Каркас здания

 

0 9 ) 0 i ) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3 51) К 04 В 1/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / : . к пАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2982595/29-33 РСТ/5Е 79/00167 (22) 08. 09.80 (08.08. 79) (31 ) 7808502«4 (32 ) 09. 08. 78 (33) Швеция (46 ) 07,08.83. Вюл.Р29 (72 ) Лейф Андерсон (Швеция ) (53) 694.016.7(088.8) (56) 1. Харт Ф. и др. Атлас стальных конструкций. Многоэтажные здания.

И., Стройиздат, 1977, с.234-235.

2. Патент Японии Р 52-16927, кл. Е 04 В 1/24, опублик. 1977. (54 ) (57 ) 1. КАРКАС ЗДАНИЯ, содержаций основание, опертое на фундамент стойки, поэтажно соединенные друг с другом и с балками перекрытия в узлах, и узловые соединительные элементы с прикрепленными к концами стыкуемых стоек пластинами с отверстия-. ми для крепежных деталей, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрошения монтажа, крепежные детали в каждом узле крепления нижерасположенной стойки на уровне верха балки выполнены в виде опорных штифтов с выточками для верхней полки балки и пластины вьиаерасположенной стойки, а на уровне низа балки — в виде упоров торцовой стенки, 1034б13

2. Каркас по п.1, о т л и ч à юшийся тем, что балки снабжены консольными балочными элементами с огнерстиями, взаимодействующими со штифтами.

3. Каркас по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что отверстия плиты вышерасположенной стойки имеют сужающуюся чаать, взаимодействующую с ниточкой.

4. Каркас по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что вышерасположенная стойка снабжена свободно лежащей

Изобретение относится к строительству.

Известен каркас здания, включающий соединенные в узлах стойки и балки пе рекрытия (1).

Наиболее близким техническим реше- 5 нием к предлагаемому является каркас здания, содержащий основание, опертое на фундамент, стойки, поэтажно соединенные друг с другом и с балками перекрытия в узлах и узловые соединитель- 10 ные элементы с прикрепленными к концаи стыкуемых стоек пластинами с отверстиями для крепления соединительных эле-. ментов (2).

Недостатком известных конструкций 15 является сложное соединение в узлах элементов, составляющих каркас здания.

Цель изобретения - упрощение монтажа.

Поставленная цель достигается тем, что в каркасе здания, содержащем основание, опертое на фундамент стойки, поэтажно соединенные друг с другом и с балками перекрытия в узлах, 25 и узловые соединительные элементы с прикрепленными к концам стыкуемых стоек пластинами с отверстиями для крепежных деталей, виполаеннык в каждом узле крепления нижержайоложенной стойки на уровне верха балки в виде опорных штифтов с выточками для верхней полки балки и пластины вышерасположенной стойки, а на уровне низа балки - в виде упоров торцозой стенки балки. 35

Балки снабжены консолъиыми балочными элементами с отверстиями, взаимодействующими со штифтами.

Отверстия плиты ввааераспоиоженной стойки имеют сужающуюся часть, 40 взаимодействующую с выточкой.

Вышерасположенная стойка снабжена свободно лежащей на пластине запирающей плитой с отверстиями, взаимодейна пластине запирающей плитой с отверстиями, взаимодействующими со штифтами,- выступающими над пластиной вышерасположенной стойки.

5. Каркас по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что вышерасположенные стойки выполнены с отверстиями для рихтовки положения. б. Каркас по п.1, о т л и ч а юta и и с я тем, что он выполнен с дополнительными стойками, соединенными с балками каркаса посредством штифтов.

2 ствующими оо штифтами, выступающими над пластиной вышерасположенной стойки.

Вышерасположенные стойки выполнены с отверстиями для рихтовки положения.

Каркас выполнен с дополнительными стойками, соединенными с балками каркаса посредством штифтов.

На фиг.1 показан каркас в аксонометрии, на фиг.2 - каркас с частичным разрывом стойки, вид сбоку, на фиг.3узловое соединение стойки с балкой перекрытия; на фиг.4 — стыкуемая часть балки перекрытия, на фиг.5 сечение А-A на фиг.4; на фиг.б — соединение балки со стойкой, вид сверху на фиг.7 - сечение Б-Б на фиг.3 (при установке верхней стойки); на фиг.8узловое соединение - аксонометрия, на фиг.9 — соединение промежуточных балок и стоек с каркасом здания, на фиг.10 — промежуточная стойка; на фиг.11 - балка в местах присоединения дополнительных стоек.

