Комбінована збірно-монолітна каркасно-стінова конструкція для житлових та громадських будинків “волга”

Комбінована збірно-монолітна каркасностінова конструкція для житлових та громадських будинків, що включає панелі для шахт ліфтів, блоки для вентиляції та димовидалення, залізобетонні сходові майданчики та марші, щонайменше одну монолітну залізобетонну плиту перекриття з вирізами для проходу інженерних комунікацій, яка відрізняється тим, що містить зовнішні самотримальні стіни для загальних умов будівництва або зовнішні тримальні стіни для складних умов будівництва, а також виконані з можливістю забезпечення жорсткості конструкції і міжквартирної звукоізоляції комбіновані міжквартирні панелі, має збірні залізобетонні колони, які розташовані таким чином, що горизонтальна відстань між їх повздовжніми осями складає від 3 м до 10,2 м, при цьому збірні залізобетонні колони, що утримують від одної але не більше дев'яти монолітних залізобетонних плит перекриття, складаються з послідовно з'єднаних у вертикальному напрямку елементів, кожний з яких має горизонтальний переріз у вигляді прямокутника з різними суміжними сторонами, а разом ці елементи утворюють колону з хрестоподібним загальним горизонтальним перерізом і/або колону з Т-подібним загальним горизонтальним перерізом, і/або колону з Г-подібним загальним горизонтальним перерізом та колону з прямокутним загальним горизонтальним перерізом в залежності від зони розташування такої колони у каркасі конструкції, а збірні залізобетонні колони, що утримують від десяти але не більше шістнадцяти монолітних залізобетонних плит перекриття, складаються з послідовно з'єднаних у вертикальному напрямку елементів, кожний з яких має квадратний горизонтальний переріз, а збірні залізобетонні колони, що утримують більше шістнадцяти монолітних залізобетонних плит перекриття, складаються з одного ряду послідовно з'єднаних у вер 2 (19) 1 3 47998 4 колон таким чином, що горизонтальна відстань між їх повздовжніми осями складає від 6 м до 10,2 м, монолітна залізобетонна плита перекриття вико нана багатошаровою з товщиною від 0,2 м до 0,3 м. Корисна модель, що заявляється, відноситься до будівельних тривимірних конструкцій, а саме до збірно-монолітних каркасно-стінових конструкцій, і може бути застосована у будівництві малоповерхових та багатоповерхових житлових і громадських будівель різних типів. Корисна модель, що заявляється, має спеціальну назву: "Комбінована збірно-монолітна каркасно-стінова конструкція для житлових та громадських будинків "Волга". З рівня техніки відома комбінована збірномонолітна конструктивна система для різних типів житлових та громадських будинків (Уткин В.Л., Цалюк И.К. Красногорский каркас-основа домостроительного комбината XXI. Ж-л "Инвестиции и строительство", Москва, №5, 2004). Вказана система містить збірно-монолітний каркас будинку із розміщеними у цьому каркасі залізобетонними панелями для шахт ліфтів, залізобетонними вентиляційними блоками та блоками димовидалення, залізобетонними сходовими майданчиками та маршами, і самотримальними зовнішніми стінами із газобетонних блоків. При цьому зазначений об'ємно-просторовий каркас будинку складається з вертикальних стрижневих та горизонтальних площинних конструктивних елементів, якими є збірні залізобетонні колони та залізобетонні перекриття із багатопустотних напружених плит. Між плитами перекриття встановлюються ригелі із монолітного залізобетону. Недоліком описаної конструктивної системи є велика трудомісткість улаштування ригелів із монолітного залізобетону а також те, що перенапружені багатопустотні плити перекриття довжиною 7,2м через різницю напруг в арматурі мають перекоси по діагоналі і вигини за довжиною плити до 15мм. Усунення ж зазначеного недоліку, а саме, вирівнювання стелі за площиною, передбачає нанесення штукатурки по сітці або розміщення підвісної стелі з листових матеріалів, наприклад, з гіпсокартону. При цьому в обох випадках збільшується товщина