Спосіб зведення житлових багатоповерхових каркасних будівель

Спосіб зведення житлової багатоповерхової каркасної будівлі із ЗОВНІШНІМИ начіпними цегельними стінами та збірним каркасом типової номенклатури елементів, який включає встановлення за координаційною сіткою в плані площинних рам з утворенням основних міжповерхових перекриттів по консолях колон, покладенням по основних ригелях плит перекриттів та виготовлення проміжних перекриттів по висоті колон, при цьому ЗОВНІШНІ Корисна модель належить до галузі будівництва, а саме до зведення багатоповерхових житлових будівель на базі каркаса типової сери 1 0201/87, призначеної для громадських будівель, виробничих і допоміжних будівель промислових підприємств Відомий спосіб зведення багатоповерхових каркасних будівель із збірних елементів типової номенклатури, що містить встановлення поперечних рам з колон і ригелів, укладання по ригелях плит настилів міжповерхових перекриттів і виконання вузлів сполучення між елементами, а ЗОВНІШНІ огороджувальні елементи виконують з начіпних стінових панелей [Архитектурные конструкции гражданских зданий Большепролетные покрытия, Каркасы, Объемные конструкции, и др / В С Волга, Л И Армановский, С Б Дехтяр и др - К Будівельник, 1988 - С 51-52] Недоліком даного рішення є невідповідність номенклатури збірних елементів (колон і ригелів, плит настилів перекриттів та стінових панелей) параметрам житлових будівель, а саме - габаритним розмірам (висоті) КОЛОН, ПЛИТ перекриттів та стінових панелей, несучій здатності колон і ригелів, що, в свою чергу, обумовлювало розробку начіпні стіни разом з основним і проміжним перекриттями вичерпують несучу здатність елементів рам, який відрізняється тим, що між крайніми колонами виконують також внутрішні начіпні цегельні стіни, а плити проміжного перекриття спирають на зовнішні і внутрішні начіпні цегельні стіни, причому утворені несучо-начіпні цегельні стіни у двох рівнях виконують висотою, прийнятною для житлових приміщень, що разом дорівнюють висоті колон між консолями, несучу здатність плит проміжного перекриття приймають ВІДПОВІДНО ДО нормативного навантаження для житлових будівель, а на плити основного перекриття - кратно більшу, відповідну громадським чи виробничим допоміжним будівлям, при цьому несучу здатність плит основного перекриття вичерпують разовим навантаженням від проміжного перекриття окремих типових серій саме для житлових багатоповерхових будівель, які за часи типового проектування не досягли впровадження у масове житлове будівництво з-за галузевих обмежень можливостей збільшення загальної номенклатури збірних виробів Найбільш наближеним до корисної моделі, що подається, є спосіб зведення житлових багатоповерхових каркасних будівель зі збірним каркасом з типової номенклатури елементів та ЗОВНІШНІМИ начіпними цегельними стінами, що містить встановлення за координаційною сіткою в плані збірних площинних рам з утворенням основних перекриттів по власним консолям колон і додаткових (проміжних) перекриттів по додатковим (проміжним) консолям з плит настилів, покладеним ВІДПОВІДНО по основним та додатковим (проміжним) ригелям, при цьому додаткові перекриття разом з начіпними стінами вичерпують несучу здатність елементів рам [Патент UA №56628А, МПК 7Е04В1/18, 1/24 Спосіб зведення житлових багатоповерхових каркасних будівель/ С М Гордієнко (Україна), Дата подання 02 08 2002 - Бюл №05, 2003] Недолік способу - ускладнений процес монтажу каркаса з-за виготовлення додаткових консолей СО 00 О) ю о> 5983 по висоті типових колонах, що потребує відповідних конструктивних заходів щодо забезпечення місцевої несучої здатності типових колон в зоні консолей. Це обумовлене, як і у попередньому рішенні, невідповідністю номенклатури збірних елементів (колон, ригелів і плит настилів перекриттів) параметрам житлових будівель по габаритним розмірам (висоті) колон та по несучій здатності колон, ригелів і плит перекриттів по ригелях. Наприклад, щонайменші уніфіковані нормативні навантаження на багатопустотні чи ребристі плити перекриттів, що є відповідними громадським, допоміжним виробничим