КонСтрУкция каркаса содержит ряд вертикальных стоек 1, которые посредством плит 2 опираются на фундамент

3 ° Фундаментом может быть земля,на которую плиты 2 опираются непосредственно. Однако можно подготовить также специальный фундамент, например в виде фундаментной плиты, основания свайного сооружения, или в виде другого. фундамента, известного в строительной технике. Между вертикальными стойками проходит определенное количество балок 4. Балки 4, которые проходят горизонтально, могут выступать в четырех направлениях от стоек и образовывать углы в 90 и 180 от4 носительно друг друга, соответственно. Количество балок, выступающих от стоек зависит от расположения стойки в конструкции корпуса. Так, две балки выступают из стойки, расположенной 1034613 в углу здания, и образуют друг с другом прямой угол, в то время как стойка, расположенная между углами здания вдоль наружной стенки его, может служить опорой для двух балок, образующих друг с другом угол в 180 или для трех балок, образующих друг с другом угол в 900, причем одна из балок в последнем случае выступает внутрь в направлении к центру корпуса здания. Стойка, расположенная 10 в центре корпуса здания, может служить опорой как для четырех балок, так и для -двух или трех балок. Балки 4, в свою очередь, поддерживают элементы 5 перекрытия, которые пред назначены для образования или опоры полов или потолков..На верху здания они могут образовывать крыау.

При образовании кровли элементы 5 могут иметь треугольную форму для наклонной крыши, а также наклонного потолка, Стойки имеют разную длину. Так, имеются стойки, которые проходят через несколько полов, и при таком соединении они удерживают более двух рядов балок, которые разделены на высоту одного этажа, Когда стойка проходит только через один этаж междУ двумя элементами 5 и вниз к 30 плите 2; стойки удерживают только два ряда балок.

С целью ограничения количества различных элементов, образующих -часть узла, что является прекмуществом .в отношении производства и транспор тировки, стойки разделены на продольные элементы. Принимая определенную высоту крьааи за стандартную,.можно удовлетворить большинство требований посредством двух типов" вертикальных 40 элементов .стоек, например нижних элементов 6, проходящих от плиты к первому ряду балок 4, в дальнейшем называемых подвальными вертикальными элементами, и элементов, прохо- 45 дящих между двумя этажами, в дальней. шем называемых подвальными вертикаль ными элементами 7. каждый. вертикальный .элемент 6 и 7 .на верхнем конце .удерживает соединительное устройство 5п

8, позволяющее скреплять один, два, три, или четыре конца балок 4 с вертикальным элементом одновременно, а также соединять нижний конец последующего. вертикального элемента с названным верхним, концом. Концы балок

4, в свою очередь, поддерживают средства, взаимодействующие- с соединительными устройствами 8.

Валки .4 .имеют 2 -образную форму со стенкой 9, верхним фланцем 10 и нижним фланцем 11. К нижней стороне верхнего фланца 10 прикреплен консольный балочный элемент в .виде плиты

12, которая своей частью выступает наружу от конца балки. Плита 12 опи- 65 рается на приваренный фланец 13 и на торцовую плиту 14, которая занимает положение в конце балки 4 и которая в нижней части имеет вырез 15 . ,Выступающая часть плиты 12 имеет отверстие 16. Каждое соединительное устройство 8 распределено на две части, одна из которых расположена в верхнем конце вертикальных элементов .

6 и 7, а другая — в нижних частях вертикальных элементов. Соединитель .ные части, расположенные s верхнем конце вертикальных элементов, содержат пластину 17, вставленную под конец стойки в квадратный профиль, где она,закрепляется сваркой, и четыре штифта 18, выступающих из названной пластины 17 и снабженных выточками 19. Из.плиты в направлении вверх и вниз выходит стержень.20, нижний конец которого несет опорную плиту 21 в которой поворачиваются

Г-образные упоры 22 вокруг осей 23, прикрепленных к опорной плите 21.

Каждый из упоров 22 расположен прямо перед одной из сторон квадратного профиля и перед отверстием 24 в этой стороне. Упоры 22 могут занимать выброшенное положение (показано На фиг.3 слева ). или вброшенное положение (показано на фиг. 3 справа), ког--. да упор находится внутри профиля стойки.

Часть соединительного устройства

8, находящаяся в нижнем конце стойки, содержит плиту 25 с четырьмя скважинообразными отверстиями 26, которая приварена к стойке, причем названные отверстия имеют более узкую овальную часть и более широкую круглую часть, Круглая широкая часть может поворачиваться вокруг штифта 18, . а овальная узкая часть входит. в суженный участок, который образован выточкой 19 и эта часть отверстия

26 не может. войти в наружную часть штифта 18 ° В плите 25 имеется центральное отверстие 27 для стержня.