перекриття, що, у свою чергу, призводить до зменшення висоти поверху та збільшення вартості будинку. Також відома конструктивна система каркасу з елементами таврового перерізу, що описана у документах авторського свідоцтва СРСР №947325, опублікованих у 1981 році. Особливістю каркасу цієї системи є застосування колон лінійного, кутового, Т-подібного та хрестоподібного перерізу, в яких товщина полок прийнята рівною товщини перегородок, що виключає виступ тримальних залізобетонних конструкцій в квартирах. Конфігурація колон забезпечує надійну жорсткість каркасу будівлі в обох напрямках. Плоскі залізобетонні плити перекриття мають шпонки і випуски арматури, які під час замонолічування створюють жорсткий диск перекриття. До недоліків цієї конструктивної системи слід відвести планувальну обмеженість через закладену номенклатуру плит перекриття та відносно великі витрати сталі, необхідність використання високомарочних бетонів, а також велику трудомісткість робіт під час ванної зварки випусків арматури в колонах та плоских плит перекриття. Відома також збірно-монолітна система з широким кроком тримальних стін, виконаних із монолітного залізобетону та збірними багатопустотними плитами перекриття (Волга В.С, Армановский Л.И., Дехтяр С.Б. «Архитектурные конструкции гражданских зданий», Видавництво «Будівельник», Київ, 1987). У цьому рішенні вертикальні стінові тримальні конструкції виконані із монолітного залізобетону з широким міжквартирним кроком до 6,3м, а плити перекриття виконані багатопустотними із збірного залізобетону заводського виробництва. Перевагою цієї конструктивної системи є можливість будівництва у відсутності промислової бази з виготовлення тримальних вертикальних конструкцій, а також економічне використання матеріалів за рахунок об'єднання в конструкціях міжквартирних стін тримальних та звукоізоляційних якостей. Однак, зазначена система має і такі недоліки, як велика трудомісткість та збільшення строків будівництва за рахунок зведення тримальних конструкцій міжквартирних стін із монолітного залізобетону, а також збільшені витрати бетону через конструктивні вимоги опору збірних багатопустотних плит перекриття з урахуванням необхідності виконання перерізу тримальних стін із монолітного залізобетону не менше 0,22м. До недоліків також слід віднести неможливість утворювання рівної стелі із багатопустотних збірних плит перекриття. Відома класифікація усіх конструктивних систем (Лишак В.И. Классификация строительных конструктивных систем. Ж-л "Жилищное строительство" М., №7, 1985) з викладеними висновками про перспективність комбінованих конструктивних систем, які поєднують спільну роботу колони, тримальних стін та ліфтових стволів. Однак зазначені висновки не містять пропозицій щодо конкретної реалізації комбінованих конструктивних рішень. Подальші теоретичні обґрунтування та вибір методики техніко-економічного аналізу комбінованих конструктивних рішень та прийняття рішень на оптимальному рівні надані у таких публікаціях: Полтавцев С.И., Монфред Ю.Б., Волга В.С. "Технологичность жилых зданий", Стройиздат, М, 2000; Волга В.С, Естафьев В.И. "Облегченное большепролетное трехслойное перекрытие", Сборник, КиевЗНИИЭП, Киев, 2001; Волга В.С. "Системный поход к разработке новых конструктивных 5 решений", Сборник, КиевЗНИИЭП, "Конструкция жилых зданий", Киев, 2003, стр. 26, книга 1. Найбільш близьким рішенням до корисної моделі, що заявляється, яке відповідає теоретичним дослідженням, викладеним у вищевказаних публікаціях, є комбінована збірно-монолітна конструктивна система для різних типів житлових та громадських будинків, яка описана у документах до патенту України на корисну модель №37960 (МПК: Е04Н 1/00; Е04Н 3/00; Е04Н 5/00; E04G 23/06; Е04В 2/00; опул. 10.12.2008). Вказана комбінована збірно-монолітна конструктивна система містить об'ємно-просторовий каркас будинку із розміщеними у цьому каркасі залізобетонними комбінованими міжквартирними панелями, залізобетонними об'ємними