і таким іншим будівлям, становлять 400кгс/м2 (4,0кПа), для житлових будівель згідно з будівельними нормами проектування нормативні навантаження дорівнюють 200кгс/м2 (2,0кПа). Тому, при застосуванні для житлових будівель елементів з номенклатури серії 1.0201/87, їх нормативне навантаження на ригелі і колони каркаса та на плити перекриття є надлишковим. В свою чергу, зміна розмірів збірних елементів з уніфікованими величинами навантажень і відповідною несучою здатністю, може не співпадати з бажаними об'ємно-планувальними параметрами житлових будівель. Прийняття нормативних навантажень, відповідних житловим будівлям, утворить множину додаткових елементів каркаса (колон і ригелів), яка збільшить номенклатуру серії 1.020-1/87, або сформує додаткову серію, призначену для житлового будівництва, яка, знову таки, розширить разову номенклатуру у галузі. В основу корисної моделі покладено завдання щодо удосконалення способу зведення житлових багатоповерхових каркасних будівель зі стінами з дрібноштучних матеріалів (різної цегли) у напрямі спрощення монтажу каркаса із застосуванням номенклатури елементів серії 1.020-1/87 та скорочення разової номенклатури елементів типових каркасів у галузі вилученням певних серій, призначених саме для житлових будівель. Це підвищить ефективність зведення житлових будівель на базі каркаса цієї серії та поширить область його застосування [Типовые строительные конструкции, изделия и узлы. Серія 1.020-1/87: Конструкции каркаса межвидового применения для многоэтажных общественных зданий, производственных и вспомогательных зданий промышленных предприятий / ЦНИИЭП ТБЗиТК, ЦНИИпромзданий, НИИЖБ, КиевЗНИИЭП, 1990]. Поставлене завдання вирішується за рахунок того, що у способі зведення житлових багатоповерхових каркасних будівель із зовнішніми начіпними цегельними стінами і збірним каркасом типової номенклатури елементів, який містить встановлення за координаційною сіткою в плані площинних рам з утворенням основних міжповерхових перекриттів по ригелям на консолях колон та спорудження проміжних по висоті колон перекриттів, які разом вичерпують несучу здатність елементів рам, згідно з пропонованою корисною моделлю, між крайніми колонами виконують також внутрішні начіпні цегельні стіни, а плити проміжного перекриття спирають на зовнішні і внутрішні начіпні цегельні стіни, причому утворені несуче-начіпні цегельні стіни у двох рівнях мають висоту, відповідну відстані між консолями колон, і прийнятну для житлових приміщень, несучу здатність плит проміжного перекриття приймають з розрахунку нормативного навантаження для житлових будівель, а плит основного перекриття - відповідну навантаженням для громадських чи виробничих допоміжних будівель, вичерпуючи різницю несучої здатності плит основного перекриття навантаженням на нього від проміжного перекриття. Виконанням внутрішніх начіпних цегельних стін між крайніми колонами надається, по-перше, можливість опирати плити проміжного перекриття на цю стіну та на зовнішню начіпну цегельну стіну по крайнім літерним осям. Цим вилучають технологічні операції щодо виготовлення проміжних консолей по висоті крайніх і середніх колон та вузлів з'єднання елементів каркаса поміж собою та з плитами проміжного перекриття. Це стає можливим, якщо плити основного перекриття мають суттєво більшу (наприклад, подвійну) несучу здатність ніж потрібна для перекриттів житлових будівель. У номенклатурі по величині нормативного навантаження плити перекриттів для громадських і інших будівель є саме такими, тобто їх нормативне (подвійне) навантаження вдвічі більше нормативного (одиничного) навантаження на плити перекриттів житлових будівель. Проміжне перекриття, що спирається на несуче-начіпні стіни на кожному основному перекритті (ярусі), виготовляється з номенклатури типових плит настилів, призначених саме для житлових будівель, з відповідною (одиничною) несучою здатністю. По-друге, зведення начіпних цегельних стін дозволяє, проміжним перекриттям довільно ділити висоту поміж консолями типової колони, утворюючи з одного поверху два, прийнятні для житлових будівель. Наприклад, при