивание узла соединения балки с колонной Н-образной рамной конструкции и плитой перекрытия.The
Балка 22 снабжена строповочными приспособлениями 39, например, выполненными в виде строповочных петель из арматурных стержней, утопленных в бетоне балки. Строповочные приспособления также могут иметь оригинальную конструкцию, например, могут быть выполнены в виде анкерной системы Halfen Deha Spherical-Head Lifting.The
Для соединения Н-образной конструкции с балкой, бетонное тело колонны 1 в области стыковки с балкой 22 может содержать замоноличенные в нем Г-образные арматурные стержни 35 (например, два, расположенных на расстоянии 120 мм друг от друга), одним концом связанные с арматурным каркасом колонны, а другим - с муфтой 37, также замоноличенной в колонне. При этом плиту перекрытия крепят к балке посредством, по крайней мере, одного арматурного стержня 36 (доборного) с винтовой нарезкой на конце. Данный стержень пропускают через проушины 31 балки 22 над выступающими частями 34 ребер жесткости плиты перекрытия и фиксируют в муфте 37, замоноличенной в теле колонны и соединенной с Г-образным арматурным стержнем 35 (Фиг. 24).To connect the H-shaped structure to the beam, the concrete body of the
Крепление балки 22 к консоли 3 колонны 1 каркаса здания осуществляют с помощью штырей 40, которые пропускают через отверстия 30 в опорной части 24 балки и закрепляют в консоли, а противоположные концы штырей 40 фиксируют с помощью гаек. Крепление наружных панелей к балке может быть осуществлено, например, с помощью стального профиля Halfen Powerclick.The
Изготовление балок осуществляют известными способами в опалубочной форме без применения конвейерных установок, например, с использованием кассетной опалубки.The manufacture of beams is carried out by known methods in formwork without the use of conveyor systems, for example, using cassette formwork.
Плита перекрытия домостроительной системы представляет собой ребристую, предварительно напряженную плиту 32 (пустотную), используемую для перекрытий в конструкциях железобетонного каркаса зданий (Фиг. 25). Плита 32 снабжена двумя прямоугольными полками - верхней 41 и нижней 42, монолитно соединенных с помощью, по крайней мере, двух ребер жесткости 33, расположенных на расстоянии друг от друга. При этом расстояние между ребрами жесткости 33 может быть различным и задается трансформируемыми деталями формооснастки. В межреберном пространстве плиты 32 могут быть проложены необходимые коммуникации. Верхняя полка 41 выполнена толщиной, меньше толщины нижней полки 42. В верхней и в нижней полках расположены арматурные сетки, соединенные между собой хомутами, проходящими через ребра жесткости. В областях слияния ребер с нижней полкой 42 может быть также размещена предварительно напряженная арматура для восприятия растягивающих усилий (за исключением балконных консольных выступов).The slab of the house-building system is a ribbed, prestressed slab 32 (hollow), used for floors in the structures of the reinforced concrete frame of buildings (Fig. 25). The
В частном варианте исполнения плита может иметь следующие размеры: ширина - 1200 мм, высота - 250 мм, толщина верхней полки - 40 мм, нижней - 60÷70 мм. При этом граница плиты определяется по наиболее выступающим частям верхней или нижней полок плиты (выступающие ребра и крепежные элементы не учитываются при определении границы плиты).In a particular embodiment, the plate may have the following dimensions: width - 1200 mm, height - 250 mm, thickness of the upper shelf - 40 mm, lower - 60 ÷ 70 mm. In this case, the border of the plate is determined by the most protruding parts of the upper or lower shelves of the plate (protruding ribs and fasteners are not taken into account when determining the border of the plate).
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, балконными парапетами. Одним из вариантов выполнения заявляемой полезной модели является техническое решение плиты перекрытия с конструктивно измененной торцевой частью (вариант 1), которая выходит на внешнюю часть каркаса здания (короткой стороной), кроме балконной, для стыковки с ригелем Н-образной конструкции или балкой, а также наружными стеновыми панелями (Фиг. 26).A feature of the design of floor slabs is the implementation of their end parts intended for joining with each other and with other elements of the building frame: beams, crossbars, columns, wall panels, balcony parapets. One of the embodiments of the claimed utility model is the technical solution of the floor slab with a structurally modified end part (option 1), which extends to the outer part of the building frame (short side), except for the balcony, for docking with an H-shaped crossbar or beam, as well as external wall panels (Fig. 26).
