Монолитный железобетонный безбалочный каркас
Владельцы патента RU 2425930:
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (RU)
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при строительстве зданий из монолитного железобетона. Технический результат заключается в улучшении теплозащитных свойств здания и повышении несущей способности, жесткости и трещиностойкости монолитного перекрытия. Монолитный железобетонный безбалочный каркас содержит вертикальные несущие элементы, плиту перекрытия, теплоизоляционный пояс, балконные плиты и расположенную в них арматуру. При этом теплоизоляционный пояс выполнен из конструкционно-теплоизоляционного бетона в монолитном перекрытии, расположен по периметру наружных стен и образует сплошную теплоизоляционную перемычку между балконной плитой и перекрытием. Теплоизоляционный пояс может соединяться с монолитным перекрытием при помощи арматурных каркасов, сеток или отдельных арматурных стержней, а также при помощи жесткой арматуры. При этом арматура в месте устройства балконных плит проходит через теплоизоляционный пояс до края балконных плит. 2 ил.
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при строительстве зданий из монолитного железобетона.
Известен узел сопряжения наружной стены из облегченной каменной кладки с каркасом здания, включающий внутренний и наружный слои каменной кладки, средний слой из утеплителя, двухконсольную колонну каркаса и опорную балку, конец которой оперт на наружную консоль колонны и соединен с ней сваркой закладных деталей, при этом опорная балка снабжена окнами, размещенными в створе со средним слоем и заполненными утеплителем, а боковая грань балки выходит на лицевую поверхность стены (патент RU №2260659 С1, дата приоритета 25.05.2004, дата публикации 20.09.2005, авторы Ямлеев У.А. и др.).
Недостатками аналога являются: во-первых, неэффективное напряженно-деформированное состояние конструкции, обуславливающее всплески напряжений в местах расположения отверстий, наличие крутящего момента в опорной балке и отсутствие совместной работы диска перекрытия с опорными балками; во-вторых, низкие теплозащитные свойства в связи с прерывистым расположением теплоизоляции в окнах опорной балки.
В качестве прототипа принято конструктивное решение по уменьшению потерь тепла в здании с монолитным железобетонным безбалочным каркасом, содержащим вертикальные несущие элементы, плиты перекрытия, балконные плиты, арматуру и теплоизоляционные вкладыши в плитах перекрытия, при этом в перекрытиях по периметру наружных стен, включая места сопряжения плит перекрытия и балкона, выполнены часто расположенные отверстия, заполненные теплоизолирующим материалом, образующим теплоизоляционные вкладыши. При таком конструктивном решении балконные плиты соединены с перекрытием железобетонными перемычками шириной 150-200 мм, армированными пространственными каркасами (Яров В.А. Экспериментальные исследования участка монолитного перекрытия многоэтажного здания / В.А.Яров, А.А.Коянкин, К.В.Скрипальщиков // Вестник МГСУ, 2009. №3, с.150-153, прототип).
Недостатками прототипа являются: во-первых, всплески напряжений в зонах расположения отверстий, обуславливающих снижение несущей способности, жесткости и трещиностойкости перекрытий, во-вторых, низкие теплозащитные свойства в связи с прерывистым расположением теплоизоляции в виде теплоизоляционных вкладышей по наружному периметру перекрытия.
Задача изобретения - улучшение теплозащитных свойств здания и повышение несущей способности, жесткости и трещиностойкости монолитного перекрытия.
Поставленная задача решается тем, что в монолитном железобетонном безбалочном каркасе, содержащем вертикальные несущие элементы, плиты перекрытия, балконные плиты, арматуру и теплоизоляцию в перекрытиях, согласно изобретению теплоизоляция выполнена в виде пояса из конструкционно-теплоизоляционного бетона и расположена по периметру наружных стен с образованием сплошной теплоизоляционной перемычки между балконной плитой и перекрытием.
На фиг.1 схематично изображен фрагмент монолитного железобетонного безбалочного каркаса, вид сверху; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.
Монолитный железобетонный безбалочный каркас содержит вертикальные несущие элементы 1 (колонны, диафрагмы, стены), плиту перекрытия 2, теплоизоляционный пояс 3, балконные плиты 4 и расположенную в них арматуру (условно не показано). При этом теплоизоляционный пояс 3 выполнен из конструкционно-теплоизоляционного бетона в монолитном перекрытии, расположен по периметру наружных стен и образует сплошную теплоизоляционную перемычку между балконной плитой 4 и перекрытием 2. Теплоизоляционный пояс 3 может соединяться с монолитным перекрытием 2 при помощи арматурных каркасов, сеток или отдельных арматурных стержней, а также при помощи жесткой арматуры. При этом арматура в месте устройства балконных плит 4 проходит через теплоизоляционный пояс 3 до края балконных плит.
Монтаж здания с монолитным железобетонным безбалочным каркасом осуществляют следующим образом. Выполняют вертикальные несущие элементы 1 нижележащего этажа. Далее одновременно или с небольшим технологическим перерывом, который позволяет произвести монтаж без технологического шва, производят заливку перекрытия 2, теплоизоляционного пояса 3 и балконных плит 4. После этого выполняют монтаж вертикальных несущих элементов 1 вышележащего этажа.
Предлагаемое конструктивное решение, ввиду отсутствия концентраторов напряжений в виде отверстий в перекрытии, имеет равномерно распределенное поле напряжений, с повышенной несущей способностью, жесткостью и трещиностойкостью, не требует больших материальных затрат при производстве работ.
Монолитный железобетонный безбалочный каркас, содержащий вертикальные несущие элементы, плиты перекрытия, балконные плиты, арматуру и теплоизоляцию в перекрытиях, отличающийся тем, что теплоизоляция выполнена в виде пояса из конструкционно-теплоизоляционного бетона и расположена по периметру наружных стен с образованием сплошной теплоизоляционной перемычки между балконной плитой и перекрытием.