відстані у 7,2м між консолями колон можливо отримати два поверхи у 3,6+3,6м або 3,9+3,3м, які були нормою у будинках, що передували масовому житловому будівництву, з його серійними типовими проектами. Зовнішні і внутрішні стіни у каркасі є саме начіпними (а не несучими), що забезпечує їхню мінімальну потрібну товщину, розраховану на навантаження від проміжних перекриттів і однакову на усіх поверхах будівлі. Таким чином, відповідно до нових ознак корисної моделі, що наводиться, з будівельномонтажних робіт вилучають виготовлення додаткових консолей та вузлів з'єднання елементів каркаса з плитами проміжного перекриття. Цим спрощують зведення житлових будівель на базі міжвидового каркаса серії 1.020-1/87. Окрім спрощення монтажу каркаса скорочується разова (і сукупна) номенклатура типових елементів у галузі, завдяки вилученню можливих альтернативних серій каркаса, призначених суто для галузі житлового будівництва. Врешті, поширюється область застосування каркаса згаданої серії і він з міжвидового стає міжгалузевим (чи міжвидовим, тобто більшого обсягу призначення). Вирішенням за прототипом такий позитивний ефект отримати не можна з-за відсутності у ньому плит основного перекриття з подвійною несучою здатністю, а також з-за відсутності начіпних вну 5983 трішніх стін. Окрім того, при одночасній наявності зовнішніх і внутрішніх стін необхідно, щоб вони конструктивно-функціонально були несученачіпними (тобто начіпними у ярусі та несучими на нижньому поверсі), чого у прототипі немає. Наведені ознаки потрібні для досягнення поставленої мети, по-перше, з-за невідповідності об'ємнопланувальних параметрів житлових будівель іншим будівлям (громадським тощо), а саме вони визначали відповідні уніфіковані розміри конструктивних елементів типового каркаса. По-друге, з-за різниці нормативних навантажень на перекриття і несучої здатності плит перекриттів у житлових, громадських та інших будівлях. Це визначалось чинними основами типового архітектурного проектування, які були стандартом і базувались на Модульній координації розмірів у будівництві (МКРБ). Пропоноване рішення засноване на разовому модульному співвідношенні усіх уніфікованотипізованих параметрів (геометричних, вантажних і силових), тобто на положеннях Узагальненої модульної координації у будівництві (УМКБ). Корисна модель пояснюється кресленнями, де на Фіг.1 подано приклад габаритної схеми житлової багатоповерхової каркасної будівлі в поперечному розрізі (фрагмент заввишки в один ярус, що дорівнює двом поверхам квартири); на Фіг.2 - вузол 1 сполучення крайньої колони з ригелем, плитами настилу і зовнішньою несуче-навісною стіною першого поверху (будь-якого ярусу); на Фіг.З - вузол 2 сполучення плит настилу проміжного перекриття із зовнішньою несуче-начіпною стіною другого поверху (будь-якого ярусу). Зведення житлових багатоповерхових каркасних будівель здійснюють таким чином. Згідно з модульною координаційною (планувальною) сіткою в плані утворюють збірні поперечні (чи поздовжні), наприклад, двопрогонові рами 1, починаючи з монтажу колон 2 по крайнім літерним осям А і В та колон 3 по середній літерній осі Б, що встановлюють з осьовою прив'язкою. Колони 2, 3 мають одно-, дво- чи триярусну розрізку згідно з типовою номенклатурою. По консолях 4 колон 2 і 3 укладають ригелі 5 на які, у свою чергу укладають плити настилів 6, утворюючи основні перекриття 7. Плити 6 перекриттів 7 беруть з номенклатури елементів, призначених для громадських, допоміжних виробничих або інших будівель, що мають вищу (подвійну та більшу) несучу здатність по величині нормативного навантаження на перекриття у порівнянні з необхідною для житлових будівель несучою здатністю. По крайніх колонах 2 зводять зовнішні начіпні цегельні стіни 8, наприклад, по обв'язувальних балках 9, що кріпляться на колонах 2. По перекриттях 7, так само, зводять внутрішні начіпні цегельні стіни 10. По зовнішніх 8 і внутрішніх 10 начіпних цегельних стінах укладають плити настилів 11 додаткових (проміжних) перекриттів 12. Плити настилів 11 беруть з номенклатури елементів для житлових будівель, що