Здание

Авторы патента:

Цыкин Сергей Владимирович (RU)

Зенина Виктория Николаевна (RU)

Евглевский Михаил Павлович (RU)

E04B1/20 - из бетона, например железобетона или других искусственных каменных материалов

Владельцы патента RU 2374401:

Общество с ограниченной ответственностью Проектно-инжиниринговый Центр "КУБ-Сибирь" (RU)

Изобретение относится к области строительства, в частности к зданию. Технический результат заключается в повышении характеристик эффективности процесса монтажа узла соединения колонн, снижении трудоемкости процесса сопряжения выпусков рабочей арматуры верхней и нижней колонн, уменьшении времени монтажа узла соединения колонн. Здание включает стены, фундамент, плиты перекрытий, опирающиеся на объединенные стыковыми соединениями по их высоте колонны. Колонны на торцевых поверхностях выполнены с обращенными друг к другу меньшими основаниями усеченными пирамидами. На меньших основаниях пирамид установлены фиксирующие элементы и жестко связаны друг с другом. Фиксирующие элементы имеют центральные отверстия. В выполненных в нижней пирамиде нижней колонны центральных отверстиях размещена трубка. В трубке и в центральных отверстиях фиксирующих элементов установлен соединительный стержень, жестко связанный с верхней пирамидой. В стыковом соединении колонн имеются связующий элемент, выпуски рабочей арматуры нижней колонны и узлы выпуска рабочей арматуры верхней колонны. Каждый из узлов выпуска рабочей арматуры верхней колонны включает в себя последовательно установленные в колонне и жестко связанные между собой стержень, вставку и L-образный выпуск арматуры. L-образный выпуск арматуры жестко связан с соответствующим стержнем выпуска арматуры нижней колонны. Связующий элемент взаимодействует с боковыми поверхностями усеченных пирамид, выпусками рабочей арматуры колонн, колоннами и плитой перекрытия. L-образные выпуски арматуры узлов, расположенных параллельно одной боковой грани колонны, соосно направлены полками друг к другу. Сумма расстояния от грани верхней колонны до ближайшего стержня узла выпуска рабочей арматуры верхней колонны, диаметра стержня арматуры верхней колонны и расстояния между стержнем арматуры верхней колонны и L-образным выпуском арматуры превышает не менее чем на толщину вставки между стержнем арматуры верхней колонны и L-образным выпуском арматуры сумму расстояния от грани нижней колонны до ближайшего стержня выпуска рабочей арматуры нижней колонны и диаметра стержня арматуры нижней колонны. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области строительства, а именно к строительству каркасных зданий с безбалочными бескапительными перекрытиями различной этажности.

Известно многоэтажное здание, состоящее из монолитных безригельных перекрытий, вертикальных диафрагм, колонн и трехслойных наружных стен из штучных материалов с эффективным утеплителем, в котором монолитный каркас выполнен в безригельном конструктивном решении с опиранием монолитных перекрытий непосредственно на монолитные железобетонные колонны и вертикальные диафрагмы, а наружные стены выполнены самонесущими и имеют консольно защемленные конструкции по фасаду (патент РФ №21054, 2001).

Наиболее близким из известных является здание, содержащее сборные по высоте колонны, замоноличенные друг с другом и с надколенными плитами, и межколонные плиты перекрытия. Надколонные и межколонные плиты выполнены плоскими, и на их ребрах образованы полочки и поперечные вертикально расположенные петлевые выпуски арматуры. Полочки образованы в нижней части ребер только одной из двух смежных плит, а петлевые выпуски арматуры имеют длину, не превышающую ширину полочки, и смонтированы в перекрытии с перехлестом в вертикальной плоскости смежных плит. На ребрах надколенных плит в нижней их части образованы дискретно расположенные по длине ребра опорные столики, а в верхней части продольных ребер смежных межколонных плит выполнены ответные консоли, причем опорные столики и консоли расположены в плоскости плит, и длина опорных столиков и консолей равна ширине полочки (патент РФ №2247812, 2004).

