Конструктивная система многоэтажного здания и способ его возведения (варианты)

/ самонесущие наружные стены, отличающаяся тем, что колонны по высоте в уровнях дисков перекрытий выполнены с разрывами бетона И обнажением их рабочей арматуры, как минимум,на толщину перекрытия, внутренние грани сквозных отверстий надколонных плит выполнены наклонными к колоннам, в каждом разрыве бетона колонны в ее составе из монолитного бетона выполнен пирамидальный клин, направленный узкой частью кверху и плотно примыкающий боковыми гранями к наклонным граням сквозных отверстий надколонных плит, надколонные плиты снабжены верхней рабочей арматурой, сосредоточенной в виде групп стержней непосредственно вдоль граней сквозных отверстий, причем каждая пара групп стержней расположена по обе стороны отверстия и ориентирована во взаимно перпендикулярных направлениях так, что по контуру каждого сквозного отверстия они образуют замкнутое окаймление в виде скрытой в плите железобетонной обечайки, группы стержней, окаймляющие таким образом сквозное отверстие надколонных плит, выпущены за их края и объединены с выпусками арматурных стержней плит-вкладышей так, что в створах колонн на всю ширину и длину здания они образуют непрерывную сквозную рабочую арматуру скрытых в плоскости плит ригелей,размещенную в соответствии с распределением по их пролетам усилий, колонны крайнего ряда жестко сопряжены непосредственно с плитами-вкладышами посредством монолитного железобетонного ригеля, пропущенного через разрывы бетона в крайних колоннах на всю длину здания и объединенного с наружной стороны консольно с плитами для устройства балконов и эркеров, при этом наружные стены выполнены поэтажно опертыми на диски перекрытия, и колонны наружного ряда размещены в толще наружных стен.2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что каждый пирамидальный клин в составе колонны в стыке ее с надколонной плитой выполнен из монолитного бетона с прочностью не ниже прочности бетона колонн и снабжен горизонтальными поперечными решетками,образованными арматурными коротышами с длиной каждого коротыша, превышающей ширину сечения колонны по соответствующему направлению.3. Система по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что колонны каркаса выполнены квадратного сечения, а требуемая площадь сечения А, каждой группы стержней верхней рабочей арматуры надколонных плит у каждой грани сквозного отверстия должна быть больше величины, определенной по формуле83 К 5 где У - усилие продавливания надколонной плиты колонной при действии на перекрытие расчетной вертикальной нагрузкиа - угол наклона внутренней грани сквозного отверстияКз - расчетное сопротивление на растяжение арматурных стержней4. Система по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что в надколонных плитах вдоль внутренних наклонных граней сквозных отверстий размещено вертикальное армирование в виде плоских сварных каркасов, а сборные надколонные плиты и плиты-вкладыши у нижней и верхней поверхностей снабжены армированием в виде арматурных сеток согласно расчету.5. Система по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что плиты-вкладыши, непосредственно примыкающие к монолитным ригелям, выполнены прямоугольной формы в плане, продольные монолитные ригели в створах крайних рядов колонн выполнены с высотой, превышающей толщину примыкающих плит, а выступающие книзу части монолитных ригелей размещены в наружных стенах.6. Система по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что межплитные швы вь 1 полнены из монолитного железобетона с возможностью образования клиновидных в плане плоских стыков сборных плит.7. Система по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что наружные поэтажно опертые стены выполнены в виде кладки из штучных камней и размещены на слое раствора непо Азсредственно на каждом перекрытии с напуском кладки относительно кромки перекрытия на величину, достаточную для размещения в составе стены по контуру диска перекрытия в напуске дополнительного слоя эффективного утеплителя и облицовочного слоя кладки из того же кладочного материала, что и кладка стены, но с величиной напуска не более чем на 0,40 в, где в - толщина стены, а вь 1 щерасположеннь 1 й диск перекрытия также размещен непосредственно на наружной стене, причем между верхом кладки стены и низом перекрытия размещен слой упругого материала, например пенополистирола.8. Способ возведения многоэтажного здания конструктивной системы по любому из пп. 1-7, включающий монтаж колонн по разбивочным осям, установку на каждом этаже на нижерасположенное перекрытие или пол подвала монтажно-технологической оснастки,монтаж плит перекрытия очередного этажа, омоноличивание их с колоннами и между собой, выдержку монолитного бетона до набора им проектной прочности, разборку и перестановку оснастки на готовое перекрытие и последующее устройство поэтажно опертых или навесных наружных стен, а также перегородок, при этом сначала размещают монтажнотехнологическую оснастку в виде бащенных опорных устройств из объединенных между собой телескопических стоек с охватом средних колонн каркаса