В данном варианте торцевая часть плиты по короткой стороне (короткий торец плиты) выполнена профильной - П-образной формы (в горизонтальной проекции) с прямоугольным углублением в тело плиты, образующим два внешних торца 43 плиты и внутренний торец 44, при этом ребра жесткости 33 плиты выполнены выступающими из тела плиты за ее торцевую границу, проходящую по внешним торцам полок 41 и 42 (Фиг. 26), с возможностью опирания на ригель или балку и стеновую панель. Плита снабжена крепежными элементами, соединенными с ее арматурным каркасом, выступающими за торцы полок плиты. Крепежные элементы могут быть выполнены двух типов. Первый тип крепления представляет собой пластину 45, снабженную, по крайней мере, одним отверстием 46 под соединительный элемент, например, болт. При этом в плите может быть выполнена одна или две таких пластины, которые закреплены непосредственно в верхней полке 41 плиты (например, замоноличены в теле верхней полки плиты) между выступающими частями 34 ребер жесткости. Пластины 45 расположены в одной плоскости, параллельной плоскости полок и выполнены с возможностью соединения их с элементом крепления стеновой панели. Второй тип крепления выполнен в виде петлеобразных проушин 47 (одной или двух) из металлической арматуры, которые расположены в плоскости, параллельной плоскости полок, под пластинами 45. Проушины 47 также соединены с арматурным каркасом плиты и закреплены (замоноличены) в теле нижней полки 42. Петлеобразные проушины выполнены выступающими за внешние торцы 43 плиты с длиной, не превышающей длины выступающих частей ребер жесткости с возможностью пропускания через них штырей 55, закрепляемых в стеновой панели 54 и балке 22 (Фиг. 33). Первый тип крепежных элементов предназначен для крепления наружных панелей 54 каркаса здания, например, посредством использования дополнительной соединительной пластины 57, которую соединяют с пластиной 45, закрепленной в плите, обеспечивая тем самым подгон соединяемых конструктивных элементов (панели с плитой перекрытия) (Фиг. 33). Второй тип крепления предназначен для соединения плиты перекрытия с балкой или ригелем 2 и наружной панелью 54. В полости между полками плиты по периметру короткой торцевой части плиты П-образной формы размещен материал, например, пенополистирол 48, обеспечивающий функцию опалубки в процессе замоноличивания узлов соединений элементов конструкции (стыков плиты с балками или ригелями и панелями).In this embodiment, the end part of the plate on the short side (short end of the plate) is made of a profile - U-shaped (in horizontal projection) with a rectangular recess in the body of the plate, forming two
Другим вариантом выполнения является плита с конструктивно измененной длинной торцевой частью (вариант 2), используемая для стыковки плит между собой (длинной стороной) внутри здания. В данном варианте исполнения со стороны длинной торцевой части плиты в верхней полке 41 выполнено прямоугольное углубление 49, представляющее собой вырез части полки, имеющий прямоугольную форму в горизонтальной проекции. В углублении 49 расположен элемент крепления, например, в виде петлеобразной проушины 47 из металлической арматуры, соединенный с арматурным каркасом верхней полки 41 плиты и замоноличенный в ее теле (Фиг. 27). При этом вдоль длинного торца плиты может быть выполнено, по крайней мере, два таких углубления, расположенных симметрично относительно центра плиты и смещенных ближе к ее коротким торцам. При большем количестве углублений, они расположены на равноудаленном расстоянии друг от друга. По периметру углубления в полости между полками торцевой части плиты расположен материал (например, пенополистирол 48), обеспечивающий функцию опалубки в процессе замоноличивания соединяемых элементов конструкции (стыков соседних плит). Пример выполнения узла сопряжения плит перекрытий длинными торцами представлен на Фиг. 34, на которой изображено соединение плит в поперечном разрезе по их длинной стороне, проходящим через углубления. Возможен вариант выполнения плиты с различным количеством петлеобразных проушин, расположенных на противоположных длинных торцах плиты.Another embodiment is a plate with a structurally modified long end part (option 2), used for joining plates together (long side) inside the building. In this embodiment, from the side of the long end part of the plate in the
Третьим вариантом выполнения является плита с конструктивно измененной торцевой частью по длинной стороне (длинной торцевой частью), используемая для стыковки плиты с ригелем или балкой и стеновой панелью (Фиг. 28). В данном варианте исполнения со стороны длинной торцевой части плиты выполнено сквозное углубление 50 прямоугольной формы (в горизонтальной проекции), проходящее через верхнюю 41 и нижнюю 42 полки. Величина углубления не превышает расстояния от длинного торца плиты до ближайшего к нему ребра жесткости. При этом в данном варианте могут быть использованы как сами крепежные элементы, так и принцип их расположения в теле плиты, описанные в варианте 1. Пластины 45 и петлеобразные проушины 47, закрепленные в верхней и нижней полках, соответственно, и расположенные в углублении, выполнены выступающими из тела плиты до границы ее длинного торца. При этом вдоль длинного торца плиты может быть выполнено, по крайней мере, два углубления, расположенных симметрично относительно центра плиты и смещенных ближе к ее коротким торцам. При большем количестве углублений, они расположены на равноудаленном расстоянии друг от друга. По периметру углубления в полости между полками плиты также использована опалубка, например, из пенополистирола 48, для обеспечения возможности замоноличивания соединяемых элементов конструкции. При этом при стыковке происходит опирание и закрепление плиты на ригеле 2 или балке и прикрепление к стеновой панели 54. Пример соединения перечисленных элементов конструкции представлен на Фиг. 35.The third embodiment is a plate with a structurally modified end part along the long side (long end part) used to dock the plate with a crossbar or beam and a wall panel (Fig. 28). In this embodiment, from the side of the long end part of the plate, a through
Четвертым вариантом является плита с конструктивно измененной короткой торцевой частью (коротким торцом), которая выходит на внешнюю часть каркаса здания, кроме балконной, для стыковки плиты с ригелем Н-образной конструкции или балкой и колонной, а также наружной ограждающей конструкцией различных типов (как наружных панелей, так и кирпичной кладкой и т.п.). Данный вариант выполнения плиты аналогичен варианту 1 со следующими конструктивными отличиями: торцы выступающих частей 34 ребер жесткости расположены в одной плоскости с внешним торцом 43 плиты, в угловой части торца плиты дополнительно выполнена выемка 51 для стыковки с колонной. При этом границами выемки 51 являются боковая грань выступающей части 34 ребра жесткости, ближайшая к длинному торцу плиты, и части торцов верхней и нижней полок (Фиг. 29). Величина углубления выемки 51 в толщину плиты выполнена соразмерной половине ширины колонны, сопрягаемой с выемкой. Петлеобразные проушины 47 могут быть выполнены выступающими за внешние торцы 43 плиты.The fourth option is a slab with a structurally modified short end part (short end), which extends to the external part of the building frame, except for the balcony, for joining the plate with an H-beam or a beam and a column, as well as an external enclosing structure of various types (as external panels, and brickwork, etc.). This embodiment of the plate is similar to
Выемка для колонны может быть расположена с различных торцевых сторон плиты (как длинной, так и короткой) в зависимости от конструктивного решения здания. На Фиг. 30 продемонстрирован вариант размещения выемки для колонны, выполненной в теле плиты в ее длинной торцевой части.The recess for the column can be located on different ends of the slab (both long and short), depending on the design of the building. In FIG. 30 shows a variant of placement of a recess for a column made in the body of the plate in its long end part.
