Способ возведения каркаса здания

 

Изобретение относится к строительству, в частности к способам возведения каркаса зданий. Данное изобретение позволяет уменьшить расход арматуры на каркас здания, уменьшить трудоемкость монтажна и металлоемкость монтажных приспособлений и бортоснастки, повысить эстетическое качество поверхности перекрытий и функциональность архитектурно-планировочных решений зданий. Возводят каркас здания следующим образом. На монтажном горизонте 1 монтируют армокаркасы 3 и опалубку колонн. Бетонируют колонны 4. Затем навешивают на колонны временные консоли 8 с домкратами. Монтируют на них пространственные фермы 10, бортоснастку по периметру монтажного горизонта и внутренних проемов. Далее монтируют плиты перекрытий на верхние пояса пространственных ферм и устанавливают снизу опалубочные щиты в пространстве между колоннами в направлении, параллельном уложенным плитами, прикрепляют их к ним. Предварительно в пустоты плит перекрытий устанавливают заглушки, а на монтажном горизонте в пространство между заглушками устанавливают армокаркасы, а также арматуру ригелей и канатную арматуру в пластмассовых трубках. Бетонируют ригели и монолитные учстки и после достижения бетоном 100%-ной прочности производят преднапряжение ригелей. Далее подвешивают пространственные фермы 10 на кронштейнах, демонтируют временные консоли 8 и поочередно опускают фермы на тележку, выкатывают в зону демонтажа и переносят на площадку складирования. Затем демонтируют щиты, бортоснастку и пространственные фермы треугольного сечения. 3 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к строительству, в частности к способам возведения каркасов зданий.

Известен способ возведения каркаса здания, заключающийся в установке сборных длинномерных колонн с оголенными участками в уровне этажных перекрытий, монтаже сборных ригелей, опирающихся на временные подпорки, с выпусками арматуры по концам, укладке на них плит перекрытия и дальнейшем бетонировании стыков колонна - ригель и перекрытия.

Данное техническое решение является одновременно аналогом и прототипом [1].

Недостатками данного способа возведения каркаса здания являются.

Большое количество сборных железобетонных элементов каркаса (колонны, ригели, плиты перекрытий) ведет к увеличенному расходу арматуры, рассчитанной на монтажные и транспортные нагрузки, особенно в оголенных участках колонн.

Опирание ригелей до замоноличивания производится на большое количество подпорок, что ведет к неоправданному перерасходу металла на их изготовление и большим трудозатратам на установку, т.е. не используется несущая способность самих смонтированных колонн в качестве остова для временного закрепления ригелей.

Сами ригели изготавливаются в сложных металлоформах, имеющих днище, боковые и торцовые стенки с прорезями для выпусков арматуры, т.е. в качестве опалубки не используются боковые поверхности плит перекрытий, т.к. они монтируются после монтажа самих ригелей и их высота (6-10 см) не позволяет бетонировать ригель высотой, равной как минимум толщине сборно-монолитного перекрытия.

Имеет место повышенный расход бетона на сборно-монолитное перекрытие по сравнению с многопустотными сборными панелями, в том числе и увеличение трудоемкости работ за счет второго этапа бетонирования по сборным плитам, являющимися несъемной опалубкой.

Сборные плиты перекрытий опираются на верхние пояса ригелей, создающих рамную конструкцию каркаса после заделки стыков колонна-ригель (отпадает необходимость в диафрагмах жесткости между колоннами), но и перебивающих пространство потолка на отдельные клетки, что нарушает единство пpостранства и уменьшает эстетическое качество помещений. Устройство подвесного потолка на отметке низа ригелей приводит к тому, что необходимо специально завышать высоту помещений на размер высоты сечения ригеля.

Изобретение позволяет уменьшить расход арматуры на каркас здания, уменьшить трудоемкость монтажа и металлоемкость монтажных приспособлений и бортоснастки, повысить эстетическое качество поверхности перекрытий и функциональность архитектурно-планировочных решений зданий.

Способ возведения каркаса здания заключается в поэтажном устройстве перекрытия из плит на колоннах здания.