Недостатком известных технических решений являются невысокие характеристики эффективности процесса монтажа узла соединения колонн, обусловленные:

- повышенной трудоемкостью стыковки петлевых выпусков рабочей арматуры верхней колонны со стержневыми выпусками рабочей арматуры нижней колонны вследствие как неточности изготовления и расположения выпусков арматуры, так и возможных деформаций петлевых выпусков и стержней рабочей арматуры;

- увеличением времени монтажа узла соединения колонн вследствие необходимости сопряжения петлевых выпусков рабочей арматуры верхней колонны со стержневыми выпусками рабочей арматуры нижней колонны, имеющих как неточные размеры изготовления, так и изменение размеров вследствие возможных деформаций, происходящих на различных стадиях процесса строительства.

Техническим результатом от использования изобретения является повышение характеристик эффективности процесса монтажа узла соединения колонн, обеспечиваемое снижением трудоемкости процесса сопряжения выпусков рабочей арматуры верхней и нижней колонн и, как следствие, уменьшением времени монтажа узла соединения колонн за счет гарантированного позиционирования сопряжения арматуры узла.

Решение поставленной задачи и достижение технического результата обеспечиваются тем, что здание включает стены, фундамент, плиты перекрытий, опирающиеся на объединенные стыковыми соединениями по их высоте колонны, выполненные на торцевых поверхностях с обращенными друг к другу меньшими основаниями усеченными пирамидами, установленные на меньших основаниях пирамид и жестко связанные друг с другом фиксирующие элементы с центральными отверстиями, трубку, размещенную в выполненных в нижней пирамиде нижней колонны центральных отверстиях, соединительный стержень, установленный в трубке и в центральных отверстиях фиксирующих элементов и жестко связанный с верхней пирамидой, связующий элемент, выполненные в виде стержней выпуски рабочей арматуры нижней колонны, узлы выпуска рабочей арматуры верхней колонны, каждый из которых включает в себя последовательно установленные в колонне и жестко связанные между собой стержень, вставку и L-образный выпуск арматуры, жестко связанный с соответствующим стержнем выпуска арматуры нижней колонны, при этом связующий элемент взаимодействует с боковыми поверхностями усеченных пирамид, выпусками рабочей арматуры колонн, колоннами и плитой перекрытия, L-образные выпуски арматуры узлов, расположенных параллельно одной боковой грани колонны, соосно направлены полками друг к другу, при этом сумма расстояния от грани верхней колонны до ближайшего стержня узла выпуска рабочей арматуры верхней колонны, диаметра стержня арматуры верхней колонны и расстояния между стержнем арматуры верхней колонны и L-образным выпуском арматуры превышает не менее чем на толщину вставки между стержнем арматуры верхней колонны и L-образным выпуском арматуры сумму расстояния от грани нижней колонны до ближайшего стержня выпуска рабочей арматуры нижней колонны и диаметра стержня арматуры нижней колонны.

Расстояние от грани верхней колонны до ближайшего стержня узла выпуска рабочей арматуры верхней колонны, предпочтительно, равно расстоянию от грани нижней колонны до ближайшего стержня выпуска рабочей арматуры нижней колонны.

На фиг.1 схематично представлено каркасное здание с безбалочными бескапительными перекрытиями.

На фиг.2 представлено схематическое изображение общего вида узла соединения колонн здания.

На фиг.3 - узел соединения в процессе монтажа.

На фиг.4 - вид 1-1 на фиг.2.

На фиг.5 - узел выпуска рабочей арматуры верхней колонны.

На фиг.6 - фиксирующие элементы 9, установленные на меньших основаниях пирамид.

На фиг.7 - вид А на фиг.2.

На фиг.8 - вид В на фиг.2.

Здание (фиг.1) включает стены 1, фундамент 2, плиты перекрытий 3, опирающиеся на объединенные стыковыми соединениями 4 по их высоте железобетонные колонны 5 и 6. Узел соединения этих колонн содержит выполненные на торцевых поверхностях колонн 5, 6 и обращенные друг к другу меньшими основаниями усеченные пирамиды 7 и 8, установленные на меньших основаниях пирамид 7 и 8 и жестко связанные друг с другом фиксирующие элементы 9, трубку 10, размещенную в центральных отверстиях 11, выполненных в нижней пирамиде 8 и нижней колонне 6, соединительный стержень 12, установленный в трубке 10, центральных отверстиях 13 фиксирующих элементов 9 и жестко связанный с верхней пирамидой 7. Также узел содержит связующий элемент 14, выполненные в виде стержней 15 выпуски рабочей арматуры нижней колонны 6, узлы выпуска рабочей арматуры верхней колонны 5, каждый из которых включает в себя последовательно установленные в колонне 5 и жестко связанные между собой стержень 16, вставку 17 и L-образный выпуск 18 арматуры, жестко связанный с соответствующим стержнем 15 выпуска арматуры нижней колонны 6.