Пятым вариантом является плита с конструктивно измененной торцевой частью по короткой стороне, которая является внутренней частью каркаса здания, для соединения со смежными плитами перекрытий с опиранием на ригель Н-образной конструкции или балку. В данном варианте исполнения верхняя полка 41 плиты выполнена укороченной (не доходит до границы плиты, формируемой нижней полкой 42 и ребрами жесткости 33), а элементы крепления, например, в виде петлеобразных проушин 47, выполнены выступающими из торцов верхней полки 41, а их концы соединены с арматурным каркасом и замоноличены в верхней полке (Фиг. 31). Количество крепежных элементов в верхней полке выбрано равным четырем, при этом два из них расположены между ребрами жесткости, а два других - по краям короткого торца плиты (с противоположных сторон короткого торца между соответствующим ребром и ближайшим к нему длинным торцом плиты). Петлеобразные проушины могут быть выполнены длиной, не превышающей длины выступающих частей ребер жесткости, что обеспечивает соединение встык коротких торцов смежных плит. В нижней полке 42 в выступающей ее части между ребрами жесткости выполнены отверстия 52 для крепления к ригелям или балкам, например, с помощью анкерных штырей. Отверстия 52 могут быть расположены под проушинами 47. Плита также снабжена опалубкой, например, из пенополистирола 48, расположенного в полости между верхней и нижней полками по периметру короткого торца верхней полки, обеспечивающей возможность замоноличивания соединяемых элементов конструкции (стыков плиты с балкой или ригелем и/или соседними плитами).The fifth option is a slab with a structurally modified end part on the short side, which is the inner part of the building frame, for connecting to adjacent floor slabs with a support on an H-beam or a beam. In this embodiment, the
Шестым вариантом является конструкция плиты, выполненная по пятому варианту, и дополнительно снабженная выемкой 51 для стыковки с колонной Н-образной рамной конструкции, при этом выемка расположена в угловой части короткого торца плиты, а ее границами являются боковая сторона выступающей части 34 ребра жесткости, ближайшая к длинному торцу плиты, и части торцов верхней и нижней полок (Фиг. 32). Величина углубления выемки 51 в толщину плиты выполнена соразмерной половине ширины колонны, сопрягаемой с выемкой. При этом в верхней полке плиты закреплены три петлеобразные проушины, выступающие за торец верхней полки, две из которых расположены между ребрами жесткости, а третья - с краю короткого торца плиты, не содержащего выемки.The sixth option is the design of the plate, made according to the fifth embodiment, and additionally equipped with a
На Фиг. 40 представлен один из примеров выполнения плиты (с габаритными размерами 1200 мм×7800 мм) с различными конфигурациями торцов и с различным количеством петлеобразных проушин, расположенных на противоположных коротких и длинных торцах плиты. Короткие торцы данной плиты выполнены по вариантам 4, 6, соответственно, а длинные торцы - по вариантам 2 и 3, при этом один из длинных торцов плиты снабжен вырезом под колонну. Таким образом, плита может иметь с одной длинной торцевой стороны две проушины (например, для стыковки с длинной торцевой стороной соседней плиты), с другой длинной торцевой стороны - 5 проушин (например, для соединения с ригелем или балкой, стеновой панелью и с колонной), три проушины с одной короткой торцевой стороны (для соединения с длинными или короткими торцевыми сторонами соседних плит) и две проушины с другой короткой торцевой стороны плиты (для соединения с различными элементами каркаса, например, ригелем или балкой, стеновой панелью и с колонной).In FIG. 40 shows one example of a plate (with overall dimensions of 1200 mm × 7800 mm) with different configurations of the ends and with a different number of loop-shaped eyes located on opposite short and long ends of the plate. Short ends of this plate are made according to
Ниже описаны примеры осуществления соединений плиты перекрытия с различными несущими элементами каркаса здания.The following describes examples of the implementation of the connections of the floor slab with various load-bearing elements of the building frame.
Соединение короткого торца плиты перекрытия с ригелем или балкой и с наружной стеновой панелью может быть осуществлено следующим образом. Плиту перекрытия по варианту 1 опирают короткой торцевой частью с выступающими ребрами жесткости на ригель 2 или балку 22 через резиновую или пластиковую прокладку 53 (Фиг. 33). Кроме того, выступающие части ребер жесткости плиты перекрытия также опирают на нижеустановленную наружную стеновую панель 54. Крепление плиты перекрытия к балке или ригелю осуществляют через стальные петлеобразные проушины 47, выступающие из нижней полки 42 плиты перекрытия. Через проушину 47 пропускают штырь 55 с резьбовой нарезкой, который закрепляют в специальной гильзе 56, расположенной в верхней части балки или ригеля. На штырь 55 накручивают гайку с шайбой (между прокладкой и хомутом-проушиной). Крепление плиты перекрытия к нижеустановленной наружной панели 54 осуществляют через ту же петлеобразную проушину 47 по ранее описанному принципу, но без дополнительного использования прокладки. Далее вышеустановленную наружную панель 54 соединяют с плитой перекрытия посредством соединительных пластин 57. Соединительную пластину 57 со стороны плиты перекрытия крепят с помощью болта с гайкой 58 к пластине 45, выступающей из верхней полки 41 плиты перекрытия. Другой конец соединительной пластины 57 соединяют посредством штыря 55 с вышеустановленной наружной панелью. Затем в стык укладывают пенополистирол 48, а сам стык замоноличивают специальным бетоном. Аналогичным образом может быть осуществлено соединение плиты перекрытия длинным торцом (выполненной, например, по варианту 3) с наружной панелью и балкой или ригелем, при этом дополнительно используют арматурный хомут 62 для повышения жесткости узла соединения (Фиг. 35). Соединение плиты перекрытия коротким торцом с наружной панелью, колонной и балкой или ригелем осуществляют тем же способом, но при этом используют плиты перекрытия, выполненные по варианту 4 с выемкой 51 для стыковки с колонной.The connection of the short end of the floor slab with the crossbar or beam and with the outer wall panel can be carried out as follows. The floor slab according to
