Спосіб зведення збірно-монолітного залізобетонного каркаса будівлі “житлобуд”

Реферат: Спосіб зведення збірно-монолітного залізобетонного каркаса будівлі включає бетонування монолітних залізобетонних колон та діафрагм жорсткості на попередньо вивірений фундамент, навішування інвентарних балок опалубки перекриттів, частина яких виконана з консолями, укладання опалубних щитів, поверх яких монтуються багатопустотні плити перекриття, укладання арматури ригелів і здійснення бетонування дисків перекриттів. На ділянках монолітних ригелів із вкладишами-пустотоутворювачами, що не виймаються, розміщують тільки нижні арматурні сітки і вертикальні арматурні каркаси, бетонування монолітних ригелів здійснюють на всю висоту, а на ділянках із вкладишами до рівня розміщення вкладишів, укладають вкладиші-пустотоутворювачі на свіжоукладений бетон із фіксацією до арматурних каркасів, розміщують верхні арматурні сітки і здійснюють бетонування інших частин ригелів. При цьому перерва між бетонуванням нижнього і верхнього шару становить не більше 1 години, а робітники пересуваються спеціальними трапами, укладеними на арматурні каркаси, не наступаючи на вкладиші з пінополістиролу або мінеральної вати, щоб запобігти їх пошкодженню. UA 115885 U (12) UA 115885 U UA 115885 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі будівництва, а саме до способу зведення збірномонолітних залізобетонних каркасів багатоповерхової житлової або громадської будівлі. Відомий збірно-монолітний каркас із плоскими дисками перекриттів може бути використано при зведенні одноповерхових або багатоповерхових житлових і громадських будівель у різних районах, у тому числі й сейсмічних. Спосіб зведення каркаса будівлі включає монтаж колон, установку риштувань дисків перекриття, установку збірних плит у проектні положення, розміщення арматури ригелів і зв'язкової арматури і укладання монолітного бетону диска перекриття. Установку збірних плит у проектні положення виконують у два етапи після укладання нижньої робочої арматури несучих ригелів: спочатку з інтервалом через плиту укладають збірні плити в створах колон з обпиранням їх кінцями на дискретно розташовані риштування, потім між ними укладають інші збірні плити з обпиранням останніх в кутах на консольні звиси риштувань, що виступають з-під раніше встановлених плит, або з навішуванням з боків на раніше встановлені плити, і після цього в необхідному місці розміщують і закріплюють опалубку ригелів, якої бракує і, якщо необхідно, поздовжніх швів [1]. Загальними ознаками відомого і заявленого способів є монтаж колон, установка риштувань дисків перекриття, установка збірних плит у проектні положення, розміщення арматури ригелів і зв'язкової арматури і укладання монолітного бетону диска перекриття. Недоліком відомого способу є складність і трудомісткість зведення каркаса, пов'язана з необхідністю виконання бетонування кінців несучих ригелів в отворах збірних залізобетонних колон, а також виготовлення збірних плит перекриття з петельними випусками арматури з торців плит з обох боків і виконання пазів на середніх ділянках торців плит, вільних від арматурних випусків. Бічні грані збірних плит також забезпечені поздовжніми пазами, а грані збірних плит з усіх боків виконані похилими від плити або до плити. Найбільш близьким за технічною суттю до запропонованого є відомий спосіб зведення збірно-монолітного залізобетонного каркаса багатоповерхової будівлі, що включає вільну сітку колон, розміщені між ними діафрагми жорсткості, перекриття і покриття, частина з яких виконана з консоллю, і бетон омонолічування. Каркас виконаний за рамно-зв'язковою системою, кожне перекриття виконане у вигляді плоскої збірно-монолітної