елементами або панелями для шахт ліфтів, залізобетонними вентиляційними блоками та блоками димовидалення, залізобетонними сходовими майданчиками та маршами, і самотримальними зовнішніми стінами. При цьому зазначений об'ємно-просторовий каркас будинку складається з вертикальних стрижневих та горизонтальних площинних конструктивних елементів, якими є залізобетонні колони та залізобетонні перекриття відповідно. Залізобетонні колони, залізобетонні об'ємні елементи або панелі для шахт ліфтів, залізобетонні сходові майданчики та марші, залізобетонні комбіновані міжквартирні панелі та залізобетонні вентиляційні блоки і блоки димовидалення виконані збірними та із розташуванням усередині металевих армуючих конструктивних елементів. Залізобетонне перекриття розташоване перпендикулярно поздовжній вісі колон, причому залізобетонні колони виконано квадратного або прямокутного поперечного перерізу. Зовнішні стіни виконані самотримальними із спиранням на горизонтальний конструктивний елемент каркасу - на перекриття в різних варіантах конструктивного виконання в залежності від архітектурних та іншихвимог. Зазначений горизонтальний конструктивний елемент каркасу виконаний товщиною не менше 0,16м, а залізобетонні комбіновані міжквартирні панелі встановлено відповідним чином між зазначених колон. У залізобетонному перекритті каркасу будинку виконано вирізи або прорізи для інженерних комунікацій та для проходу або встановлення залізобетонних об'ємних елементів або панелей для шахт ліфтів, залізобетонних вентиляційних блоків та блоків димовидалення, залізобетонних сходових майданчиків та маршів. Як відомо, тримальною стіною є стіна, яка сприймає власну вагу та навантаження від плит перекриття, а також можливі горизонтальні (вітрові) навантаження. А самотримальною стіною є стіна, яка спирається на плиту перекриття і через плиту перекриття передає навантаження від власної ваги на вертикальні тримальні елементи, а також сприймає можливі горизонтальні (вітрові) навантаження. Головним недоліком описаної конструктивної системи є конструктивне рішення вузлів на перетині збірної залізобетонної колони та монолітної плити перекриття. Такі рішення витримують навантаження тільки при будівництві в загальних умо 47998 6 вах. При цьому відомо (ДБНВ. 1.1-12:206. Строительство в сейсмических районах Украины. Киев, 2006), що на перетині колони та плити перекриття необхідно влаштування вузла з суцільним бетоном не менше 0,2м. Однак в описаній конструктивній системі виконати ці вимоги неможливо. В основу корисної моделі поставлено задачу, шляхом усунення недоліків відомих рішень, забезпечити можливість вільного планування внутрішніх приміщень будинку без внутрішніх площинних вертикальних тримальних конструкцій при будівництві у будь-яких складних гірничо-геологічних умовах з одночасним зменшенням витрат на будівництво за рахунок особливого виконання конструктивних елементів та їх зв'язків. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що комбінована збірно-монолітна каркасностінова конструкція для житлових та громадських будинків, яка включає панелі для шахт ліфтів, блоки для вентиляції та димовидалення, залізобетонні сходові майданчики та марші, як мінімум одну монолітну залізобетонну плиту перекриття з вирізами для проходу інженерних комунікацій, зовнішні самотримальні стіни для загальних умов будівництва або зовнішні тримальні стіни для складних умов будівництва, а також виконані з можливістю забезпечення жорсткості конструкції і міжквартирної звукоізоляції комбіновані міжквартирні панелі, має збірні залізобетонні колони, які розташовані таким чином, що горизонтальна відстань між їх повздовжніми осями складає від 3м до 10,2м, при цьому збірні залізобетонні колони, що утримують від одної але не більше дев'яти монолітних залізобетонних плит перекриття, складаються з послідовно поєднаних у вертикальному напрямку елементів, кожний з яких має горизонтальний переріз у вигляді прямокутника з різними суміжними