Отличие данного способа возведения здания состоит в том, что перед устройством перекрытия монтируют армокаркасы колонн с выпусками арматуры, выступающими над перекрытием, затем заключают их в опалубку на высоту, соответствующую нижнему уровню перекрытия, и заливают опалубку бетоном, причем после набора прочности бетона опалубку демонтируют и на колоннах вдоль одних осей колонн заподлицо с верхом колонн и между ними монтируют эмитирующие ригели фермы, на которые укладываются многопустотные плиты, предварительно установив в глубине пустот заглушки, затем вдоль осей колонн, параллельных уложенным плитам, под плитами устанавливают щиты и по периметру перекрытия-бортоснастку высотой, соответствующей высоте перекрытия, затем образовавшиеся полости по осям колонн заливают бетоном, выдерживают его до набора проектной прочности, после чего производят демонтаж бортоснастки, щитов и ферм, при этом образовавшиеся полости заливают высокопрочным бетоном, а перед заливкой бетона в образовавшиеся полости укладывают канатную арматуру по профилю, повторяющему эпюру напряжения ригеля в растянутых и сжатых зонах, которую после набора прочности бетона преднапрягают. Кроме того, канатную арматуру пропускают в трубку, предварительно изогнутую по профилю, повторяющему эпюру напряжения ригеля.

На фиг. 1 показана установка арматуры колонн в проектное положение; на фиг. 2 показан разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - монтаж опалубки колонн; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг.3; на фиг.5 - установка временных консолей для монтажа временных ферм; на фиг.6 - разрез В-В на фиг.5; на фиг.7 - установка временных ферм; на фиг.8 - разрез Г-Г на фиг.7; на фиг.9 - монтаж сборных плит перекрытий по временным фермам; на фиг.10 - разрез Д-Д на фиг.9; на фиг. 11 - установка бортоснастки и щитов под плитами вдоль осей колонн; на фиг.12 - разрез Е-Е на фиг.11; на фиг.13 - разрез Ж-Ж на фиг.11; на фиг. 14 - узел крепления ферм во время демонтажа временных консолей; на фиг.15 - демонтаж временных ферм на тележку.

На монтажном горизонте 1 на выпусках 2 арматуры закреплены армокаркасы 3 колонн 4, которые выполняются монолитными в опалубке 5 с отверстиями 6 под установку осей 7 временных консолей 8 с домкратами 9 для опирания временных поддерживающих пространственных ферм 10 прямоугольного сечения, закрепляемых крепежными элементами 11 на опорных пятах 12 временных консолей 8 колонн 4, которые бетонируют на высоту, соответствующую нижнему уровню перекрытия, с выпусками арматуры, выступающими над перекрытием.

По верхним поясам пространственных ферм 10, закрытых палубой 13 и выставленных на отметку низа перекрытий или верха забетонированных колонн 4, что соответствует друг другу, монтируют сборные многопустотные преднапряженные плиты перекрытий 14 с предварительно установленными заглушками 15 в пустотах.

Между противолежащими плитами в полость, ограниченную заглушками 15, установлены по расчету армокаркасы 16, воспринимающие дополнительно срезающие нагрузки в сечении соединения ригеля и плит перекрытий. Для увеличения жесткости каркаса монтажные петли 17 плит перекрытия свариваются между собой диагональными и прямыми связями 18. Между осями колонн в направлении, параллельном уложенным плитам, и под ними смонтированы опалубочные щиты 19, которые закреплены через балки 20, опирающиеся на плиты перекрытый тягами 21 с винтовыми домкратами 22 для их монтажа и демонтажа. Также в этом направлении (вдоль плит), но по наружному периметру установлены пространственные фермы 23 треугольного сечения, которые опираются с одной стороны верхним поясом на временные консоли крайних колонн (аналогично пространственным фермам 10 прямоугольного сечения), а с другой стороны при помощи тяг 24 - к плитам перекрытий. По периметру монтажного горизонта и по периметру внутренних проемов устанавливается опалубка 25 бортов торцов перекрытия, которая крепится к верхнему поясу поддерживающих ферм 10 и 23.