На верху плиты 25 расположена вторая плита 28, которая в отличие от плиты

25,.приваренной к нижнему концу вертикального элемента, полностью свободна и собственным весом прижимается .к плите 25. Свободная плита

28 имеет четыре отверстия 29, которые достаточно велики для возможности скольжения по наружным частям штифтов 18. Эти отверстия располагаются прямо перед окончаниями узких частей отверстий 26, и таким образом, концентрично их полукруглым окончаниям. Плита 28. находится в направляемом положении вследствие того, что она квадратная и входит в квадратный профиль вертикального элемента. К плите 28 открыт доступ снаружи через от» верстия 30 в вертикальном элементе.

1034613

Плита 28 занимает у лубленное но ложение в верхней части вертикального элемента, а углубления 31 выполнены в боковых сторойах вертикальных элементов и имеют такую глубину, что плиты 12 на балках 4 могут занимать

5 положения, немного ниже уголковых участков 32, которые представляют собой вконечные части стойки. Короткое расстояние между плитами 12 и концами угловых участков 32 имеет lO такие размеры, при которых плита 25 выступает под нижним концом вертикального элемента. Плита имеет несколько меньшую толщину по сравнению с шириной выточки 19. 15

Стойка 6 на нижних концах содержит болт 33,. который проходит .через арматурные элементы 34 фундаментной плиты 2 Фундаментная плита 2 изготовляется из бетона, который эали- 20 вается вокруг арматурной части 3.

Высоту болтов 33 относительно фундаментной плиты 2 можно регулировать посредством гайки 35, так, что каркас можно регулировать по уровню 75 незанисимо от фундаментных плит, отличающихся по высоте друг от друга„

На балки 4 опирается ряд скоб 36, служащих для опоры элементов 5 перекрытия. КроМе того, предусматривает- 3О ся ряд отверстий 37 в нижних фланцах балок 4. Элементы перекрытия выполнены в ниде шнеллерных балок с полкой

38, которая снабжена тремя жвлобообразными полосамИ 39 и двУмя фланца-З5 ми 40, которые оканчиваются в концевых фланцах 41, Желобообразные полосы 39 входят в скобы 36, а концевые фланцы 41 имеют отверстия, которые совмещаются с отверстиями 37, так что краевые фланцы 41 и фланцы 11 40 балки 4 могут быть скреплены друг с другом посредством болтов 42.

В балках 4 предусматринается ряд отверстий 43 для направления коммуникаций. Кроме того, каркас снабжен 45 рядом покрывающих элементов 2-образные перекрывающие пластины 44 занимают положение под балками 4 и прикреплены к нижним фланцам 11 балок

4 посредством болтов 45. Перекрываю- SO щие пластины 44 снабжены нижним фланцем 46, который предназначен для соединения с облицовкой фасада.

Самые верхние стойки 7 могут в верхней части служить опорой для концевой I55 плиты под основание крыши. Эта плита

Может быть прикреплена к выступающим вверх стержням 20 с предусмотренНием в ней внутренней резьбы, в которую ввинчивается крепежный болт.

Стойки и балки каркаса образуют ряд открытых квадратных проемов.

Эти проемы должны быть разделены на меньшие проемы для установки в иих окон и дверей. Это делается посредством вертикальных колонн 47 65 и горизонтальных промежуточных. балок 48. Эти элементы имеют трубчатые профили. Вертикальные колонны при таком расположении с одной стороны на верхнем конце имеют пару скважинообразных отверстий 49, аналогичных отверстиям 26, располагаемых по обе стороны от центрального отверстия

50; К балкам прикреплены штифты 51 с выточками, аналогичные штифтам

18 и располагаемые парами вокруг центрального штифта 52. Штифты 51 и 52 прикреплены к стенке 9 балок

4, а н верхнем фланце 10 предусмотрен ряд отверстий 53, расположенных непосредственно перед штифтами 51 и 52 при монтаже балок. Колонны .47 в дополнение к отверстиям 49 и 50 на противоположном конце содержат штифт 54. Вдоль колонны предусмотрен ряд попарно расположенных отверстий

55. Промежуточные балки снабжены также болтами 56, которые можно перемещать через отверстия 57 в боковой стороне балок.

При монтаже каркаса сначала на.