плити, усередині якої встановлені багатопустотні залізобетонні плити з відкритими наскрізними пустотами і випусками робочої арматури з торців, при цьому плити замонолічені в залізобетонні ригелі, приховані в площинах перекриттів, а вузол сполучення колон із ригелями виконаний у вигляді рамного вузла [2]. Загальними ознаками відомого за прототипом і заявленого способів зведення каркаса є попередньо змонтований і вивірений фундамент, на який установлюють збірні або монолітні колони переважно круглого перетину, після зведення колон і діафрагм жорсткості, на них навішують інвентарні балки опалубки перекриттів, частина з яких виконана з консолями, на балки укладають опалубні щити, поверх щитів монтують багатопустотні плити перекриттів, потім роблять укладання арматури ригелів поперечного і поздовжнього напрямків і здійснюють бетонування дисків перекриттів. До недоліків відомої конструкції каркаса за прототипом слід віднести відсутність детального армування монолітних ригелів і вузлів об'єднання плит у місці розташування бетонної шпонки, доопрацювання збірних залізобетонних плит для їх використання у конструкції збірно-монолітного каркаса, застосування легких вкладишів в монолітній частині перекриття для додаткового зменшення питомої ваги конструкції, що значно збільшує трудомісткість та термін зведення каркаса. В основу запропонованої корисної моделі поставлено задачу удосконалення способу зведення збірно-монолітного залізобетонного каркаса будівлі, в якому, за рахунок армування монолітної частини каркаса (головні та зв'язкові ригелі перекриття, колони) і збірних елементів конструкції, а також зв'язків між ними, забезпечується підвищення надійності конструкції і зниження питомої ваги і матеріаломісткості як самого каркаса, так і його складових, і за рахунок цього досягається скорочення термінів будівництва. Поставлена задача вирішується тим, що у способі зведення збірно-монолітного залізобетонного каркаса будівлі, який включає бетонування монолітних залізобетонних колон та діафрагм жорсткості на попередньо вивірений фундамент, навішування інвентарних балок опалубки перекриттів, частина яких виконана з консолями, укладання опалубних щитів, поверх яких монтуються багатопустотні плити перекриття, укладання арматури ригелів і здійснення бетонування дисків перекриттів, згідно з корисною моделлю, на ділянках монолітних ригелів із вкладишами-пустотоутворювачами, що не виймаються, розміщують тільки нижні арматурні сітки і вертикальні арматурні каркаси, бетонування монолітних ригелів здійснюють на всю висоту, а на ділянках із вкладишами до рівня розміщення вкладишів, укладають вкладишіпустотоутворювачі на свіжоукладений бетон із фіксацією до арматурних каркасів, розміщують 1 UA 115885 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 верхні арматурні сітки і здійснюють бетонування інших частин ригелів, при цьому перерва між бетонуванням нижнього і верхнього шару становить не більше 1 години, а робітники пересуваються спеціальними трапами, укладеними на арматурні каркаси, не наступаючи на вкладиші з пінополістиролу або мінеральної вати, щоб запобігти їх пошкодженню. Можливий варіант здійснення способу зведення збірно-монолітного залізобетонного каркаса будівлі, згідно з яким розміщення усієї арматури монолітних ригелів із фіксацією за рахунок додаткової арматури усередині ригелів вкладишів-пустотоутворювачів, що не виймаються, з пінополістиролу або мінеральної вати і бетонування ригелів виконується за один етап за рахунок застосування самоущільнюючої бетонної суміші. У результаті використання заявленої корисної моделі забезпечується отримання технічного результату, який полягає в підвищенні просторової жорсткості каркаса, надійності