Многоэтажное здание - сотовый монолит

 

Предложена конструктивная система многоэтажного здания с несущими наружными стенами и перекрытиями в виде коробчатых плит, пояса которых образуют перекрытия этажей, а ребра - внутренние стены. Отличительными особенностями здания является то, что перекрытия по высоте здания объединены между собой балками-стенками, а внутренние поперечные стены выполнены в виде коротких консолей, защемленных в балках-стенках с выносом менее половины расстояния между ними. Конструктивная система позволяет чередовать по высоте здания через один либо более этажей, этажи с короткими консолями и без них, выполнять в балках-стенках проемы на высоту этажа, а также иметь как регулярный, так и нерегулярный характер распределения коротких консолей по площади этажа. Размещение балок-стенок, имеющих разрывы (проемы), и коротких консолей по высоте здания может быть несоосным по вертикали. Короткие консоли могут быть расположены односторонне относительно балок-стенок, а также могут быть заменены колоннами, участками стен, вертикальными или наклонными стержнями либо другими элементами, объединяющими смежные перекрытия. Конструктивная система позволят расширить возможности свободной планировки здания и его перепланировки в процессе эксплуатации. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при строительстве многоэтажных зданий жилого, общественного и производственного назначения, преимущественно из монолитного железобетона.

Известны конструкции многоэтажных зданий, в которых этажи с большими пролетами чередуются по высоте с этажами, имеющими малые пролеты, на которых обычно размещаются вспомогательные помещения.

Прототипом предлагаемого изобретения является многоэтажное здание (авт. св. СССР N 744079, то 04.11.75), наземная часть которого образована чередующимися по высоте секциями, часть которых выполнена в виде коробчатой плиты, имеющей пояса, образующие перекрытия этажей, и ребра, образующие внутренние стены. Коробчатая плита при этом может быть многоярусной.

Недостатками этого изобретения являются: устойчивость поясов обеспечивается за счет достаточно частого расположения продольных и поперечных ребер, поэтому в пределах коробчатой плиты возможно размещение помещений мелкоячеистой структуры; коробчатая плита может иметь высоту в 2-3 и более этажей, при этом структура плиты остается неизменной т.е. мелкоячеистой. Разнообразие возможных конструктивных систем в здании (в т.ч. каркасной, панельной, блочной) предопределяет необходимость соосного размещения внутренних стен при многоярусной коробчатой плите, что сужает планировочные возможности; здание представляет собой весьма упорядоченную структуру продольных и поперечных ребер (стен), расположение которых в плане предопределяет величину пролетов, шагов колонн и панелей в здании. Тем самым затрудняется либо исключается возможность свободной планировки этажей зданий, а также возможность перепланировки помещений в процессе эксплуатации здания.

Целью изобретения является расширение возможности свободной планировки здания и его перепланировки в процессе эксплуатации. Достигается это тем, что коробчатая плита образуется несущими балками-стенками, которые поперечными короткими консолями, защепленными в балки-стенки, объединены с перекрытиями. Такая конструктивная система позволяет получать различные комбинации размещения продольных и поперечных стен на этажах здания, что обеспечивает существенно большие архитектурно-планировочные возможности в сравнении с прототипом; некоторые этажи здания могут быть свободны от коротких консолей и, следовательно, на этих этажах будут размещаться только балки-стенки (т. е. только продольные стены); на некоторых этажах здания балки-стенки могут иметь разрывы (проемы) на высоту этажа и в этих случаях этаж оказывается свободным от продольных и поперечных стен; размещение балок-стенок, имеющих по высоте здания разрывы, может быть несоосным по вертикали, обеспечивая разнообразие шагов продольных стен по высоте здания; вылет консолей может составлять менее половины расстояния между балками-стенками, что позволяет в значительной мере освободить этажи от протяженных внутренних поперечных стен; расположение коротких консолей в плане может быть односторонним относительно балок-стенок, что также увеличивает архитектурно-планировочные возможности конструктивной системы; расположение коротких консолей по вертикали может быть несоосным в смежных по высоте здания этажах; часть которых консолей может быть выполнена в виде участков стен, отдельных колонн, вертикальных или наклонных стержней и других элементов, объединяющих смежные перекрытия; они могут иметь как регулярный, так и нерегулярный характер распределения по площади этажа здания.