В другом варианте соединения короткого торца плиты с ригелем или балкой и с наружной панелью 54, возможно использование плиты по варианту 1 с ребрами жесткости, не выступающими за внешний торец плиты и выполненной без пластин в верхней полки (либо пластины могут быть не задействованы в данном виде соединения). При этом осуществляют опирание наружных панелей 54 друг на друга через пластиковую прокладку (Фиг. 38, 39). Крепление верхней части наружной панели 54 к балке или ригелю 2 и плите перекрытия осуществляют через стальной профиль 59. Стальной профиль 59 вставляют в стальную трубу 60, установленную в верхней части нижестоящей наружной панели 54, а затем, с помощью анкерных болтов закрепляют в гильзах, установленных в верхней части нижестоящей наружной панели. Крепление плиты перекрытия к балке или ригелю 2 осуществляют по аналогии с вышеописанным способом. Нижнюю часть вышеустановленной панели крепят к балке или ригелю, например, через стальной профиль HALFEN POWERCLICK 61. Штыри 55 и стальные профили 59, 61 соединяют арматурным хомутом 62 (Фиг. 39). Кроме того, нижнюю часть наружной панели также соединяет с балкой и плитой перекрытия с помощью соединительной пластины 57. Узел замоноличивают специальным бетоном. Аналогичным образом может быть осуществлено соединение плиты перекрытия длинным торцом с наружной панелью и балкой или ригелем.In another embodiment, the connection of the short end of the plate with the crossbar or beam and with the
При сопряжении длинного торца плиты перекрытия (по варианту 2) с коротким (по варианту 5) и балкой или ригелем, производят опирание соответствующих торцов плит перекрытия на балку или ригель 2 внутри здания (Фиг. 36). Крепление к балке или ригелю производят с помощью отверстий в нижней полке 52 короткого торца плиты. Штырь 55 пропускают через отверстие и закрепляют в гильзе 56, установленной в балке или ригеле 2. Петлеобразные проушины 47, закрепленные в верхних полках короткого и длинного торцов сопряженных плит перекрытий, соединяют между собой арматурными хомутами 62. Узел замоноличивают специальным бетоном. При этом в качестве опалубки используют пенополистирол 48. Аналогичным образом осуществляют соединение коротких торцов плит перекрытия с опиранием на ригель или балку (Фиг. 37).When pairing the long end of the floor slab (according to option 2) with the short (according to option 5) and the beam or crossbar, the corresponding ends of the floor slabs are supported on the beam or
При соединении плит перекрытий длинными торцами, через выступающие из верхних полок 41 петлеобразные проушины 47 пропускают арматурные хомуты 62, а стык замоноличивают специальным бетоном (Фиг. 34). В различных вариантах соединения арматурный хомут 62 может быть выполнен в виде петли или С-образной скобы.When connecting floor slabs with long ends, reinforcing
Использование различных описанных выше видов соединений плит позволяет передавать горизонтальные нагрузки от воздействия ветра, перепада температур и сейсмических воздействий, не превышающих 2% массы. Кроме того, использование механического способа соединения позволяет обеспечить точную регулировку от провисания плит на стадии сборки.Using the various types of plate joints described above allows you to transfer horizontal loads from wind, temperature extremes and seismic effects, not exceeding 2% of the mass. In addition, the use of a mechanical joining method allows for precise control against sagging plates at the assembly stage.
Опирание плит перекрытий на ригель или балку выступающими частями ребер жесткости позволяет сформировать зазор (порядка 1 см) между ригелем (балкой) и поверхностью плиты. Данный зазор позволяет осуществить замоноличивание стыка безусадочным раствором, что, в свою очередь, увеличивает прочность и жесткость конструкции всего железобетонного каркаса домостроительной системы.Leaning the floor slabs on the crossbar or beam with the protruding parts of the stiffeners allows you to form a gap (about 1 cm) between the crossbar (beam) and the surface of the plate. This gap allows monolithic joint non-shrink solution, which, in turn, increases the strength and rigidity of the entire reinforced concrete frame of the home building system.
В качестве специального строительного раствора, которым бетонируют узлы механических соединений несущих элементов каркаса зданий, применяют подвижный, безусадочный раствор, защищающий металлические элементы узлов соединений от коррозии.As a special mortar with which the knots of mechanical joints of the supporting elements of the building frame are concreted, a movable, non-shrinking mortar is used to protect the metal elements of the joints from corrosion.
Производство плит перекрытий может быть осуществлено на установке, основанной на конвейерной линии с циркуляцией поддонов 2,9×13,0 метров, вмещающих 2 изделия одновременно (при этом если длина плиты перекрытия менее 6 метров, то на одном поддоне возможно одновременное размещение 4 изделий). Конвейерная линия включает многоуровневую пропарочную камеру и механический укладчик, осуществляющий заполнение, извлечение и поперечное перемещение поддонов. Для образования внутренней формы изделий могут быть использованы пустотообразователи из стали Domex с высоким модулем упругости и незначительной толщиной, которые извлекают с одного торца изделия после выдерживания бетона в пропарочной камере. В другом варианте используют центральный пустообразователь (исключительно для центрального пространства), выполненный из обычной стали и имеющий слегка коническую форму, который извлекают после 4-часового цикла выдерживания бетона. После извлечения пустообразователя изделия снова перемещают в пропарочную камеру для завершения цикла тепловой обработки. При этом внешняя форма изделия создается за счет использования боковых бортов.The production of floor slabs can be carried out on an installation based on a conveyor line with the circulation of pallets 2.9 × 13.0 meters, containing 2 products at the same time (if the length of the floor slab is less than 6 meters, then 4 products can be placed on one pallet at the same time) . The conveyor line includes a multi-level steaming chamber and a mechanical stacker, filling, removing and transversely moving pallets. For the formation of the internal shape of the products, Domex steel holders with a high modulus of elasticity and a small thickness can be used, which are removed from one end of the product after the concrete has been kept in the steaming chamber. In another embodiment, a central pore former (exclusively for the central space) is used, made of ordinary steel and having a slightly conical shape, which is removed after a 4-hour concrete curing cycle. After removing the blank former, the products are again transferred to the steaming chamber to complete the heat treatment cycle. In this case, the external shape of the product is created through the use of side boards.