конструкції і зниженні матеріаломісткості як самого каркаса, так і його складових, а також зменшення трудомісткості та терміну зведення каркаса. Виконання полегшеного збірно-монолітного перекриття за рахунок багатопустотних плит і вкладишів-пустотоутворювачів, що не виймаються, з пінополістиролу або мінеральної вати дозволяє скоротити наведену товщину бетону в 1,5-1,6 разу, скоротити витрату арматури на 2025 %, понизити навантаження на колони, забезпечивши підвищення надійності конструкції і зниження матеріаломісткості як самого каркаса, так і його складових. Виконання каркаса за рамно-зв'язною системою з вільною сіткою колон із максимальним кроком 9×9 м дає можливість формування простору для різних об'ємно-планувальних і архітектурних рішень (вільного планування приміщень), що дозволяє виконувати квартири під замовлення. Наявність збірно-монолітних дисків перекриттів із підвищеною жорсткістю збільшує просторову жорсткість каркаса, забезпечує підвищення жорсткості, надійності конструкції і зниження матеріаломісткості як самого способу зведення каркаса, так і його складових. Те, що плити, які мають випуски робочої арматури з торців, замонолічені в залізобетонні ригелі, приховані в площинах перекриттів, дозволяє включити їх у роботу, створивши двотавровий переріз ригелів. Виконання вузла сполучення колон із ригелями у вигляді рамного вузла призводить до перерозподілу зусиль, отриманих у результаті статичного розрахунку. У цілому, відмітні ознаки заявленого способу зведення збірно-монолітного залізобетонного каркаса багатоповерхової будівлі є істотними і необхідними для досягнення нового технічного результату. Усе вищевикладене свідчить про наявність причинно-наслідкового зв'язку між сукупністю істотних ознак корисної моделі і технічним результатом, що досягається. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями. На фіг. 1 зображена схема укладання монолітного бетону у збірно-монолітному перекритті, де представлені головні ригелі 1, зв'язкові ригелі 2, збірні залізобетонні плити 3, вкладишіпустотоутворювачі, що не виймаються, з пінополістиролу або мінеральної вати 4, технологічні отвори 5; на фіг. 2 - схема армування головних ригелів, де представлені зв'язкові ригелі 2, збірні залізобетонні плити 3, вкладиші-пустотоутворювачі, що не виймаються, з пінополістиролу або мінеральної вати 4, прямокутні і круглі колони 6, опорні арматурні каркаси і сітки головних ригелів 7 і 8 відповідно, а також монолітні діафрагми жорсткості 9; на фіг. 3 - схема армування зв'язкових ригелів, де представлені головні ригелі 1, вкладишіпустотоутворювачі, що не виймаються, з пінополістиролу або мінеральної вати 4, прямокутні і круглі колони 6, монолітні діафрагми жорсткості 9, опорні арматурні каркаси і сітки зв'язкових ригелів 10 і 11 відповідно; на фіг. 4 - переріз головних ригелів на опорі, переріз 1-1 на фіг. 2, де представлені головні ригелі 1, опорні арматурні каркаси головних ригелів 7, шпоночне з'єднання 12 монолітного головного ригеля 1 і збірної залізобетонної плити 3, бетонні вкладиші, що виконують функцію заглушок 13, верхня і нижня арматурні сітки головних ригелів 14 і 15 відповідно, додаткові верхні випуски арматури 16, випуски робочої попередньо-напруженої арматури 17; на фіг. 5 - переріз головних ригелів у прольоті, переріз 2-2 на фіг. 2, де представлені головні ригелі 1, шпоночне з'єднання 12 монолітного головного ригеля 1 і збірної залізобетонної плити 3, бетонні вкладиші, що виконують функцію заглушок 13, верхня і нижня арматурні сітки головних ригелів 14 і 15 відповідно, додаткові верхні випуски арматури 16, випуски робочої попередньо напруженої арматури 17; на фіг. 6 - переріз головних ригелів з балконом, переріз 