Многоэтажное крупнопанельное здание

 

Использование: строительство многоэтажных крупнопанельных зданий. Сущность изобретения: железобетонные панели наружных и внутренних стен и плиты перекрытий соединены между собой через упругие точечные прокладки посредством соединительных элементов в виде отрезков тавра, швеллера и уголка, болтов, шайб и гаек. Панели наружных и внутренних стен выполнены предварительно напряженными с двухрядным струнным армированием в двух направлениях и с анкерными устройствами. Плиты перекрытий оперты на фундаменты и панели наружных и внутренних стен по контуру. 14 ил.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при сооружении многоэтажных крупнопанельных жилых и общественных зданий с навесными наружными стеновыми панелями.

Известно многоэтажное здание из объемных блоков, выполненных в виде самонесущей полой балки, изготовленной из отдельных панелей или из объемных блоков 12 х 20 х 3 м³, с последующим введением в каналы, горизонтально расположенные у пола каждого этажа, напрягаемой арматуры, с изготовлением на заводе панелей и объемных блоков из железобетона в виде монолитной пространственной конструкции.

Недостатком данного многоэтажного крупнопанельного здания является то, что оно имеет большую металлоемкость и малую сейсмостойкость, так как панели выполнены ненапряженно армированными, а доставка блоков к месту сборки, монтаж-сборка здания представляют из себя трудоемкий процесс.

Наиболее близким к изобретению является многоэтажное крупнопанельное здание, собираемое из отдельных ненапряженно армированных железобетонных стеновых панелей и панелей перекрытия, т.е. из наружных стеновых панелей, внутренних несущих стен, выполненных с выступами по нижним граням и соединенных между собой через контактные упругие прокладки, опертых на них по контуру плит перекрытия, которые выполнены со сквозными пазами для размещения выступов панелей внутренних стен, опертых на панели стен через точечные упругие прокладки, с обжатием стыков стеновых панелей и плит перекрытия анкерными связями в виде стяжных болтов через ненапрягаемые закладные детали и замоноличиванием стыков поризованным самоуплотняющимся раствором.

Недостатком данного многоэтажного крупнопанельного здания и способа его возведения является то, что наружные стеновые панели, внутренние стеновые панели и панели перекрытия выполнены ненапряженно армированными, а соединение их выполнено через ненапрягаемые закладные детали, что приводит к большому расходу металла, а также то, что отсутствует жесткое болтовое соединение через арматуру панелей перекрытия с внутренними стеновыми панелями и жесткое болтовое соединение через арматуру между продольными стеновыми панелями и поперечными стеновыми панелями, из-за чего здание имеет малую устойчивость в широком диапазоне периодов сейсмических колебаний.

Задача изобретения - повышение устойчивости здания при сейсмических воздействиях с широким диапазоном периодов колебаний, упрощение сборки, повышение ее надежности и снижение материалоемкости.

Поставленная задача решена тем, что все панели и плиты выполнены предварительно напряженными с двухрядным струнным армированием в двухосном направлении, панели наружных и внутренних стен - соответственно с парными выемками и вырезами по верхней и нижней граням, а фундаменты - с анкерами напротив пазов и вырезов установленных на них панелей и плит, причем здание снабжено парными соединительными элементами, размещенными в пазах, выемках и вырезах панелей и плит и выполненными в виде парных отрезков тавра и уголка или швеллера с центральным ребром, имеющих парные цилиндрические отверстия в последнем и в стенке тавров и продольные отверстия в стенке швеллеров или полках уголков и тавров, при этом анкерные устройства соединены с арматурой панелей и плит и имеют наружные выпуски в виде парных проушин, причем парные швеллеры или уголки каждого узла соединения скреплены соответственно стенками или полками между собой и полками с полками тавров стяжными болтами, шайбами и гайками, а ребра швеллеров или уголков и стенки тавров заведены между парными проушинами анкерных устройств смежных панелей, плит и фундаментов и соединены с ними посредством фиксаторов.

На фиг. 1 изображен фрагмент многоэтажного крупнопанельного здания; на фиг.2 - то же, поперечный разрез; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.2; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.5 - внутренняя стеновая панель (продольная и поперечная); на фиг. 6 - плита перекрытия; на фиг.7 - узел I на фиг.2; на фиг. 8 - сечение В-В на фиг,7; на фиг.9 - узел II на фиг.3; на фиг.10 - сечение Г-Г на фиг.9; на фиг.11-14 - здание в процессе монтажа.