Разработанная плита перекрытия имеет габариты и вес, обеспечивающие необходимый уровень звукоизоляции низкочастотного шума и пожароустойчивости (60 минут). Кроме того, плита имеет несущую способность, соответствующую строительным нормам и целям назначения зданий; деформируемость в пределах установленных норм об эксплуатационных нагрузках; гладкость и плоскость нижней и верхней поверхностей; может достигать максимальной длины 9 м с консольным вылетом.The developed floor slab has dimensions and weight, providing the necessary level of sound insulation of low-frequency noise and fire resistance (60 minutes). In addition, the slab has a bearing capacity corresponding to building codes and the purpose of the buildings; deformability within the established standards for operational loads; smoothness and plane of the lower and upper surfaces; can reach a maximum length of 9 m with a console overhang.
Разработанные ребристые плиты перекрытия характеризуются повышенной прочностью по сравнению с аналогами за счет того, что в процессе монтажа не нарушается их целостность, поскольку все соединительные элементы устанавливаются на стадии изготовления плит. При этом данные плиты обладают сравнительно небольшой массой, в связи с малым количеством ребер жесткости, что не идет в ущерб их шумоизоляции и пожароустойчивости.The developed ribbed floor slabs are characterized by increased strength in comparison with analogues due to the fact that during the installation process their integrity is not violated, since all the connecting elements are installed at the stage of manufacture of the slabs. Moreover, these plates have a relatively small mass, due to the small number of stiffeners, which does not go to the detriment of their sound insulation and fire resistance.
Процесс изготовления предлагаемых плит перекрытия предполагает использование стандартной оснастки и недорогих материалов, характеризуется простой технологией и не требует использования сложной техники, что обеспечивает снижение себестоимости готовых плит перекрытий. Поскольку весь процесс изготовления плит, в том числе и монтаж соединительных элементов, выполняется в заводских условиях, готовая плита перекрытия характеризуется высокой точностью изготовления.The manufacturing process of the proposed floor slabs involves the use of standard equipment and inexpensive materials, is characterized by simple technology and does not require the use of sophisticated equipment, which reduces the cost of finished floor slabs. Since the entire process of manufacturing plates, including the installation of connecting elements, is carried out in the factory, the finished floor slab is characterized by high manufacturing accuracy.
Узлы соединений разработанных плит перекрытий в каркасе здания также характеризуются повышенной прочностью, поскольку соединительные элементы выполнены за одно целое с плитами в заводских условиях, а сами узлы замоноличиваются строительным раствором в процессе монтажа. Преимуществами также являются высокая точность и низкая стоимость монтажа в силу того, что, установленные в заводских условиях, крепежные элементы однозначно определяют места соединений, а процесс монтажа не требует использования сварки, а также сложной и дорогостоящей техники. Применение различных вариантов соединения плит между собой и с другими несущими элементами каркаса расширяет возможности архитектурно-планировочных решенийThe connection nodes of the developed floor slabs in the building frame are also characterized by increased strength, since the connecting elements are made in one piece with the plates in the factory, and the nodes themselves are monolized by the mortar during installation. The advantages are also high accuracy and low installation costs due to the fact that the factory-installed fasteners uniquely determine the joints, and the installation process does not require the use of welding, as well as complex and expensive equipment. The use of various options for connecting plates between each other and with other supporting elements of the frame expands the possibilities of architectural and planning solutions
В качестве наружных панелей 54 домостроительной системы могут быть использованы, например, трехслойные панели (слои соединены между собой посредством металлической арматуры), в которых внутренний слой (толщиной 150 мм) выполнен из бетона, второй слой (центральный слой) состоит из теплоизоляционного материала, например, пенополистирола, минеральной ваты, стекловаты, или др. материала (как правило, для зданий, возводимых на территории России в средней полосе, выполнен толщиной 150 мм, и может меняться в зависимости от теплотехнических расчетов под соответствующую климатическую зону), наружный слой (толщиной не меньше 6 см) может быть выполнен из любого материала, обеспечивающего декоративно-защитные свойства от воздействия окружающей среды, например, пластиковых панелей, керамической плитки, и др. Предпочтительным в заявляемом изобретении является выполнение наружного слоя из декоративного бетона, приготавливаемого по известным рецептурам, в состав которого, как правило, входят цемент, песок, декоративный щебень, добавки/пигментирующие вещества, обеспечивающие различные цветовые решения и высокие эстетические свойства внешнего вида изделия. Внешняя поверхность слоя выполнена гладкой и глянцевой (за счет полировки) в процессе изготовления.As the
Общие габариты наружных панелей по вертикали соответствуют высоте этажа, по горизонтали - расстоянию между осями колонн. При этом горизонтальный размер внутреннего слоя соответствует общему габариту внешней панели за вычетом толщины колонн. Центральный слой покрывает колонны, обеспечивая полную теплоизоляцию панели. Наружный слой панели в своей толщине крепится к внутреннему слою при помощи соединительных элементов.The overall dimensions of the outer panels vertically correspond to the height of the floor, horizontally - to the distance between the axes of the columns. Moreover, the horizontal size of the inner layer corresponds to the overall size of the outer panel minus the thickness of the columns. The central layer covers the columns, providing complete thermal insulation of the panel. The outer layer of the panel in its thickness is attached to the inner layer by means of connecting elements.