На фиг. 1 показан разрез по 1-1 на фиг. 2 здания с двухсторонним расположением коротких консолей; на фиг. 2 показан план этого здания по 2-2 на фиг. 1; на фиг. 3 показан разрез по 3-3 на фиг. 4 здания с односторонним расположением коротких консолей; на фиг. 4 показан план здания по 4-4 на фиг. 3; на фиг. 5 дан разрез по 5-5 на фиг. 3; на фиг. 6 показан план здания с нерегулярным (случайным) размещением коротких консолей и с заменой части коротких консолей колоннами с участками стен.

На фиг. 1 и 2 дана схема многоэтажного здания применительно к планировке многоэтажного гаража. Здесь 1 - несущие стены здания, 2 - балки-стенки, опирающиеся на несущие стены 3-перекрытия, 4 - короткие консоли, защемленные в балки - стенки и объединяющие смежные по высоте перекрытия. Балки-стенки, перекрытия и короткие консоли образуют коробчатую плиту. Поперечная жесткость здания обеспечивается несущими стенами 1, продольная жесткость - балками-стенками 2. По высоте здания этажи с короткими консолями могут через один и более этажей чередоваться с этажами без них. Разрывы в балках-стенках по высоте здания определяются обычными соотношениями высоты балки-стенки к ее пролету (порядка 18 1/8 и более). В приведенном примере планировки здания 5 - боксы для автомашин, 6 - лестнично-лифтовой узел, 7 - транспортная галерея. Как видно на фиг. 1 и 2, первый и шестой этажи здания свободны от внутренних продольных и поперечных стен в пролете между несущими стенами, четвертый этаж свободен от внутренних поперечных стен, при этом в балках-стенках на этом этаже могут быть устроены проемы 8, объединяющие смежные помещения. На этих этажах располагаются салоны по продаже автомобилей, сервисные помещения, рестораны и др. Поскольку вылет коротких консолей составляет лишь часть расстояния между балками-стенками и может не превышать 1/3 этого расстояния, оставляя значительные площади, свободные от несущих конструкций, это улучшает планировочные возможности. Свободные от внутренних стен этажи также допускают их перепланировку в процессе эксплуатации здания.

На фиг. 3 и 4 дана схема многоэтажного здания применительно к жилому дому. Здесь опорами балок-стенок 2 служит ядра жесткости 9, в которых располагаются лестнично-лифтовые узлы. Как и в предыдущем примере, балки-стенки могут иметь консольные участки. Отличительной особенностью этой конструктивной схемы является одностороннее расположение коротких консолей 4 на балках-стенках, а также несоосное расположение балок-стен и коротких консолей по высоте здания (фиг. 3 и 5).

На фиг. 6 показана замена коротких консолей участками стен 10 и колоннами 11 с их нерегулярным (случайным) размещением на этаже здания. Возможность (допустимость) того или иного размещения коротких консолей либо элементов, их заменяющих, определяется соответствующим расчетом прочности и жесткости конструкций зданий.

Формула изобретения

1. Многоэтажное здание с несущими стенами или колоннами и перекрытиями в виде коробчатых плит, пояса которых образуют перекрытия этажей, а ребра - внутренние стены, отличающееся тем, что перекрытия объединены между собой по высоте здания балками-стенками с опорами на несущие стены или колонны, а внутренние поперечные стены выполнены в виде коротких консолей, защемленных в балках-стенках.

2. Здание по п.1, отличающееся тем, что этажи с короткими консолями чередуются по высоте здания с этажами без них через один либо более этажей.

3. Здание по п. 1, отличающееся тем, что балки-стенки имеют разрывы-проемы в пределах высоты этажа и расположены несоосно по вертикали.

4. Здание по п. 1, отличающееся тем, что короткие консоли расположены односторонне относительно балок-стенок.

5. Здание по п.1, отличающееся тем, что короткие консоли по вертикали расположены несоосно в смежных по высоте здания этажах.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6