Многоэтажное крупнопанельное здание содержит железобетонные фундаменты (на чертежах не показаны), панели 1 наружных стен, панели 2, 3 продольных и поперечных внутренних стен, контактные упругие прокладки 4 в швах между смежными панелями 1, 2, 3 стен и между последними и опертыми на них по контуру плитами перекрытий 5, анкерные устройства 6 в панелях 1, 2, 3 стен и плитах перекрытий 5, стяжные болты 7, гайки 8, шайбы 9 и раствор 10 замоноличивания.

Панели 1 наружных стен выполнены с парными выемками 11 по боковым вертикальным граням в верхней и нижней их частях и по верхней и нижней граням.

Панели 2, 3 внутренних стен имеют парные выступы 12 на нижней грани и вырезы 13 на боковых гранях в верхней и нижней их частях.

Плиты перекрытий 5 выполнены со сквозными парными пазами 14 и вырезами 15 по продольным и поперечным граням. В сквозные пазы 14 заведены выступы 12 панелей 2, 3 внутренних стен.

Фундаменты имеют анкеры, расположенные напротив выемок 11 и вырезов 13, 15 установленных на них панелей 1, 2, 3 и плит перекрытий 5.

Анкерные устройства 6 соединены с арматурой панелей 1, 2, 3 и плит 5, выполнены с наружными выпусками в виде парных проушин 16, размещенных в вырезах 13, 15 и выемках 11 панелей 1, 2, 3 и плит перекрытий 5.

Соединение панелей 1 с панелями 2, 3, последних между собой и всех панелей 1, 2, 3 с плитами перекрытий 5 выполнено посредством парных соединительных элементов 17, которые также размещены в выемках 11 и вырезах 13, 15 панелей 1, 2, 3 и плит перекрытий 5 и выполнены в виде парных отрезков тавра 18 и угла (на чертежах не показано) или швеллера 19 с центральным ребром 20, имеющих парные цилиндрические отверстия 21 в центральном ребре 20 и в стенке тавров 18 и продольные отверстия 22 в стенке швеллеров 19 или полках уголков и тавров 18.

Парные швеллеры 19 или уголки каждого узла соединения скреплены соответственно стенками или полками между собой и полками с полками тавров 18 стяжными болтами 7, шайбами 9 и гайками 8. Ребра 20 швеллеров 19 или уголков и стенки тавров 18 заведены между парными проушинами 16 анкерных устройств 6 смежных панелей 1, 2, 3, плит 5 и фундаментов и соединены с ними посредством фиксаторов 23.

Все панели 1, 2, 3 стен и плиты перекрытий 5 выполнены предварительно напряженными со струнным двухрядным и двухосным армированием с навиванием струнной арматуры на внутреннюю часть анкерных устройств 6, заделанную в бетоне панелей 1, 2, 3 и плит перекрытий 5.

Соединительные элементы 17 в виде отрезков парных уголков использованы в узлах соединения панелей наружных и внутренних стен.

Внутреннюю полость 24 всех пазов выемок 11 и вырезов 13, 15 после завинчивания болтов 7 замоноличивают самоуплотняющимся цементно-песчаным раствором 10 с образованием жесткого и устойчивого в широком диапазоне периодов сейсмических колебаний многоэтажного крупнопанельного здания.

Многоэтажное крупнопанельное здание характеризуется прочностью наружных, внутренних стен и плит перекрытия, выполненных предварительно напряженными с анкерными устройствами 6 с сохранением непрерывной нити арматуры при двухрядном и двухосном их армировании.

Многоэтажное крупнопанельное здание характеризуется трансформируемой статической схемой, обусловленной принятым восприятием постоянных и временных нагрузок во время монтажа и эксплуатации.

Статическая схема многоэтажного крупнопанельного здания в стадии возведения представляется в виде конструктивной системы с поперечными и продольными внутренними несущими стенами.

Панели 1 наружных стен оперты поэтажно на панели поперечных стен и воспринимают лишь часть усилий от собственного веса плит перекрытий 5, передавая затем их на панели поперечных стен.

После замоноличивания стыков конструктивных элементов статическая схема крупнопанельного здания представляется в виде конструктивной системы с поперечными и продольными несущими стенками.

Изменена конструктивная сущность вертикальных и горизонтальных стыков, конструктивных элементов; после замоноличивания стыки представляют собой жесткие устойчивые платформенные стыки.

Способ возведения многоэтажного крупнопанельного здания осуществляется следующим образом.