В качестве внутренних панелей домостроительной системы могут быть использованы, например, однослойные панели из бетона, изготовленные по известным из уровня техники технологиям.As the inner panels of the home-building system, for example, single-layer concrete panels made according to the technologies known from the prior art can be used.
Толщина внутренних панелей может составлять, например, 150 мм, а толщина наружных панелей с термообработкой краев, может составлять не менее 300 мм, для средней полосы России - 370 мм.The thickness of the inner panels can be, for example, 150 mm, and the thickness of the outer panels with heat treatment of the edges can be at least 300 mm, for the middle strip of Russia - 370 mm.
Наружная панель устанавливается между колоннами с опиранием на консоли для наружных панелей и на ребра жесткости плит перекрытий, и крепится к консолям колонн, плитам перекрытия, балкам или ригелям. Крепление элементов конструкции обеспечивается непосредственно с помощью встроенных креплений или посредством соединительных элементов, описанных выше. В верхней и нижней несущих частях панели расположены пазы для установки крепления данной панели к балкам, ригелям, консолям колонн и плитам перекрытия. Впоследствии все пустоты бетонируются специальным безусадочным раствором. В частности, наружная панель в угловых зонах внутреннего слоя может быть снабжена вырезами с профилем (геометрией) под установку на/под соответствующие консоли колонн. Крепление нижнего торца панели к плите перекрытия может быть осуществлено посредством пластины, соединенной одной стороной с выпусками пластин верхней полки плиты перекрытия, а другой стороной - с крепежным элементом панели с помощью болта. Верхняя часть панели соединена аналогично с балкой, при этом другая сторона пластины крепится к анкерному стержню, установленному в отверстие в балке.The outer panel is installed between the columns with the support on the console for the outer panels and on the stiffeners of the floor slabs, and is attached to the column consoles, floor slabs, beams or crossbars. The fastening of structural elements is provided directly using the built-in fasteners or by means of the connecting elements described above. In the upper and lower bearing parts of the panel there are grooves for installing the mounting of this panel to beams, crossbars, column consoles and floor slabs. Subsequently, all voids are concreted with a special non-shrink mortar. In particular, the outer panel in the corner zones of the inner layer can be provided with cutouts with a profile (geometry) for installation on / under the corresponding console of the columns. The lower end of the panel can be fastened to the floor slab by means of a plate connected on one side to the plate outlets of the upper shelf of the floor slab, and on the other side, to the panel fastener with a bolt. The upper part of the panel is connected similarly to the beam, while the other side of the plate is attached to the anchor rod installed in the hole in the beam.
Возможен вариант, когда крепление наружной панели к балке или ригелю осуществляется без опирания на ребро плиты перекрытия. В этом случае панель в верхней части со стороны внешней поверхности внутреннего слоя снабжена опорным элементом металлического профиля, например, выполненным в виде двутавра, расположенного перпендикулярно поверхности плиты с выступом, обеспечивающим опирание на балку или ригель. После размещения двутавра на балке или ригеле, его связывают (соединяют) с монтажным армированием стыка. При этом нижняя часть панели также выполнена с возможностью соединения с металлическим профилем.It is possible that the external panel is fixed to the beam or crossbar without supporting the floor slab on the edge. In this case, the panel in the upper part from the side of the outer surface of the inner layer is provided with a supporting element of a metal profile, for example, made in the form of an I-beam located perpendicular to the surface of the plate with a protrusion, which provides support on a beam or crossbar. After placing the I-beam on the beam or crossbar, it is connected (connected) with the assembly reinforcement of the joint. The lower part of the panel is also made with the possibility of connection with a metal profile.
Внутренняя панель при варианте размещения на соответствующей консоли имеет систему крепления, аналогичную наружной панели.The inner panel, when placed on the corresponding console, has a fastening system similar to the outer panel.
Таким образом, из перечисленных выше несущих элементов - Н-образных рамных конструкций, балок, плит перекрытий и стеновых панелей, образующих домостроительную систему, может быть собран железобетонный каркас здания различного функционального назначения и различной планировки помещений.Thus, from the above-mentioned load-bearing elements - H-shaped frame structures, beams, floor slabs and wall panels forming the home-building system, a reinforced concrete frame of a building for various functional purposes and various layouts of premises can be assembled.
При этом наиболее универсальным является расположение одинаково ориентированных Н-образных рамных конструкций в каркасе в шахматном порядке и их связывание балками в плоскости одного этажа.Moreover, the most universal is the location of identically oriented H-shaped frame structures in the frame in a checkerboard pattern and their connection with beams in the plane of one floor.
Перед сборкой каркаса здания, в соответствии с проектным решением, обустраивают фундамент. Первый нижний ярус из Н-образных элементов может быть установлен непосредственно на фундаменте различного типа, например, из монолитной плиты, свайного, столбчатого. Данное условие позволяет поместить первое перекрытие на необходимой высоте, с учетом климатических особенностей (снег, дождь, изоляция фундамента, и т.д). Например, при наличии фундамента стаканного типа, колонны Н-образных элементов первого этажа замоноличивают в стакане. После чего монтируют нижние наружные панели. Далее поочередно возводят остальные этажи здания. Например: работы ведутся на этаже J; на нижерасположенном этаже J-1 осуществляют бетонирование необходимых узлов, после чего осуществляют установку плит перекрытий этажа J, далее идет установка каркасно-ригельных элементов следующего этажа J+1 и верхних наружных стеновых панелей J+1, и т.д.Before assembling the frame of the building, in accordance with the design decision, equip the foundation. The first lower tier of H-shaped elements can be installed directly on the foundation of various types, for example, from a monolithic plate, pile, columnar. This condition allows you to place the first floor at the required height, taking into account climatic features (snow, rain, insulation of the foundation, etc.). For example, if there is a foundation of a glass type, columns of H-shaped elements of the first floor are monolithic in a glass. Then mount the lower outer panels. Then alternately erect the remaining floors of the building. For example: work is being done on floor J; on the lower floor J-1, the necessary units are concreted, after which the floor slabs of floor J are installed, the frame-and-beam elements of the next floor J + 1 and the upper outer wall panels J + 1 are installed, etc.