сторонами, а разом ці елементи утворюють колону з хрестоподібним загальним горизонтальним перерізом і/або колону з Т-подібним загальним горизонтальним перерізом і/або колону з Г-подібним загальним горизонтальним перерізом та колону з прямокутним загальним горизонтальним перерізом в залежності від зони розташування такої колони у каркасі конструкції, а збірні залізобетонні колони, що утримують від десяти але не більше шістнадцяти монолітних залізобетонних плит перекриття, складаються з послідовно поєднаних у вертикальному напрямку елементів, кожний з яких має квадратний горизонтальний переріз, а збірні залізобетонні колони, що утримують більше шістнадцяти монолітних залізобетонних плит перекриття, складаються з одного ряду послідовно поєднаних у вертикальному напрямку елементів, кожний з яких має квадратний горизонтальний переріз, та розташованих впритул до вказаного ряду від одного до чотирьох рядів послідовно поєднаних у вертикальному напрямку елементів, кожний з яких має горизонтальний переріз у вигляді прямокутника з різними суміжними сторонами, а разом усі ці елементи утворюють колону з загальним горизонтальним хрестоподібним перерізом, в центрі якого розташований квадрат, і/або колону з загальним горизонтальним Т-подібним перерізом, в центрі якого розташований квадрат, 7 і/або колону з загальним горизонтальним Гподібним перерізом, у куті якого розташований квадрат, та колону з загальним горизонтальним перерізом у вигляді поєднання квадрату та прямокутника з різними суміжними сторонами в залежності від зони розташування такої колони у каркасі конструкції, до того ж, монолітні залізобетонні плити перекриття розташовані на вертикальній відстані до 12м між сусідніми, крім того, кожний стик збірної залізобетонної колони з монолітною залізобетонною плитою перекриття отриманий шляхом заливання зазору між вищевказаними послідовно поєднаними арматурою елементами збірної залізобетонної колони бетонним розчином при виготовленні монолітної залізобетонної плити перекриття із застосуванням опалубки та в результаті затвердіння вказаного розчину, при цьому вертикальний розмір зазначеного зазору між поєднаними арматурою елементами збірної залізобетонної колони дорівнює товщині монолітної залізобетонної плити перекриття, до того ж, міжквартирні панелі встановлені таким чином, що спираються на монолітну залізобетонну плиту перекриття, забезпечуючи сприймання вигинальних та зсувних зусиль, або таким чином, що підтримують монолітну залізобетонну плиту перекриття, забезпечуючи сприймання вертикальних навантажень та вигинальних і зсувних зусиль, крім того, при розташуванні збірних залізобетонних колон таким чином, що горизонтальна відстань між їх повздовжніми осями складає до 6м, монолітна залізобетонна плита перекриття виконана одношаровою з товщиною до 0,16м, а при розташуванні збірних залізобетонних колон таким чином, що горизонтальна відстань між їх повздовжніми осями складає від 6м до 10,2м, монолітна залізобетонна плита перекриття виконана багатошаровою з товщиною від 0,2м до 0,3м. Саме ці ознаки необхідні і достатні для вирішення поставленої задачі. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де зображено на: Фіг.1 - схема комбінованої збірно-монолітної каркасно-стінової конструкції для житлових та громадських будинків із збірними залізобетонними колонами, що утримують від одної але не більше дев'яти монолітних залізобетонних плит перекриття; Фіг.2 - схема комбінованої збірно-монолітної каркасно-стінової конструкції для житлових та громадських будинків із збірними залізобетонними колонами, що утримують від десяти але не більше шістнадцяти монолітних залізобетонних плит перекриття; Фіг.3 - схема комбінованої збірно-монолітної каркасно-стінової конструкції для житлових та громадських будинків із збірними залізобетонними колонами, що утримують більше шістнадцяти монолітних залізобетонних плит перекриття. Комбінована збірно-монолітна каркасностінова конструкція для житлових та