Опалубкой же монолитных ригелей, расположенных вдоль колонн, являются с боков торцовые поверхности плит перекрытий, а снизу палуба пространственных ферм, при этом продольная арматура 26 ригелей соединяется в двух направлениях с вертикальными каркасами 3 колонн 4, а бетонная смесь заполняет, кроме сечения ригеля, дополнительно внутренние армированные полости пустот плит перекрытий на участке между заглушками. Кроме того, по всей длине ригелей (от торца до торца здания) в пластмассовых трубках 27 укладывают канатную арматуру 28. При этом пластмассовые трубки изгибают вдоль продольного сечения ригеля аналогично линии, повторяющей профиль эпюры напряжения ригеля в растянутых и сжатых зонах, и закрепляют от всплытия при бетонировании на арматуре 16, установленной между заглушками в отверстиях плит перекрытий. После набора забетонированными монолитными ригелями 100% прочности производят их преднапряжение. Для ускорения твердения бетона ригелей применяют высокомарочные цементы, что в конечном итоге сокращает срок возведения здания. Демонтаж временных поддерживающих ферм 10 производят также после набора бетоном 100% прочности и преднапряжения ригелей, при этом до снятия временных консолей 8 на колоннах фермы 10 висят на кронштейнах 29, проходящих через отверстия в ригелях формуемых в закладных трубках 30 и снабженных винтовым механизмом 31. После снятия временных консолей 8 опускание временных поддерживающих ферм производят на транспортные тележки 32, устанавливаемые под фермы, а строповку и снятие ферм с монтажного горизонта производят монтажным краном через проемы в перекрытии (например, лифтовых шахт), закрытые на уровне монтажного горизонта временным настилом 33.

Способ возведения каркаса здания осуществляют следующим образом.

На монтажном горизонте 1 к выпускам 2 арматуры из нижележащего этажа монтируются армокаркасы 3 колонн 4. Затем при помощи монтажного крана устанавливается на захватке опалубка 5 колонн 4, выверяется и закрепляется при помощи подкосов к анкерам, заложенным заранее на монтажном горизонте. В специальные отверстия в опалубке устанавливаются патрубки для формования отверстий 6 под установку осей 7 временных консолей. Производят бетонирование колонн 4. После набора колонками 70% прочности производят снятие опалубки и перестановку ее на другую захватку. Далее производят монтаж временных консолей 8, снабженных домкратами 9 на оси 7, пропущенной сквозь отверстия 6 в колоннах 4, и их проектное закрепление на колоннах. После этого монтируют пространственные фермы 10 прямоугольного сечения и закрепляют их крепежными элементами 11 на опорных пятах 12 временных консолей 8. При этом каждая пространственная ферма 10 опирается на четыре опорные пяты (по две на каждой колонне). Далее производят выверку отметки верха палубы 13 пространственных ферм, которая должна соответствовать низу отметки плит перекрытия. В такой же последовательности производят возведение колонн 4 и монтаж временных консолей 8 и пространственных ферм 10 на последующих захватках. После набором бетона колонн 100% -ной прочности приступают к монтажу сборных преднапряженных многопустотных плит перекрытия 14 на верхние пояса пространственных ферм 10. Предварительно на площадке складирования плит перекрытия устанавливают в пустоты плит заглушки 15. Смонтированные плиты перекрытий закрепляют между собой связями 18 через их монтажные петли 17, причем противоположные плиты закрепляют диагональными связями, а плиты смежные - прямыми. Далее в пустоты противолежащих плит между заглушками 15 устанавливают армокаркасы 16, а также монтируют аморкаркасы 26 ригелей и сваривают их с арматурой 3 колонн, после чего монтируют канатную арматуру 28 в пластмассовых трубках 27 по всей длине ригелей от одного торца здания до другого, производят изгиб и закрепление трубок вдоль продольного сечения ригеля (аналогично линии, повторяющей профиль эпюры напряжения ригеля) на закладных армокаркасах 16. Кроме того, устанавливают закладные вертикальные трубки 30 (по две штуки в пролете между колоннами) для формования отверстий в ригелях под демонтаж временных пространственных ферм 10. Далее монтируют опалубочные щиты 19 в пространстве между осями колонн в направлении, параллельном уложенным плитам, закрепляя их при помощи тяг 21 к балкам 20, уложенным по верху плит перекрытия, и затягивают винтовыми домкратами 22, после чего приступают к монтажу пространственных ферм 23 треугольного сечения, которые монтируются по периметру здания вдоль уложенных плит перекрытия.