При установке наружных стеновых панелей, образующиеся внешние швы закрывают горизонтальными и вертикальными профилями, изготовленными из пластика, устойчивого к перепадам температур, или из металла, обработанного антикоррозийным составом. Горизонтальные профили устанавливают после сборки, перекрывая горизонтальный шов панелей, вертикальные профили обеспечивают защиту вертикальных швов от различных климатических воздействий, и возможных протечек.When installing external wall panels, the resulting external joints are closed with horizontal and vertical profiles made of plastic that is resistant to temperature extremes, or from metal treated with an anti-corrosion compound. Horizontal profiles are installed after assembly, overlapping the horizontal seam of the panels, vertical profiles protect the vertical seams from various climatic influences, and possible leaks.
Каркас здания также может содержать дополнительные элементы: лифтовые шахты, лестничные марши и клетки, балконы.The building frame may also contain additional elements: elevator shafts, flights of stairs and cages, balconies.
Для того чтобы свести вес конструкции к минимуму для формирования лифтовых шахт и шахт вертикальных инженерных коммуникаций, используются внутренние панели в сочетании с монолитными конструкциями. Лестничные пролеты состоят из трех элементов: 2 лестничных маршей (левый и правый), лестничной площадки и простой промежуточной балки с прямоугольным сечением (0,24×0,40/0,50 м). Соединительные швы и вставки скрыты под слоем отделки, или могут быть «невидимыми» в случае применения данных элементов для «доступного жилья», где отделка лестничных пролетов не предусмотрена. Лестничные марши на стадии производства могут быть оснащены креплениями для перил.In order to minimize the weight of the structure for forming elevator shafts and shafts of vertical engineering communications, internal panels are used in combination with monolithic structures. Stair flights consist of three elements: 2 flights of stairs (left and right), a landing and a simple intermediate beam with a rectangular section (0.24 × 0.40 / 0.50 m). Joint seams and inserts are hidden under the finish layer, or may be “invisible” if these elements are used for “affordable housing”, where staircases are not to be finished. Ladders at the production stage can be equipped with railings.
Еще одна из особенностей системы - легкость реализации балконов, на уровне плиты перекрытия. При этом плита перекрытия, с соответствующими пазами, может быть вынесена за периметр здания на 1,5 м, и установлена согласно системе крепления плит перекрытия. Консольный вылет плиты перекрытия выполняется с ровным краем и может быть оснащен креплениями для балконного ограждения или панорамного остекления, с дополнительным ограждением с внутренней стороны.Another of the features of the system is the ease of implementation of balconies, at the level of floor slabs. In this case, the floor slab, with the corresponding grooves, can be extended beyond the building perimeter by 1.5 m, and installed according to the system of fastening the floor slabs. The cantilever departure of the floor slab is carried out with a flat edge and can be equipped with fastenings for balcony fencing or panoramic glazing, with an additional fencing on the inside.
Заявляемое изобретение может быть использовано для возведения стандартного здания башенного типа с количеством этажей 25 с применением усиленных несущих конструкций для первых 5 или 10 этажей. Стандартная высота этажа 3,3 м.The claimed invention can be used to erect a standard tower-type building with a number of floors of 25 using reinforced supporting structures for the first 5 or 10 floors. Standard floor height 3.3 m.
Изобретение обеспечивает производство в заводских условиях значительной части сборки каркаса, что позволяет в несколько раз снизить трудоемкость устройства каркаса на строительной площадке и сократить время использования на стройке дорогостоящих механизмов более чем в полтора раза. Кроме того, изобретение расширяет возможности архитектурно-планировочных решений, уменьшает материалоемкость и повышает надежность каркаса. Таким образом, совокупность отмеченных преимуществ, с одной стороны, обеспечивает повышение качества строительства и уровня комфортности возводимого здания, а с другой стороны - сокращение времени строительства и расходов.The invention provides the production in the factory of a significant part of the assembly of the frame, which allows several times to reduce the complexity of the device frame at the construction site and to reduce the time of use of expensive mechanisms at the construction site by more than one and a half times. In addition, the invention expands the possibilities of architectural and planning solutions, reduces material consumption and increases the reliability of the frame. Thus, the totality of the noted advantages, on the one hand, provides an increase in the quality of construction and the comfort level of the building being erected, and on the other hand, a reduction in construction time and costs.