При этом связующий элемент 14, представляющий собой бетон омоноличивания стыка, взаимодействует с боковыми поверхностями усеченных пирамид 7 и 8, выпусками рабочей арматуры 15 и 18 колонн, колоннами 5 и 6 и плитой перекрытия 3. L-образные выпуски 18 арматуры узлов, расположенных параллельно одной боковой грани колонны 5, направлены полками 19 друг к другу, а взаимное расположение стержней 16 и 15 арматуры верхней 5 и нижней 6 колонн, вставок 17 и L-образных выпусков 18 рабочей арматуры верхней колонны 5 определено соотношением:

a+D_в+δ>в+D_н,

где а - расстояние [мм] от грани верхней колонны 5 до ближайшего стержня 16 узла выпуска рабочей арматуры верхней колонны 5,

в - расстояние [мм] от грани нижней колонны 6 до ближайшего стержня 15 выпуска рабочей арматуры нижней колонны 6,

D_в и D_н - диаметры стержней 16 и 15 арматуры верхней 5 и нижней 6 колонн соответственно,

δ - толщина вставки 17, предпочтительно, равна 5-10 мм.

Стержни 16, вставка 17 и L-образные выпуски 18 арматуры охвачены опоясывающим хомутом 20 (фиг.5). Максимальная эффективность при создании и монтаже узла соединения колонн 5 и 6 достигается в том случае, если расстояния «а» и «в» выбраны равными друг другу.

Монтаж узла соединения колонн на строительной площадке производят следующим образом.

После установки нижней колонны 6 устанавливается верхняя колонна 5. Соединительный стержень 12 фиксируется в трубке 10, проходя через центральное отверстие 13 фиксирующего элемента 9, после чего колонны 5 и 6 выверяются в проектном положении. Затем фиксирующие элементы 9 жестко связываются друг с другом посредством сварки. После этого L-образные выпуски 18 рабочей арматуры верхней колонны 5, установленные рядом со стержнями 15 выпусков рабочей арматуры нижней колонны 6, жестко связываются друг с другом посредством сварки. При этом L-образные выпуски 18 арматуры узлов, расположенных параллельно одной боковой грани колонны 5, направлены полками 19 друг к другу. Снижение трудоемкости процесса сопряжения выпусков рабочей арматуры верхней 5 и нижней 6 колонн и, как следствие, уменьшение времени монтажа узла соединения колонн обеспечивается за счет того, что взаимное расположение стержней 16 и 15 арматуры верхней 5 и нижней 6 колонн, вставок 17 и L-образных выпусков 18 рабочей арматуры верхней колонны 5 осуществляют на основании соотношения:

а+D_в+δ>в+D_н,

где:

а - расстояние от грани верхней колонны 5 до ближайшего стержня 16 узла выпуска рабочей арматуры верхней колонны 5,

в - расстояние от грани нижней колонны 6 до ближайшего стержня 15 выпуска рабочей арматуры нижней колонны 6,

D_в и D_н - диаметры стержней 16 и 15 арматуры верхней 5 и нижней 6 колонн соответственно,

δ - толщина [мм] вставки 17.

Наибольшей эффективностью обладает техническое решение узла соединения колонн 5 и 6, характеризующееся тем, что расстояния «а» и «в» равны друг другу. На заключительном этапе монтажа узла соединения колонн 5 и 6 производится заполнение полости узла связующим элементом 14, вследствие чего осуществляется его замоноличивание.

Изобретение позволяет повысить характеристики эффективности процесса строительства зданий за счет снижения трудоемкости процесса монтажа узла соединения колонн и уменьшения времени на его монтаж.