под надколонные квадратные плиты, а также под концы прямоугольных плит-вкладышей, примыкающих к крайним рядам колонн, затем в две очереди в проектное положение укладывают сборные плиты,причем сначала на бащенные опорные устройства укладывают надколонные плиты и прямоугольнь 1 е плиты-вкладыши, а затем на уложенные в проектное положение плиты по их краям навещивают все квадратные плиты-вкладыши, устраивают опалубку межплитных щвов и продольных ригелей, а укладку монолитного бетона межплитных щвов, стыков колонн с плитами и продольных ригелей производят одновременно по всему перекрытию.9. Способ возведения здания на основе сборно-монолитного каркаса, в том числе и здания конструктивной системы по любому из пп. 1-7, включающий монтаж по разбивочным осям колонн, монтаж на каждом этаже на пол подвала или нижерасположенное перекрь 1 тие монтажно-технологической оснастки, раскладку на нее сборных плит перекрытия,омоноличивание сборных плит между собой и с колоннами, выдержку монолитного бетона до набора им проектной прочности, демонтаж и перестановку на готовое перекрытие монтажно-технологической оснастки и устройство поэтажно опертых наружных стен и перегородок, при этом на каждом этаже установку монтажно-технологической оснастки в виде опорных бащенных устройств, образованных группой объединенных между собой телескопических стоек, выполняют одновременно с устройством наружной поэтажно опертой стены, а устройство перекрытия, включающее монтаж сборных плит, укладку и выдержку монолитного бетона выполняют с опиранием сборных и монолитных конструктивных элементов перекрытия на бащенные опорные устройства и наружную стену.Известен безригельный бескапительный каркас здания или сооружения, включающий колонны прямоугольного сечения, сборные квадратные надколонные плиты и плиты-вкладыши,жестко объединенные между собой по межплитным щвам и с колоннами. Особенностью каркаса является то, что сборные колонны выполнены переменного сечения по высоте с размещением участков с меньщим поперечным сечением в уровнях перекрытий, сборные надколонные плиты выполнены с прямоугольным сквозным отверстием для пропуска колонн, снабженным стальным окаймлением и повернутым на 45 относительно главных осей симметрии надколонных плит и поперечного сечения колонн. Вследствие этих особенностей надколонная плита насаживается на колонну с последующим поворотом ее на 45, и в экс ВУ 6972 С 12005.06.30плуатационной стадии плита оказывается опертой на угловые выступы сечения колонн 1. Известный каркас позволяет производить сборку практически без Монтажных устройств и получать Многоэтажные здания с самонесущими наружными стенами.Однако известный каркас требует большого расхода металла и объема сварных работ на объединение стыков колонн с надколонными плитами, монтаж его трудоемок и опасен для занятых на монтаже.Известен узел соединения колонны и плиты бескапительного перекрытия 2 каркаса, в котором конструкции плиты и колонны и стыка в целом аналогичны описанной выше. Как и в предыдущем случае, отверстие в плите повернуто на 45 относительно ее главных осей и снабжено стальной обечайкой, но выполненной не плоской, а в виде треугольной призмы. Как и в предыдущем случае, плита опирается на угловые участки колонны в местах разрыва бетона, но пространство стыка заполняется монолитным бетоном.Известный узел и соответственно каркас с его применением требуют большого объема сварных работ и поэтому энергоемкий, недостаточно надежный при эксплуатации и опасный при монтаже.Известны способы выполнения конструктивной системы полносборного здания, включающие нанизывание на каждую колонну поэтажной разрезки плоской железобетонной надколонной плиты с отверстием, выполненной крупноразмерной и произвольной конфигурации. Прямоугольное в плане сквозное отверстие плиты также содержит контурную сварную закладную деталь (обечайку), а плита фиксируется в проектном положении на колонне посредством приваренных к ней закладных деталей в виде металлических клиньев без использования иных элементов и бетона замоноличивания 3. Наружные стены в известном техническом решении предусмотрены в виде несущих однослойных стеновых панелей с последующим наружным утеплением. Предполагается, что техническим результатом этого изобретения является конструктивная система и способ строительства зданий.Предлагаемые способы обеспечивают высокий темп возведения несущих и ограждающих конструкций многоэтажных зданий.Однако предлагаемые технические решения отличаются недостаточной эксплуатационной надежностью и долговечностью, поскольку весь диск перекрытия крепится к колонне только на сварке клиновых устройств, работающих на срез и отрыв, а сварные стальные стыки, не замоноличенные бетоном, под воздействием влаги окружающего воздуха при эксплуатации будут подвержены серьезным и интенсивным коррозионным повреждениям. Кроме того, каркас, возведенный такими способами, отличается неоправданно высокой металлоемкостью вследствие принятых конструкций стыков крепления плит к колоннам и необходимости поэтажной стыковки колонн по высоте, а также армирования крепления бетонных стеновых панелей.Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является конструктивная система многоэтажного здания, включающая сборномонолитный железобетонный каркас,образованный сборными многоэтажными колоннами прямоугольного сечения, сборными квадратными в плане надколонными плитами со сквозными прямоугольными отверстиями для пропуска колонн и стыковки с ними на сварке, а также квадратными в плане плитами-вкладь 1 шами, объединенными по кромкам монолитными межплитными швами с надколонными плитами. По наружной кромке перекрытий каркаса выполнены самонесущие наружные стены.Известная конструктивная система достаточно удобна в производстве работ.Причиной, препятствующей получению указанного ниже технического результата при использовании известной конструктивной системы, является повышенная потребность металла и большой объем сварки и энергозатрат на стыковое объединение колонн с надколонными плитами. Имеющаяся в конструкции одномерная жесткая (только 6 6 м) сетка колонн накладывает определенные ограничения на объемно-планировочные решения зданий, снижает универсальность конструктивного решения. Кроме того, распределеннаяпо поверхности перекрытия монтажная оснастка усложняет условия выполнения строительно-монтажнь 1 х работ при возведении зданий. Возведение наружных стен после возведения несущего каркаса снижает темп строительства здания 4.Известен способ возведения многоэтажного здания включающий установку колонн по разбивочнь 1 м осям, монтаж на перекрытии монтажно-технологической оснастки, монтаж плит перекрытия, омоноличивание их с колоннами на сварке и монолитным бетоном между собой. После выдержки бетона и достижения им требуемой прочности монтажную оснастку под перекрытием демонтируют и перестанавливают на него для возведения следующего перекрытия, а под смонтированным перекрытием по его кромке устраивают самонесущую наружную стену и перегородки 4.Причиной, препятствующей получению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, является повыщенная потребность металла, больщой объем сварки и энергозатрат, ограниченность объемно-планировочного рещения зданий и снижение темпа строительства зданий. Это обусловлено наличием сварных стыков колонн с плитами, и одномерной жесткой (6 6 м) сетки колонн, невозможностью, в рамках известных рещений, рационально разместить монтажно-технологическую оснастку.Изобретение рещает задачу, заключающуюся в повыщении эффективности конструктивной системы многоэтажного здания за счет сокращения металло- и энергопотребления на ее возведение, повыщении эксплуатационной надежности за счет исключения сварных стыков колонн с плитами.Единым техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявленной группь 1 изобретений является обеспечение универсальности конструктивной системы для любых объемно-планировочных рещений при одновременном обеспечении высокого темпа возведения многоэтажных зданий различного назначения.Решение поставленной задачи достигается тем, что в известной конструктивной системе многоэтажного здания, включающей сборно-монолитный железобетонный каркас, образованный сборными многоэтажными колоннами прямоугольного сечения, сборными прямоугольными надколонными плитами со сквозными прямоугольными отверстиями по их середине для пропуска колонн и стыкового объединения с ними, сборными квадратными в плане плитами-вкладышами, опертыми краями на консолях надколонных плит и объединенными между собой по межплитным щвам в единый плоский диск перекрытия, а также перегородки и самонесущие наружные стены, согласно изобретению, колонны по высоте в уровнях дисков перекрытий выполнены с разрывами бетона. Причем рабочая арматура колонн обнажена, как минимум, на толщину перекрытия, а внутренние грани сквозных отверстий надколонных плит выполнены наклонными к колоннам, в каждом разрыве бетона колонны в ее составе из монолитного бетона выполнен пирамидальный клин, направленный узкой частью кверху и плотно примыкающий боковыми гранями к наклонным граням сквозных отверстий надколонных плит. Надколонные плиты снабжены верхней рабочей арматурой, сосредоточенной в плите непосредственно вдоль граней сквозных отверстий в виде групп (пучков) стержней, ориентированных каждой парой групп стержней вдоль главных осей зданий так, что по контуру каждого сквозного отверстия надколонных плит они образовывают замкнутое окаймление в виде скрытой в этой плите железобетонной обечайки.При этом группы (пучки) стержней, окаймляющие сквозные отверстия надколонных плит, попарно выпущены за их кромки и объединены с выпусками арматурных стержней плит-вкладышей так, что в створах колонн на всю щирину и длину здания они образовь 1 вают непрерывную сквозную рабочую арматуру скрытых в плоскости плит ригелей, размещенную в соответствии с распределением по их пролетам усилий.Колонны двух крайних рядов здания жестко сопряжены непосредственно с плитамивкладь 1 щами посредством монолитных железобетонных ригелей, пропущенных через разрывы бетона в крайних колоннах на всю длину здания и объединенных с наружной стороны консольно с плитами для устройства балконов и эркеров, при этом наружные стены