3-3 на фіг. 2, де представлені головні ригелі 1, вкладиші-пустотоутворювачі, що не виймаються, з пінополістиролу або мінеральної вати 4, опорні арматурні каркаси головних ригелів 7, шпоночне з'єднання 12 монолітного головного ригеля 1 і збірної залізобетонної плити 3, бетонні вкладиші, що 2 UA 115885 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 виконують функцію заглушок 13, додаткові верхні випуски арматури 16, випуски робочої попередньо-напруженої арматури 17, арматура фіксації вкладиша 18, верхня і нижня арматурні сітки балконів 19 і 20 відповідно, обв'язувальний каркас 21; на фіг. 7 - переріз зв'язкових ригелів на опорі (середня колона), переріз 4-4 на фіг. 3, де представлені зв'язкові ригелі 2, збірні залізобетонні плити 3, прямокутні і круглі колони 6, опорні арматурні каркаси зв'язкових ригелів 10, верхня і нижня арматурні сітки зв'язкових ригелів 23 і 24 відповідно, порожнечі збірної залізобетонної плити 25; на фіг. 8 - переріз зв'язкових ригелів із балконом (лоджією), переріз 5-5 на фіг. 3, де представлені зв'язкові ригелі 2, збірні залізобетонні плити 3, вкладиші-пустотоутворювачі, що не виймаються, з пінополістиролу або мінеральної вати 4, прямокутні і круглі колони 6, опорні арматурні каркаси зв'язкових ригелів 10, арматура фіксації вкладиша 18, верхня і нижня арматурні сітки балконів 19 і 20 відповідно, обв'язувальний каркас 21, стіна 22, верхня і нижня арматурні сітки зв'язкових ригелів 23 і 24 відповідно, пустоти збірної залізобетонної плити 25, стінний каркас 26; на фіг. 9 - зона стикування арматурного каркаса колон, де представлені прямокутні і круглі колони 6, зварний шов 27; на фіг. 10 - схема збірної залізобетонної багатопустотної плити перекриття з додатковими елементами армування, де представлені додаткові верхні випуски арматури 16, випуски робочої попередньо напруженої арматури 17, пустоти збірної залізобетонної плити 25, опорні каркаси збірної залізобетонної плити 28; на фіг. 11 - переріз збірної залізобетонної плити, переріз 6-6 на фіг. 10, де представлені збірні залізобетонні плити 3, додаткові верхні випуски арматури 16, випуски робочої попередньо-напруженої арматури 17, опорні каркаси збірної залізобетонної плити 28; на фіг. 12 - схема розміщення бетонних вкладишів, що виконують функцію заглушок збірної залізобетонної плити, переріз 7-7 на фіг. 10, де представлені збірні залізобетонні плити 3, бетонні вкладиші, що виконують функцію заглушок 13, додаткові верхні випуски арматури 16, випуски робочої попередньо напруженої арматури 17, пустоти збірної залізобетонної плити 25. Вказівки до виготовлення збірної залізобетонної плити перекриття: 1. Плиту в опалубці плити ПК57.15-8ATvTa виготовляти за серією 1.141-1 вип. 63 завдовжки 5500 мм із бетону марки В25. 2. Опорні арматурні каркаси збірної залізобетонної плити 28 виконувати з арматури Ø4, Ø5 Вр1 за серією 1.141-1 вип. 63 у кількості 12 шт. на 1 плиту (фіг. 10, 11). 3. У плиті нижню робочу арматуру 17 за серією 1.141-1 вип. 63 із двох боків подовжити на 300 мм за грань плити (фіг. 11). 4. Передбачити в плиті додаткові верхні випуски 16 з арматури 012 А400С у кількості 12 шт. на плиту, що виступають за грань плити на 300 мм з анкеруванням у плиту на 1000 мм (фіг. 11). Додаткові арматурні стержні приварювати при виготовленні до опорних арматурних каркасів плити 28. Витрата арматури 012 А400С - 14 кг на плиту. 