Предлагаемый узел соединения колонн обладает большой прочностью и надежностью, а также отличается повышенными характеристиками эффективности процесса его монтажа, что позволяет его использовать в конструкциях зданий различного назначения, в частности при строительстве каркасных зданий с безбалочными бескапительными перекрытиями различной этажности.

1. Здание, включающее стены, фундамент, плиты перекрытий, опирающиеся на объединенные стыковыми соединениями по их высоте колонны, выполненные на торцевых поверхностях с обращенными друг к другу меньшими основаниями усеченными пирамидами, установленные на меньших основаниях пирамид и жестко связанные друг с другом фиксирующие элементы с центральными отверстиями, трубку, размещенную в выполненных в нижней пирамиде нижней колонны центральных отверстиях, соединительный стержень, установленный в трубке и в центральных отверстиях фиксирующих элементов и жестко связанный с верхней пирамидой, связующий элемент, выполненные в виде стержней выпуски рабочей арматуры нижней колонны, узлы выпуска рабочей арматуры верхней колонны, каждый из которых включает в себя последовательно установленные в колонне и жестко связанные между собой стержень, вставку и L-образный выпуск арматуры, жестко связанный с соответствующим стержнем выпуска арматуры нижней колонны, при этом связующий элемент взаимодействует с боковыми поверхностями усеченных пирамид, выпусками рабочей арматуры колонн, колоннами и плитой перекрытия, L-образные выпуски арматуры узлов, расположенных параллельно одной боковой грани колонны, соосно направлены полками друг к другу, при этом сумма расстояния от грани верхней колонны до ближайшего стержня узла выпуска рабочей арматуры верхней колонны, диаметра стержня арматуры верхней колонны и расстояния между стержнем арматуры верхней колонны и L-образным выпуском арматуры превышает не менее, чем на толщину вставки между стержнем арматуры верхней колонны и L-образным выпуском арматуры, сумму расстояния от грани нижней колонны до ближайшего стержня выпуска рабочей арматуры нижней колонны и диаметра стержня арматуры нижней колонны.

2. Здание по п.1, отличающееся тем, что расстояние от грани верхней колонны до ближайшего стержня узла выпуска рабочей арматуры верхней колонны равно расстоянию от грани нижней колонны до ближайшего стержня выпуска рабочей арматуры нижней колонны.

Изобретение относится к области строительства, в частности к железобетонному каркасу здания со сборно-монолитным скрытым ригелем. .

Здание // 2352727

Изобретение относится к области строительства, в частности к зданию. .

Диафрагма безригельного каркасного здания // 2346115

Изобретение относится к области строительства, в частности к диафрагмам безригельных каркасных зданий. .

Стыковое соединение сборных колонн с перекрытием и способ его выполнения // 2333323

Изобретение относится к области строительства, в частности к стыковому соединению сборных колонн с перекрытием и способу его выполнения. .

Способ возведения безригельного каркаса // 2325487

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу возведения безригельного каркаса здания. .

Способ изготовления каркаса предварительно напряженных железобетонных зданий повышенной надежности // 2323305

Изобретение относится к способу изготовления каркаса предварительно напряженных зданий. .

Сборно-монолитный каркас многоэтажного здания и способ его возведения // 2318099

Изобретение относится к области строительства, в частности к каркасу многоэтажного здания. .

Многофункциональное здание или сооружение каркасного типа // 2304670

Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкциям одно- или многоэтажных зданий или сооружений. .

Сборно-монолитное перекрытие каркасного здания (варианты) // 2285772

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении жилых, общественных и административных зданий и сооружений, а также при их восстановлении или реконструкции.

Способ возведения, восстановления или реконструкции зданий, сооружений // 2285771

Многоэтажное здание каркасно-стеновой конструктивной системы из сборно-монолитного железобетона // 2441965

Изобретение относится к области строительства, в частности к многоэтажному зданию каркасно-стеновой конструктивной системы из сборно-монолитного железобетона

Сборно-монолитный каркас здания // 2453662

Изобретение относится к области строительства, в частности к сборно-монолитному каркасу здания