громадських будинків включає панелі для шахт ліфтів, блоки для вентиляції та димовидалення, залізобетонні сходові майданчики та марші, як мінімум одну монолітну залізобетонну плиту перекриття 1 з вирі 47998 8 зами для проходу інженерних комунікацій, зовнішні самотримальні стіни 2 для загальних умов будівництва або зовнішні тримальні стіни 2 для складних умов будівництва, а також виконані з можливістю забезпечення жорсткості конструкції і міжквартирної звукоізоляції комбіновані міжквартирні панелі 3, а також збірні залізобетонні колони 4. Кількість зазначених елементів конструкції залежить від планування та кількості поверхів будинку. При цьому, збірні залізобетонні колони 4 розташовані таким чином, що горизонтальна відстань між їх повздовжніми осями складає від 3м до 10,2м, що дозволяє отримати достатньо велику площу окремих приміщень будівлі. А монолітні залізобетонні плити перекриття 1 розташовані на вертикальній відстані до 12м між сусідніми, що забезпечує достатньо великі вертикальні розміри окремих приміщень. Крім того, кожний стик збірної залізобетонної колони 4 з монолітною залізобетонною плитою перекриття 1 отриманий шляхом заливання зазору між вищевказаними послідовно поєднаними арматурою елементами збірної залізобетонної колони 4 бетонним розчином при виготовленні монолітної залізобетонної плити перекриття 1 із застосуванням опалубки та в результаті затвердіння вказаного розчину. При цьому вертикальний розмір зазначеного зазору між поєднаними арматурою елементами 5 і/або 6 збірної залізобетонної колони 4 дорівнює товщині монолітної залізобетонної плити перекриття 1. Міжквартирні панелі 3 встановлені таким чином, що спираються на монолітну залізобетонну плиту перекриття 1, забезпечуючи сприймання вигинальних та зсувних зусиль, або таким чином, що підтримують монолітну залізобетонну плиту перекриття 1, забезпечуючи сприймання вертикальних навантажень та вигинальних і зсувних зусиль. При розташуванні збірних залізобетонних колон 4 таким чином, що горизонтальна відстань між їх повздовжніми осями складає до 6м, монолітна залізобетонна плита перекриття 1 виконана одношаровою з товщиною до 0,16м. А при розташуванні збірних залізобетонних колон 4 таким чином, що горизонтальна відстань між їх повздовжніми осями складає від 6 до 10,2м, монолітна залізобетонна плита перекриття 1 виконана багатошаровою з товщиною від 0,2 до 0,3м. При цьому, усі вищеописані параметри елементів конструкції та широкі можливості вільного планування приміщень будівлі безпосередньо пов'язані з тим, що збірні залізобетонні колони 4, що утримують від одної але не більше дев'яти монолітних залізобетонних плит перекриття 1 (Фіг.1), складаються з послідовно поєднаних у вертикальному напрямку елементів 5, кожний з яких має горизонтальний переріз у вигляді прямокутника з різними суміжними сторонами, а разом ці елементи утворюють колону 4 з хрестоподібним загальним горизонтальним перерізом, яка розташовується всередині каркасу загальної конструкції. Зазначені елементи утворюють колону 4 з Тподібним загальним горизонтальним перерізом, 9 яка розташовується по краю каркасу загальної конструкції, та колону 4 з Г-подібним загальним горизонтальним перерізом, яка розташовується у кутах каркасу загальної конструкції. А утворена зазначеними елементами колона 4 з прямокутним загальним горизонтальним перерізом розташовується по периметру каркасу загальної конструкції, або в його середині. Форма хрестоподібних, Тподібних та Г-подібних перерізів описаних збірних колон 4, що отримані поєднанням вертикальних рядів однотипних елементів 5, також наведена на Фіг.1. Як можна побачити, форма отриманих колон 4 забезпечує можливість отримання скритих стиків при поєднанні їх вертикальних торцевих поверхонь з вертикальними торцевими поверхнями міжквартирних перегородок 3 та зовнішніх стін 2. Збірні залізобетонні колони 4, що утримують від десяти але не більше шістнадцяти монолітних залізобетонних плит перекриття 1 (Фіг.2), складаються