5. Плиту виготовити зі зміщеними на 100 мм у порожнечі 25 бетонними вкладишами, що виконують функцію заглушок 13 (фіг. 12). Спосіб зведення збірно-монолітного залізобетонного каркаса багатоповерхової будівлі здійснюють таким чином. На заздалегідь забетонований фундамент встановлюють опалубку для бетонування монолітних залізобетонних колон 6 і діафрагм жорсткості 9. Після омонолічування колон 6 і діафрагм жорсткості 9 на них навішують інвентарні обойми опалубки перекриттів, встановлюють інвентарні стойки, інвентарні зв'язки і балки, частина з яких виконана з консолями для бетонування перекриттів з балконами або лоджіями. На балки укладають опалубні щити. Для цих видів робіт застосовують опалубку згідно патенту [3]. На щити монтують збірні залізобетонні багатопустотні плити перекриттів 3. Потім виконують роботи з армування ригелів перекриття. Порядок виконання робіт з армування монолітних ригелів перекриття: 1. До облаштування армування виконують опалубні роботи і здають за актом із виконанням необхідного геодезичного контролю. 2. Укладають нижні арматурні сітки 15 в прольоті головних ригелів 1. 3. Заводять у робоче положення поперечні стержні нижньої арматурної сітки 15 на опорі головних ригелів 1, а потім до них закріплюють повздовжні стержні нижньої арматурної сітки 15. 4. На головних ригелях 1 встановлюють опорні арматурні каркаси 7, що надіваються на додаткові верхні випуски 16 зі збірних залізобетонних плит перекриття 3. 5. В прольоті та на опорі зв'язкових ригелів 2 укладають нижні арматурні сітки 24, потім встановлюють опорні арматурні каркаси 10 і верхні арматурні сітки 23 зв'язкових ригелів 2. 3 UA 115885 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 6. Встановлюють повздовжні стержні верхніх арматурних сіток 14 на опорі головних ригелів 1 та закріплюють їх вертикальними випусками з опорних арматурних каркасів 7. 7. Встановлюють верхні арматурні сітки 14 в прольоті головних ригелів 1 на верхні випуски 16 зі збірних залізобетонних плит перекриття 3. 8. Встановлюють поперечні стержні верхніх арматурних сіток 14 на опорі головних ригелях 1. 9. Приварюють поперечні стержні верхніх арматурних сіток 14 до крайніх повздовжніх стержнів верхніх арматурних сіток 14 на опорі головних ригелів 1. 10. Укладають нижні арматурні сітки балконів 20, потім встановлюють обв'язувальні каркаси 21 і стінові каркаси 26. 11. Встановлюють верхні арматурні сітки 23, та верхні арматурні сітки балконів 19, які обпирають на опорні арматурні каркаси 10, обв'язувальні каркаси 21 та стінові каркаси (фіг. 8). Особливості: - робочі шви на головних ригелях влаштовувати забороняється; - робочі шви на зв'язкових ригелях допускаються із забезпеченням анкерування опорних каркасів не менше 600 мм; - бетонувати головні ригелі необхідно одночасно із заповненням шпоночного з'єднання 12 монолітного головного ригеля 1 і збірної залізобетонної плити 3. Порядок виконання армування і бетонування ригелів у місцях установки пінополістирольних вкладишів (фіг. 8): - перед виконанням бетонування нижньої обшивки плити ригеля на арматуру встановлюють фіксатор захисного шару; - заливають бетонну суміш на товщину нижньої обшивки плити ригеля; - на свіжо укладений бетон розміщують пінополістирольні вкладиші 4 завтовшки 100 мм; - здійснюють фіксацію вкладишів-пустотоутворювачів, що не виймаються, з пінополістиролу або мінеральної вати 4, арматурними стержнями 18, закріплюють їх за обв'язувальні 21 та стінові 26 каркаси; - укладають верхню арматурну сітку балконів 19; - закінчують бетонування ригеля. Перерва у бетонуванні має бути не більше 1 години. За цей час бетонна суміш зберігає рухливість і при укладанні бетонної суміші в верхню частину ригелю буде забезпечена монолітність усієї конструкції перекриття при бетонуванні у два етапи. Під час бетонування верху плити ригеля робітникам необхідно пересуватися спеціальними трапами, укладеними на арматурні каркаси, не наступаючи на вкладиші з пінополістиролу або мінеральної вати, щоб запобігти їх пошкодженню. Впровадження