Безригельный каркас здания, сооружения // 2501915

Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкциям сборно-каркасных зданий и сооружений. Технический результат изобретения заключается в повышении жесткости и прочностных характеристик каркаса. Безригельный каркас содержит колонны, надколонные плиты перекрытия, опирающиеся на колонны, межколонные плиты перекрытия, расположенные между надколонными плитами, узлы соединения колонн с надколонными плитами перекрытий и узлы соединения плит перекрытий между собой. Колонны, расположенные в углах зданий и в местах пересечения продольных и поперечных стен, выполнены фигурными с уголковым, тавровым или крестообразным поперечным сечением соответственно их расположению. Каждый узел соединения колонн с надколонными плитами перекрытий выполнен в виде закладных деталей, соединенных с арматурой колонны и установленных на периферийных участках поперечного сечения фигурной колонны, а также вертикальных стержней, пропущенных через отверстия в надколонной плите перекрытия и соединенных с закладными деталями колонн. 2 з.п. ф-лы, 16 ил.

Сборно-монолитный железобетонный каркас здания, сооружения // 2519082

Изобретение относится к области строительства. Сборно-монолитный железобетонный каркас здания, сооружения представляет собой строительную конструкцию с повышенной жесткостью каркаса и увеличенной несущей способностью перекрытия. В каркасе применена перевязка загнутых армирующих канатов ригелей в монолитных узлах ригель-колонна. Узлы ригель-плита перекрытия выполнены с бетонными шпонками, которые ограничены пробками с отверстиями, через которые транзитно проходит арматура, единая для встречных плит и замоноличенная в шпонках и отверстиях пробок. Для контроля заполнения шпонок бетоном предусмотрены отверстия в плитах, расположенные над пробками. Для увеличения пролета несущих ригелей и повышения их несущей способности снижен нижний защитный слой бетона до допустимого (25-30 мм). Для достижения этой же цели можно использовать при производстве ригелей высокомарочный бетон и арматуру класса не ниже А500. Для повышения производительности труда и значительного снижения монолитных работ, в том числе при отрицательных температурах, для опирания наружной кладки применены сборные консоли вместо монолитных. Изобретение позволяет повысить жесткость узлов каркаса и несущую способность перекрытия. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

Стыковое соединение сборных железобетонных колонн с перекрытием // 2535318

Изобретение относится к области строительства, в частности к стыковому соединению сборных колонн с перекрытием и способу его выполнения. Стыковое соединение сборных железобетонных колонн с перекрытием включает установленные на одной вертикальной оси железобетонного каркаса, с разрывом по высоте, концевые участки нижней и верхней колонн и размещенное между торцами колонн перекрытие, через которое пропущены выпуски продольной арматуры нижней колонны. Плиты перекрытия уложены на тонкий слой мелкозернистого бетона с пропущенными через его каналы и заинъецированными быстротвердеющим мелкозернистым бетоном арматурными выпусками из нижней колонны при фиксации положения плиты перекрытия на монтаже с помощью гаек, навинчивающихся на арматурные выпуски и прижимающих перекрытие к нижней колонне. Сборные железобетонные колонны имеют стальные центрирующие прокладки по торцам и рабочую продольную сплошную арматуру винтового профиля, соединяющуюся между собой навинчивающимися на концах муфтами, стыкующими выпуски рабочей арматуры в нише верхней колонны, с последующим обхватыванием места стыка поперечными хомутами и зачеканиванием их быстротвердеющим мелкозернистым бетоном. Технический результат - повышение надежности, точности монтажа, снижение металлоемкости. 4 ил.

Способ создания модульной объемно-пространственной конструкции // 2545206

Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкциям сложных объемно-пространственных потолков и стен. Новизна изобретения состоит в способе создания объемно-пространственной конструкции с использованием стандартизированных составных модулей. В соответствии с предложенным способом стандартизированные модули производятся заранее, на специализированном производстве, без учета конкретного использования. Далее, на строительном объекте из модулей собирают сложную объемно-пространственную конструкцию в соответствии с конкретным проектом. Создание сложной объемно-пространственной конструкции из набора модулей возможно благодаря применению стандартизованных размеров сопрягаемых частей и коллекций заранее разработанных типовых проектов. Преимущество заявляемого изобретения состоит в упрощении и удешевлении проектирования и производства сложных объемно-пространственных конструкций на строительном объекте, сокращении отходов материала. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.