Claims (98)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014139332/03A RU2585330C2 (en) | 2014-09-30 | 2014-09-30 | Universal house-building system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014139332/03A RU2585330C2 (en) | 2014-09-30 | 2014-09-30 | Universal house-building system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014139332A RU2014139332A (en) | 2016-04-20 |
RU2585330C2 true RU2585330C2 (en) | 2016-05-27 |
Family
ID=55789228
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014139332/03A RU2585330C2 (en) | 2014-09-30 | 2014-09-30 | Universal house-building system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2585330C2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU170786U1 (en) * | 2016-12-14 | 2017-05-11 | Станислав Александрович Ковалев | Panel building |
RU2624476C1 (en) * | 2016-05-31 | 2017-07-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВО "ТГТУ" | Joist for producing cast-in-place and precast building frame |
RU2678750C1 (en) * | 2018-08-23 | 2019-01-31 | Публичное акционерное общество "ИНГРАД" | Buildings and structures with bearing monolithic reinforced concrete structures construction method using the reinforced concrete wall panels |
RU2681322C1 (en) * | 2018-03-07 | 2019-03-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Collar for production of a composite one-piece frame of a building |
RU2723110C1 (en) * | 2019-05-21 | 2020-06-08 | Владимир Павлович Блажко | Hybrid precast/cast-in-place spatial reinforced concrete frame of multi-storey building |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3613325A (en) * | 1969-07-10 | 1971-10-19 | Yee Alfred A | Concrete construction |
US5161340A (en) * | 1988-08-09 | 1992-11-10 | Pce Group Holdings Limited, A British Company | Precast concrete structures |
RU52887U1 (en) * | 2005-11-07 | 2006-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Формат" | CONSTRUCTION OF REINFORCED CONCRETE |
RU62622U1 (en) * | 2005-07-19 | 2007-04-27 | Открытое Акционерное Общество "Ленстройдеталь" | REINFORCED REINFORCED CONCRETE STRUCTURE OF A MULTI-STOREY BUILDING, FRAMEWORK CONSTRUCTION OF A FRAME, INTERIOR ELEMENT |
RU127099U1 (en) * | 2012-11-30 | 2013-04-20 | Александр Александрович Коянкин | REINFORCED CONCRETE COVERAGE |
RU132103U1 (en) * | 2013-03-19 | 2013-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петрозаводский государственный университет" | REINFORCED CONCRETE BOARD WITH MORTGAGE PARTS |
-
2014
- 2014-09-30 RU RU2014139332/03A patent/RU2585330C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3613325A (en) * | 1969-07-10 | 1971-10-19 | Yee Alfred A | Concrete construction |
US5161340A (en) * | 1988-08-09 | 1992-11-10 | Pce Group Holdings Limited, A British Company | Precast concrete structures |
RU62622U1 (en) * | 2005-07-19 | 2007-04-27 | Открытое Акционерное Общество "Ленстройдеталь" | REINFORCED REINFORCED CONCRETE STRUCTURE OF A MULTI-STOREY BUILDING, FRAMEWORK CONSTRUCTION OF A FRAME, INTERIOR ELEMENT |
RU52887U1 (en) * | 2005-11-07 | 2006-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Формат" | CONSTRUCTION OF REINFORCED CONCRETE |
RU127099U1 (en) * | 2012-11-30 | 2013-04-20 | Александр Александрович Коянкин | REINFORCED CONCRETE COVERAGE |
RU132103U1 (en) * | 2013-03-19 | 2013-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петрозаводский государственный университет" | REINFORCED CONCRETE BOARD WITH MORTGAGE PARTS |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2624476C1 (en) * | 2016-05-31 | 2017-07-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВО "ТГТУ" | Joist for producing cast-in-place and precast building frame |
RU170786U1 (en) * | 2016-12-14 | 2017-05-11 | Станислав Александрович Ковалев | Panel building |
RU2681322C1 (en) * | 2018-03-07 | 2019-03-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Collar for production of a composite one-piece frame of a building |
RU2678750C1 (en) * | 2018-08-23 | 2019-01-31 | Публичное акционерное общество "ИНГРАД" | Buildings and structures with bearing monolithic reinforced concrete structures construction method using the reinforced concrete wall panels |
RU2723110C1 (en) * | 2019-05-21 | 2020-06-08 | Владимир Павлович Блажко | Hybrid precast/cast-in-place spatial reinforced concrete frame of multi-storey building |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014139332A (en) | 2016-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2020200977B2 (en) | Methods, systems and components for multi-storey building construction | |
CN102959162B (en) | Prefabricated wall panels | |
RU2585330C2 (en) | Universal house-building system | |
US6009677A (en) | Building panels for use in the construction of buildings | |
RU2376424C1 (en) | Ready-built and solid-cast building construction system | |
KR101225661B1 (en) | Concrete shear key strengthened with steel cover plate and tension member and the construction method therewith | |
US20130333318A1 (en) | Reinforced masonry panel structures | |
WO2018067067A1 (en) | Prefabricated prefinished volumetric construction module | |
KR100830240B1 (en) | Method for hybridizing light-weight composite wall and concrete floor in light-weight composite structure using adapter | |
KR101429430B1 (en) | Double PC girder and construction method thereof | |
KR100830241B1 (en) | Method for hybridizing light-weight composite wall and concrete floor in light-weight composite structure using adapter | |
RU2552506C1 (en) | Method for construction of monolithic structures of buildings and non-removable universal modular formwork system | |
EA013175B1 (en) | Outer multi-story frame building wall of arcos system and method of erection thereof | |
CN112681511B (en) | Reinforced concrete structure construction method using section steel to replace part of reinforcing steel bars | |
EA014814B1 (en) | External wall for multistorey frame building arkos | |
KR100939970B1 (en) | A method of constructing a complex girder and its structure | |
US20140123580A1 (en) | Composite concrete framing system with precast composite concrete columns and precast composite concrete beams | |
US20150204067A1 (en) | Building system and method | |
RU62622U1 (en) | REINFORCED REINFORCED CONCRETE STRUCTURE OF A MULTI-STOREY BUILDING, FRAMEWORK CONSTRUCTION OF A FRAME, INTERIOR ELEMENT | |
RU2633602C1 (en) | Method of accelerated building erection using method of screwdriver assembly and building from facade panels with decorative external finishing and metal framework | |
RU2411328C1 (en) | Prefabricated reinforced concrete frame of multistory building of higher fire resistance | |
RU149068U1 (en) | REINFORCED CONCRETE PLATE OF THE COVERING OF THE BUILDING FRAME (OPTIONS) | |
US20070283632A1 (en) | Ring Beam Structure And Method Of Constructing A Timber Frame | |
EA201900023A1 (en) | METHOD FOR IMPROVING LARGE-PANEL STRENGTH IN EXTREME IMPACTS BY PREVENTING PROGRESSING DESTRUCTION | |
RU2032047C1 (en) | Building skeleton erection method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171001 |