Месте устанавливают на фундамент фундаментные плиты 2. Как уже отмечалось, эти плиты могут быть установлены непосредственно на земле при жесткой конструкции каркаса, или в вырытых котлованах большей или меньшей глубины.

Можно также установить плиты на постаментах или сваях или заменить их полностью бетонным основанием. По окончании закладки оснонания, вертикальные элементы б устанавливают на месте посредством болтов 33 в отвер« стиях арматурных элементов 34 и производят выравнивание посредством гаек

35, так чтобы все вертикальные элементы своими верхними концами находились примерно на .одном уровне. Балки

4 монтируют просто установкой их плит с отверстиями 16 на штифтах 18, в результате чего они оказываются в углублениях между уголковыми участками 32 стоек. При монтаже балок соответствующие упоры 2 2 должны быть выдвинуты и затем задвинуты в прорезь 15 в плите 14. Таким образом балками 4 обеспечиваются жесткие опоры на концах и для самих балок, а также фиксирование их положения с исключением их качания. установленный каркас можно далее установить в точное положение посредством гаек 35.

После сооружения каркаса первого этажа устанавливают вертикальные элементы 7, если здание имеет несколько этажей. Плиты 12 балок 4 подвешены на штифтах 18 и балки выступают прямо иэ боковых сторон профиля стоек. Штифты 18 и стержень 20 проходят в направлении вверх над плитами 12. При соединении н узле мен е

1034б13 в !

У

Л

18

f7 чем четырех балок на штифты накладывают шайбы (не показаны), Шайбы могут иметь такую же толщину, что и плита 12. Верхняя стойка 7, с большим диаметром отверстий, перемещается на штифтах 18, причем равные профили стоек смещаются относительно друг друга на 450. Плита 25 верхней стойки опирается на плиты 12 и упомянутые шайбы соответственно. Плита

25 содержит уголки, которые срезаны, так что плита может поворачиваться внутри уголковых участков 32. Как уже отмечалось, эти уголковые участки выступают в направлении над концом верхней вертикальной стойки.

Таким образом, вертикальный элемент можно поворачивать и это движение осуществляется под углом, при котором боковые стороны вертикального элемента находятся на одной линии друг с другом. Затем концы узких участков отверстий 26 входя в сужение штифтов 13 в выточках 19.

Легко понять, что верхняя поверхность плиты 25 располагается затем эа фланцем, заканчивающимся у выточки 19 и стойка> таким образом, прочно удерживается на месте. При поворотном движении стержень 20 служит в качестве направляющего средства.

Когда верхний вертикальный элемент 7 поворачивается сначала на штифтах до своего положения, что относительно нижнего вертикального элемента означает угловое смещение, концы штифтов располагаются прямо перед плитой со стороны отверстий.

Это означает, что плита 28 поднята штифтами. Однако, когда вертикальный элемент повернут в запорное положение, штифты оказываются прямо перед отверстиями 29 н плита 28 падает поверх штифтов. Верхний эле мент тем самым запирается без возможности поворота и снова высвобождается от нижнего вертикального элемента.

Однако, если требуется обратный поворот вертикального элемента для демонтажа, плиту 28 можно поднять путем ввода вилкообразного элемента

10 через отверстия 30.

При креплении колонн 47 последние поворачивают в положение, когда скважинообразные отверстия. 49 с уширенными участками могут поворачи15 ваться вокруг штифтов 51. Штифты

52, которые вводятся в отверстие 50, выполняют функцию направляющих средств. Если колонна повернута в вер. тикальное положение, узкий участок отверстий 49 запирается на штифтах

51 с выточками. В конце движения выступающий штифт 54 вход л в контакт с нижней балкой 4. Однако эта балка ,по расчетам имеет определенную осадку и поэтому колонну следует поворачивать в направлении противодействия пружиной силы до тех пор, пока штифт не войдет в отверстие 53. Затем штифт

51 также занимает положение эапирания в суженных концах отверстий 49 °

В отношении длины промежуточные балки проходят на расстояние между вертикальным элементом 7 и колонна ми 47 или на расстояние между двумя колоннами 47, между которыми вводятся элементы с запорными средствами и болтами. После расположения промежуточных балок 48 в положении перед парой отверстий 55, болты вынимают и промежуточные балки оказываются

40 подвешенными на выступающих болтах, которые вставлены в отверстия 55.

1034613

14

Фиг.7

1034á13

27

1034613

54

Фиг 10

Фиа//

Составитель И. Ермолова

Редактор К. Папп Техред М.Тепер Корректор А.Ильин

Заказ 5G56/б1 Тираж 724 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4