з послідовно поєднаних у вертикальному напрямку однотипних елементів 6, кожний з яких має квадратний горизонтальний переріз. До того ж, збірні залізобетонні колони 4, що утримують більше шістнадцяти монолітних залізобетонних плит перекриття 1 (Фіг.3), складаються з одного ряду послідовно поєднаних у вертикальному напрямку елементів 6, кожний з яких має квадратний горизонтальний переріз, та розташованих впритул до вказаного ряду від одного до чотирьох рядів послідовно поєднаних у вертикальному напрямку елементів 5, кожний з яких має горизонтальний переріз у вигляді прямокутника з різними суміжними сторонами. Разом усі ці елементи 5 і 6 утворюють колону з загальним горизонтальним хрестоподібним перерізом, в центрі якого розташований квадрат. Така колона 4 розташовується всередині каркасу загальної конструкції. Зазначені елементи 5 і 6 також утворюють колону 4 з загальним горизонтальним Т-подібним перерізом, в центрі якого розташований квадрат. Вказана колона 4 розташовується по краю каркасу загальної конструкції. Також ці елементи 5 і 6 утворюють колону 4 з загальним горизонтальним Г-подібним перерізом, у куті якого розташований квадрат. Ця колона 4 призначена для кутового розташування у каркасі загальної конструкції. До того ж описані елементи 5 і 6 утворюють колону 4 з загальним горизонтальним перерізом у вигляді поєднання квадрату та прямокутника з різними суміжними сторонами, яка розташовується по краю каркасу загальної конструкції. Форма хрестоподібних, Т 47998 10 подібних та Г-подібних перерізів описаних збірних колон 4, що отримані поєднанням вертикальних рядів однотипних елементів 5 і 6, наведена на Фіг.3. Як можна побачити, форма отриманих колон 4 також забезпечує можливість отримання скритих стиків при поєднанні їх вертикальних торцевих поверхонь з вертикальними торцевими поверхнями міжквартирних перегородок 3 та зовнішніх стін 2. Таким чином, описане виконання збірних колон 4 дозволяє отримати різні колони, в залежності від зони їх розташування у каркасі загальної конструкції та кількості поверхів будівлі, безпосередньо під час будівництва з однотипних, заздалегідь виготовлених залізобетонних елементів 5 і 6. Як показали ретельні дослідження і розрахунки, розташування сусідніх збірних залізобетонних колон 4 на відстані від 3 до 10,2м, розташування сусідніх монолітних залізобетонних плит перекриття 1 на відстані до 12м, а також виконання певним чином плит перекриття 1 з товщиною до 0,16м та від 0,2 до 0,3м, у поєднанні з описаним вище виконанням цих та інших елементів конструкції і з урахуванням вищеописаних зв'язків цих елементів, є необхідними і достатніми параметрами для побудови максимально дешевої комбінованої збірномонолітної каркасно-стінової конструкції для житлових та громадських будинків при забезпеченні достатньо вільних можливостей планування будівлі. При цьому, вихід за межі вказаних параметрів призводить до недоцільності впровадження описаного рішення, коли більш дешевими стають інші, раніше відомі рішення. З урахуванням усіх існуючих нормативів, поєднання усіх вищеописаних елементів конструкції вищенаведеним чином дозволяє забезпечити можливість вільного планування внутрішніх приміщень будинку без внутрішніх площинних вертикальних тримальних конструкцій при будівництві у будь-яких складних гірничо-геологічних умовах з одночасним зменшенням витрат на будівництво. Описана комбінована збірно-монолітна каркасно-стінова конструкція для житлових та громадських будинків дозволяє зменшити вагу залізобетонних міжквартирних панелей та діафрагм жорсткості, вертикальних стрижневих та горизонтальних площинних конструктивних елементів об'ємно-просторової системи будинку, зменшити типорозміри і номенклатуру виробів з паралельним зменшенням металоємності зазначених конструктивних елементів. 11 47998 12 13 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 47998 Підписне 14 Тираж 26 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. Київ – 42, 01601