При этом подают монтажным краном ферму 23 и плавно опускают с одной стороны на временные консоли крайнего ряда колонн, а другую сторону подводят под перекрытие при помощи телескопических стоек и только потом окончательно прикрепляют верхний пояс фермы 23 тягой 24 к плите перекрытия и к опорной пяте 12 консоли 8 крепежными элементами 11 и производят расстроповку фермы. Далее устанавливают опалубку 25 бортов торцов перекрытия, прикрепляя их к верхнему поясу поддерживающих ферм 10 и 23. После монтажных операций проверяют геометрию здания и сдают по акту под бетонирование ригелей и монолитных участков.

Демонтаж опалубки и приспособлений ведут следующим образом.

После набора бетоном 100%-ной прочности производят преднапряжение ригелей на бетон, натягивая домкратами канатную арматуру 28 в трубках 27 и фиксируя по проекту. Устанавливают в отверстиях ригелей, образованных трубками 30, кронштейны 29, закрепляя их за верхний пояс пространственных ферм 10, натягивают винтовые механизмы 31 и приступают к демонтажу временных консолей 8 колонн 4. При этом снимают крепежные элементы 11 с опорных пят 12 и опускают домкраты 9, после чего выбивают ось 7 из отверстия 6 в колонне и снимают временную консоль 8. Далее под место установки пространственной фермы 10 подводят транспортную тележку 32 и плавно опускают ферму на нее при помощи вращения винтового механизма 31 и производят ее закрепление на тележке и транспортировку в зону демонтажа, устанавливая на временный настил 33 в монтажном проеме. Производят строповку фермы и демонтаж на площадку складирования. Далее приступают к демонтажу опалубки 25 бортов торцов перекрытия и демонтажу временных пространственных ферм 23 треугольного сечения в последовательности, аналогичной демонтажу ферм 10.

В последнюю очередь демонтируются опалубочные щиты 19 в следующей последовательности.

Устанавливаются временные подпорки с монтажного горизонта, выворачиваются винтовые домкраты 22, снимаются балки 20 и тяги 21, в отверстия пропускаются канаты и закрепляются через бобышки снизу щитов и при помощи монтажников плавно опускаются на монтажный горизонт, предварительно убрав подпорки. Все отверстия в ригелях и монолитных участках инъецируются бетонной смесью.

При таком способе возведения каркаса здания отсутствуют недостатки, указанные в прототипе: уменьшается расход арматуры на каркас здания, уменьшается трудоемкость монтажа (демонтажа) и металлоемкость монтажных приспособлений, а также повышается эстетическое качество поверхности перекрытий и функциональность архитектурно-планировочных решений зданий.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ КАРКАСА ЗДАНИЯ, заключающийся в поэтажном устройстве перекрытия из плит на колоннах здания, отличающийся тем, что перед устройством перекрытия монтируют армокаркасы колонн с выпусками арматуры, выступающими над перекрытием, затем заключают их в опалубку на высоту, соответствующую нижнему уровню перекрытия, и заливают опалубку бетоном, причем после набора прочности бетона опалубку демонтируют и на колоннах вдоль одних осей колонн заподлицо с верхом колонн и между ними монтируют имитирующие ригеля фермы, на которые укладывают многопустотные плиты, предварительно установив в глубине пустот заглушки, затем вдоль осей колонн, параллельных уложенным плитам, под плитами устанавливают щиты и по периметру перекрытия бортоснастку высотой, соответствующей высоте перекрытия, затем образовавшиеся полости по осям колонн заливают бетоном, выдерживают его до набора проектной прочности, после чего производят демонтаж бортоснастки, щитов и ферм.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что образовавшиеся полости заливают высокопрочным бетоном.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед заливкой бетона в образовавшиеся полости укладывают канатную арматуру по профилю, повторяющему эпюру напряжения ригеля в растянутых и сжатых зонах, которую после набора прочности бетона преднапрягают.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что канатную арматуру пропускают в трубку, предварительно изогнутую по профилю, повторяющему эпюру напряжению ригеля.

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, Рисунок 15