мають несучу здатність, відповідну до нормативного навантаження на перекриття житлових будівель. Висота зовнішніх 8 і внутрішніх 10 стін до плит 11 проміжних перекриттів 12 дорівнює висоті нижнього поверху житлових приміщень 13, а вище до плит 6 основних перекриттів 7 - висоті верхнього поверху приміщень 14, що разом складає висоту типових колон 2, З між їхніми консолями 4. Відповідно до найбільшого (подвійного) навантаження на основні перекриття 7 приймають типорозміри по несучій здатності колон 2, 3 і ригелів 5. Так само, зводять наступні яруси багатоповерхової каркасної житлової будівлі. Житлова багатоповерхова каркасна будівля, утворена запропонованим способом, працює таким чином. Збірні елементи каркаса - колони 2, 3 і ригелі 5 між ними складають площинні поперечні (чи поздовжні) рами 1, які у власній площині сприймають вертикальні і горизонтальні навантаження на будівлю згідно зі зв'язковою конструктивною схемою. Діафрагми жорсткості та зв'язкові плити перекриттів (на кресленнях не наведено) об'єднують площинні рами 1 у просторовий каркас, який сприймає горизонтальні навантаження на будівлю (вітровий тиск, статичне неурівноваження та ін.), забезпечуючи загальну стійкість будівлі. Вертикальні навантаження через плити настилів 6і 11 передаються на ригелі 5 відповідно основних 7 і проміжних 12 перекриттів, які, в свою чергу, через консолі 4 колон 2, 3 передають їх на самі колони. При цьому навантаження на проміжні перекриття 12, є відповідними нормативній величині для житлових будівель (2,0кПа), а навантаження на основні перекриття 7 - відповідними нормативній величині для громадських, допоміжних виробничих і таких інших будівель (4кПа), оскільки останні здатні витримувати подвійне навантаження згідно з послідовним опиранням проміжних перекриттів 12 на основні перекриття 7. Типорозміри колон 2, 3 і ригелів 5 за несучою здатністю також є відповідними найбільшому (подвійному) навантаженню на основні перекриття 7. Тобто елементи рам 1 та плити 6 перекриттів 7 працюють відповідно до проектних умов, передбачених для громадських, допоміжних виробничих й інших будівель, але за призначенням - для житлових будівель. Таким чином, на кожному ярусі (між консолями 4 колон 2, 3) формуюються "ізольовані" у конструктивнофункціональному і об'ємно-планувальному відношеннях дворівневі квартири, утворені проміжними перекриттями 12 і внутрішніми стінами 10, загальне навантаження від яких не перевищує розрахункове (подвійне) навантаження основних перекриттів 7. Пропонований спосіб зведення житлових багатоповерхових будівель спрощує монтаж каркаса з елементів міжвидової серії 1.020-1/87 та скорочує разову номенклатуру типових елементів у галузі (вилученням серії каркасу, призначеної саме для житлових будівель). Це відповідно підвищує ефективність зведення каркасних житлових будівель на базі цієї серії та поширює область її застосування. Пропонований спосіб, надає більшу різноманітність об'ємно-планувальним схемам сучасних квартир з високим рівнем комфортності житла та довговічності будівель. Запропонованим способом утворюють багатоповерхову каркасно-цегельну житлову будівлю на базі каркаса серії 1.020-1/87 з несуче-начіпними зовнішніми і внутрішніми цегельними стінами. В 8 5983 архітектурному відношенні вона складена з об'ємно-планувальних комірок, що є двоповерховими квартирами (і мають простір з подвійним світлом), в конструктивному - будівля утворюються з безстикових (на 2 житлових поверхи) колон або стикових колон двоярусної розрізки (на 4 поверхи) чи триярусної (на 6 поверхів), можливо зведення до 10 ярусів (20 поверхів), що здійснюють платформне опирання плит проміжних перекриттів на цегельні несуче-начіпні стіни В технологічному - вилучається необхідність доробки типових колон на заводі-виробнику чи на будівельному майданчику. 9 2 А/ Пролгг (Крок) ^ ^ \ . Проліт (Крок) Планувальна вісь II І < -/ І L _• і ^8 г І 1 1 1 2 Фіг.2 О Фіг.1 І О Комп'ютерна верстка Д. Шеверун \ \ И,12 ^9 Фи-J Підписне Тираж 28 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності', вул Глазунова, 1, м К и ї в - 4 2 , 01601