Совмещенный узловой стык ригелей и колонн // 2550624

Изобретение относится к области строительства, в частности узловому стыку ригелей и колонн. Технический результат изобретения заключается в повышении надежности узла при воздействии на него нагрузок, включая сейсмические воздействия. В узловом совмещенном стыке соединены вышерасположенная колонна и нижерасположенная колонна, несущие железобетонные ригели и связевые железобетонные ригели. В вертикальных нишах нижерасположенной колонны установлены несущие железобетонные ригели своими опорными частями без полок. На торцевую пластину этой же колонны в направлении, перпендикулярном несущим ригелям, установлены связевые ригели своими опорными частями без полок. Арматурные стержни приварены к закладным деталям связевых ригелей. На несущем ригеле с одной стороны установлены многопустотные плиты перекрытия, при этом арматурные выпуски несущего ригеля расположены напротив пустот плит перекрытия. Через петли арматурных выпусков в пустоты плит перекрытия заведены арматурные каркасы. На арматурных каркасах между торцами многопустотных плит перекрытия установлены два арматурных стержня, которые расположены вдоль несущих ригелей и над ними. 16 ил.

Универсальная домостроительная система // 2585330

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в конструкциях сборных железобетонных каркасов, преимущественно многоэтажных зданий. Техническим результатом является повышение прочности и упрощение монтажа каркаса здания. Каркас здания включает Н-образные рамы, состоящие из колонн, снабженных соединительными элементами, и ригель, выполненный за одно целое с колоннами. Соединительные элементы расположены в верхней и нижней частях колонны с возможностью образования при стыковке вышестоящей рамной конструкции с нижестоящей стыковочных узлов, расположенных, по крайней мере, в угловых зонах колонн. На боковой стороне колонны размещена, по крайней мере, одна консоль, предназначенная для закрепления на ней балки. Предложена конструкция балки и шесть вариантов выполнения плит перекрытий каркаса. Особенностью конструкции плит перекрытия является выполнение их торцевых частей, предназначенных для стыковки между собой и с другими элементами каркаса здания: балками, ригелями, колоннами, стеновыми панелями. 9 н. и 89 з.п. ф-лы, 40 ил.

Способ возведения каркаса сооружений // 2618817

Изобретение относится к строительству, может быть использовано при возведении зданий и сооружений различного назначения и направлено на снижение трудоемкости формирования плит перекрытия при повышении сохранности плиты в процессе ее поворота, а также используемого оборудования. Способ возведения каркаса зданий и сооружений предусматривает сооружение несущих вертикальных монолитных конструктивных железобетонных элементов одновременно с возведением шарнирно с ними связанных вертикально ориентированных железобетонных поворотных плит перекрытий. В процессе возведения между плитами и несущими конструкциями, а также между смежными плитами предварительно устанавливают разделительные элементы. После набора прочности бетоном осуществляют поворот упомянутых плит в горизонтальное положение и замоноличивают стыки плит с несущими вертикальными элементами и стыки между смежными плитами перекрытий. Формирование несущих вертикальных элементов и плит перекрытия осуществляют послойно, в качестве вертикальных разделительных элементов используют листовые или пленочные полимерные материалы, а в качестве поворотного шарнира плиты перекрытия - линейно вытянутый элемент, располагаемый в срединной части плиты перекрытия, продольная ось которого совпадает с осью поворота плиты. Несущие элементы возводят в виде колонн. Трубчатые шарнирные элементы круглого сечения смежных в горизонтальной плоскости плит перекрытий размещают по разные стороны от продольной оси колонны. В плитах перекрытий устанавливают каркас из напряженной арматуры из заключенного в оболочку троса. Армирующие элементы в теле плит перекрытия устанавливают после их формирования, для чего в процессе подачи твердеющего раствора в полость скользящей опалубки в теле плиты формируют линейные полости посредством каналообразователей. Продольная ось шарнира проходит через центр массы плиты перекрытия. Поворот плит осуществляют в восходящем или нисходящем порядке. Каналообразователи перемещают по мере перемещения опалубки или при переходе на следующий слой. В каналообразователях размещают протяжку для установки арматуры каналах. Каналообразователи снабжают вибраторами для уплотнения раствора. После поворота плит в их поперечных каналах размещают армирующий трос и осуществляют его натяжение. 16 з.п. ф-лы, 7 ил.