запропонованого способу зведення збірно-монолітного залізобетонного каркаса здійснюється у м. Харкові будівництвом багатоповерхових будівель до 16 поверхів, при цьому питома вага будівлі знижується до 20 %, у порівнянні з монолітним безригельним каркасом, зменшується матеріаломісткість, трудомісткість, виключається застосування дорогої опалубки, значно скорочуються терміни будівництва - до 30 % при значному збереженні матеріальних і трудових ресурсів, до 35 % знижується собівартість каркаса і будівлі в цілому до 15 %. Поставлена задача реалізована під час зведення більше ніж двадцяти збірно-монолітних житлових будинків у м. Харкові, що підтверджує отримання очікуваного технічного результату і позитивного ефекту, промислову придатність розробки. На фіг. 13 та 14 зображено перший в м. Харкові монолітно-каркасний житловий будинок, зведений компанією "Житлобуд-2" та житловий комплекс "Садовий", що здається в експлуатацію в 2016 р., відповідно. Джерела інформації: 1. Патент 2134751 Российская Федерация. МПК Е04В 1/18, Е04Н 9/02. Каркас здания и способ его возведения /Мордич А.И., Вигдорчик Р.И., Белевич В.Н., Алявдин П.В., Стельмашонок Л.И; патентообладатель Научно-исследовательское и экспериментальнопроектное государственное предприятие "Институт БелНИИС" Министерства архитектуры и строительства Республики Беларусь. - № 97112678/03; заявл. 29.07.1997; опубл. 20.08.1999. 2. Патент 65490А Україна, МПК Е04В 1/18. Збірно-монолітний залізобетонний каркас багатоповерхової будівлі /Кроленко Ю.Я., Конюхов О.В., Марголін Г.З.; власник Акціонерне товариство "Житлобуд-2". -№ 200031211083; заявл. 05.12.2003; публ. 15.03.2004, Бюл. № 3. 3. Патент 109446 Україна, МПК E04G 11/38. Опалубка для зведення збірно-монолітного перекриття /Нікулін В.Б., Конюхов О.В., Шмуклер B.C., Лавриненко О.М., Бугаєвський С.О.; власник Нікулін В.Б. - u201601840; заявл. 26.02.2016; публ. 25.08.2016, Бюл. № 16. 4 UA 115885 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 20 1. Спосіб зведення збірно-монолітного залізобетонного каркаса будівлі, що включає бетонування монолітних залізобетонних колон та діафрагм жорсткості на попередньо вивірений фундамент, навішування інвентарних балок опалубки перекриттів, частина яких виконана з консолями, укладання опалубних щитів, поверх яких монтуються багатопустотні плити перекриття, укладання арматури ригелів і здійснення бетонування дисків перекриттів, який відрізняється тим, що на ділянках монолітних ригелів із вкладишами-пустотоутворювачами, що не виймаються, розміщують тільки нижні арматурні сітки і вертикальні арматурні каркаси, бетонування монолітних ригелів здійснюють на всю висоту, а на ділянках із вкладишами до рівня розміщення вкладишів, укладають вкладиші-пустотоутворювачі на свіжоукладений бетон із фіксацією до арматурних каркасів, розміщують верхні арматурні сітки і здійснюють бетонування інших частин ригелів, при цьому перерва між бетонуванням нижнього і верхнього шару становить не більше 1 години, а робітники пересуваються спеціальними трапами, укладеними на арматурні каркаси, не наступаючи на вкладиші з пінополістиролу або мінеральної вати, щоб запобігти їх пошкодженню. 2. Спосіб зведення збірно-монолітного залізобетонного каркасу будівлі за п. 1, який відрізняється тим, що розміщення усієї арматури монолітних ригелів із фіксацією за рахунок додаткової арматури усередині ригелів вкладишів-пустотоутворювачів, що не виймаються, з пінополістиролу або мінеральної вати і бетонування ригелів виконується за один етап за рахунок застосування самоущільнюючої бетонної суміші. 5 UA 115885 U 6 UA 115885 U 7 UA 115885 U 8 UA 115885 U 9 UA 115885 U 10 UA 115885 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 11