После образования известными способами фундаментов и стен цокольного этажа с колодцами под анкеры укладывают на точечные упругие прокладки 4 плиты перекрытий 5 и соединяют их между собой через соединительные элементы 17, установив в вертикальные нижние отверстия анкеры, концы которых опущены в колодцы стен цокольного этажа. При этом между торцами плит перекрытий 5 в зоне расположения соединительных элементов 17 также устанавливают упругие прокладки 4. Затем устанавливают панели 2, 3 внутренних стен на расположенные в зоне контактных выступов 12 упругие прокладки 4 и соединяют их между собой через соединительные элементы 17 с помощью болтов 7 с гайками 8 и шайбами 9. Между торцами панелей 3 внутренних стен в зоне расположения соединительных элементов 17 устанавливают упругие прокладки 4.

На панелях 3 внутренних поперечных стен закрепляют соединительные элементы 17, после чего на них опирают панели 1 наружных стен и объединяют их между собой и с панелями 2, 3 внутренних стен стяжными болтами 7 с гайками 8 и шайбами 9. При монтаже панелей 1, 2, 3 между их торцами и торцами плит перекрытий 5 устанавливают в зоне расположения соединительных элементов 17 упругие прокладки 4.

Одновременно с установкой панелей 1 производят герметизацию наружных стыков известными способами. Затем цикл повторяют до полного возведения здания.

После подачи тепла в здание производят герметизацию горизонтальных и вертикальных стыков панелей наружных и внутренних стен и плит перекрытий известными способами и их замоноличивание поризованным самоуплотняющимся цементно-песчаным раствором 10, подаваемым в стыки соединения механизированно.

Использование для многоэтажного здания предварительно напряженных железобетонных панелей с анкерными устройствами и со струнным армированием создает возможность использовать анкерные устройства как напрягаемые закладные соединительные детали, а применение промежуточных соединительных деталей в виде отрезков тавра, швеллера и уголка создает возможность использовать короткие стяжные болты, что способствует снижению расхода металла, а стык приобретает жесткое, прочное, устойчивое соединение.

Соединение всех панелей стен между собой, с плитами перекрытий и с фундаментами через упругие точечные прокладки придает зданию повышенную сейсмостойкость. В здании полностью исключена сварка как при изготовлении панелей стен и плит перекрытий, так и при монтаже, в результате чего повышается производительность труда на арматурных работах.

Формула изобретения

МНОГОЭТАЖНОЕ КРУПНОПАНЕЛЬНОЕ ЗДАНИЕ, включающее фундаменты, железобетонные панели наружных стен с парными выемками по боковым вертикальным граням в верхней и нижней их частях, панели поперечных и продольных внутренних стен с парными выступами на нижней грани и парными вырезами на обеих боковых гранях в верхней и нижней их частях, контактные упругие прокладки в швах между смежными панелями стен и между последними и опертыми на них по контуру плитами перекрытий, которые выполнены с парными пазами на продольных и одной из поперечных гранях для размещения выступов панелей внутренних стен и с парными вырезами по продольным граням, анкерные устройства в панелях стен и плитах перекрытий, стяжные болты, шайбы, гайки и раствор замоноличивания, размещенные в пазах, вырезах и выемках панелей и плит, отличающееся тем, что, с целью повышения устойчивости здания при сейсмических воздействиях с широким диапазоном периодов колебаний, упрощения сборки, повышения надежности и снижения металлоемкости, все панели и плиты выполнены предварительно напряженными с двухрядным струнным армированием в двухосном направлении, панели наружных и внутренних стен - соответственно с парными выемками и вырезами по верхней и нижней граням, плиты перекрытий - с парными вырезами по поперечным граням, а фундаменты - с анкерами напротив выемок и вырезов установленных на них панелей и плит, причем здание снабжено парными соединительными элементами, размещенными в выемках и вырезах панелей и плит и выполненными в виде парных отрезков тавра и уголка или швеллера с центральным ребром, имеющих парные цилиндрические отверстия в последнем и стенке тавр и продольные отверстия в стенке швеллеров или полках уголков и тавр, при этом арматура панелей и плит навита на верхнюю часть их анкерных устройств, а последние имеют наружные выпуски в виде парных проушин, причем парные швеллеры или уголки каждого узла соединения скреплены соответственно стенками или полками между собой и полками - с полками тавр стяжными болтами, шайбами и гайками , а ребра швеллеров или уголков и стенки тавр заведены между парными проушинами анкерных устройств панелей и плит и соединены с ними посредством фиксаторов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14