Безбалочный каркас многоэтажного здания

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при сооружении жилых, промышленных и гражданских зданий со свободной планировкой помещений, в том числе в сейсмоопасных районах. Технический результат заключается в повышении прочности, жесткости и устойчивости каркаса, уменьшении металлоемкости и трудоемкости арматурных и монтажных работ. Безбалочный каркас многоэтажного здания состоит из колонн 1 и связанных с ними перекрытий 2. Колонны 1 выполнены монолитными с крестообразной формой сечения, имеющими размеры в плане L/6×L/6, где L - расстояние между осями колонн. Толщина стенки колонн равна h, где h - толщина перекрытия 2. Колонны 1 армированы расположенными по контуру сечения арматурными каркасами 3. Перекрытия 2 выполнены безбалочными, монолитными, опирающимися на колонны 1. Колонны 1 могут иметь сечение в виде части креста Т- или Г-образной формы или стенки (пилона), а также могут быть повернуты на 45° относительно разбивочных осей каркаса здания. 4 з.п. форм. 5 ил.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при сооружении жилых, промышленных и гражданских зданий со свободной планировкой помещений, в том числе и в сейсмоопасных районах.

Известен каркас многоэтажного большепролетного здания, содержащий многоэтажные колонны и прикрепленные к ним перекрытия с главными и второстепенными балками и отверстиями для пропуска колонн, в котором колонны выполнены многоветвевыми, установлены диагонально относительно разбивочных осей здания, а главные балки перекрытий размещены между ветвями (Авторское свидетельство, SU, 1206406, Кл. E04D 1/18, дата приоритета 20.04.84, дата публикации 23.01.86, авторы Саакян P.O. и др.).

Недостатком известного каркаса многоэтажного большепролетного здания является высокая трудоемкость изготовления многоветвевых колонн, высокая металлоемкость конструкции перекрытий с главными и второстепенными балками, высокая трудоемкость возведения каркаса в целом.

Известен каркас здания, 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, в котором рамные элементы выполнены Н-образными с расположением ригелей в пределах толщины плит перекрытий (Авторское свидетельство, SU, 1189957, Кл. E04D 1/18, дата приоритета 07.02.84, дата публикации 07.11.85, автор Мелкумян М.Г., прототип).

Недостатками прототипа являются, во-первых, высокие трудозатраты при изготовлении, транспортировке и монтаже элементов каркаса, обусловленные сложной формой выполнения Н-образных рамных элементов и наличием большого количества стыков, что требует необходимости соблюдения высокой точности при изготовлении элементов, строгого соблюдения технологической последовательности при монтаже элементов и их манипулировании по отношению к осям здания, во-вторых -недостаточная прочность, жесткость и устойчивость каркаса из-за конструктивных особенностей выполнения соединений его элементов.

Задача изобретения - повышение прочности, жесткости и устойчивости каркаса, уменьшение металлоемкости и трудоемкости арматурных и монтажных работ.

Технический результат достигается тем, что в каркасе многоэтажного здания, содержащем крестообразные колонны и связанные с ними перекрытия, согласно изобретению, колонны выполнены монолитными и армированы расположенными по контуру сечения арматурными каркасами, а перекрытия выполнены безбалочными, монолитными, опирающимися на колонны.

Согласно изобретению, крестообразное сечение колонны выполнено с размерами L/6×L/6, где L - расстояние между осями колонн.

Согласно изобретению, колонны могут быть повернуты на 45° относительно разбивочных осей здания.

Согласно изобретению, колонны могут быть выполнены с сечением в виде части креста Т- или Г-образной формы или стенки (пилона).

Согласно изобретению, толщина стенки колонны равна h, где h - толщина перекрытия.

На фиг.1 изображен фрагмент плана каркаса здания; на фиг.2 - узел I на фиг.1; на фиг.3-сечение А-А на фиг.1; на фиг.4 - фрагмент плана каркаса здания с колоннами, повернутыми на 45° относительно разбивочных осей здания; на фиг.5 -формы поперечного сечения колонн в виде части креста Т- или Г-образной формы или стенки (пилона).

Безбалочный каркас многоэтажного здания состоит из колонн 1 и связанных с ними перекрытий 2. Колонны 1 выполнены монолитными с крестообразной формой сечения, имеющими размеры в плане L/6×L/6, где L - расстояние между осями колонн. Толщина стенки колонны равна h, где h - толщина перекрытия 2. Колонны 1 армированы расположенными по контуру сечения арматурными каркасами 3. Перекрытия 2 выполнены безбалочными, монолитными, опирающимися на колонны 1. Колонны 1 также могут иметь сечение в виде части креста Т- или Г-образной формы или стенки (пилона) как показано на фиг.5. Кроме того, колонны 1 могут быть повернуты на 45° относительно разбивочных осей каркаса здания.

Монтаж каркаса в монолитном строительстве осуществляют следующим образом. Выставляют опалубку, образующую форму колонн 1. В подготовленную опалубку устанавливают арматурные каркасы 3. После этого заливают бетоном колонны 1. Затем устанавливают опалубку перекрытия. В подготовленную опалубку устанавливают арматурные сетки и каркасы перекрытия 2 (условно не показано). После этого заливают бетоном перекрытие 2. Далее приступают к установке опалубки конструкций вышележащего яруса в описанной последовательности.

Применение монолитных колонн крестообразного сечения в безбалочном каркасе многоэтажного здания позволяет увеличить прочность, жесткость и устойчивость каркаса, уменьшить материалоемкость и трудоемкость арматурных и монтажных работ. Отсутствие вертикальных связей и диафрагм жесткости, обусловленное формой поперечного сечения колонн позволяет разнообразить объемно-планировочные решения здания.

1. Каркас многоэтажного здания, содержащий крестообразные колонны и связанные с ними перекрытия, отличающийся тем, что колонны выполнены монолитными и армированы расположенными по контуру сечения арматурными каркасами, а перекрытия выполнены безбалочными, монолитными, опирающимися на колонны.

2. Каркас многоэтажного здания по п.1, отличающийся тем, что крестообразное сечение колонн выполнено с размерами в плане L/6×L/6, где L - расстояние между осями колонн.

3. Каркас многоэтажного здания по п.1, отличающийся тем, что колонны могут быть повернуты на 45° относительно разбивочных осей здания.

4. Каркас многоэтажного здания по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что толщина стенки колонны равна h, где h - толщина перекрытия.