Каркас будівлі

1. Каркас будівлі, що містить комбінацію колон з кутовим, тавровим, хрестоподібним поперечним перерізом, а також з'єднані з ними несучі і зв'язувальні ригелі, який відрізняється тим, що у верхніх частинах колон виконані вирізи під несучі ригелі з можливістю стиковки і з'єднання торців несучих ригелів при розташуванні їх кінцевих діля C2 2 UA 1 3 з'єднані з колонами ригелі. Застосування проміжних блоків для сполучення колон і ригелів ускладнює конструкцію каркаса, знижує його надійність, збільшує витрати часу і засобів на його зведення. Колони прямокутної форми, з'єднання ригелів з колонами через стрижні такого ж поперечного перерізу, як і у ригелів, не сприяють підвищенню жорсткості і міцності каркаса. Відомий, прийнятий за прототип, каркас будівлі [патент України на корисну модель 18801, МКВ Е04В1/20, пріоритет від 05.06.2006], що містить Lподібні, Т-подібні і хрестоподібні колони, а також сполучені з ними несучі і зв'язувальні ригелі. В вузлах сполучень колони виконані з вирізами, в які виведені арматурні випуски, а ригелі своїми приторцевими частинами установлені на поверхні колон в їх вирізах і виконані в цих частинах з отворами, крізь які пропущені арматурні випуски колон. Каркас будинку містить колони з кутовим, тавровим, хрестоподібним поперечним перерізом. На периферійних ділянках колон виконані вирізи, в яких розміщені випуски несучої арматури колон і закладні деталі. Зазначені вирізи утворюють периферійні опорні поверхні, на які опираються кінцеві ділянки відповідних зв'язувальних та несучих ригелів з їх закладними деталями. Кінцеві ділянки зв'язувальних та несучих ригелів виконані з вертикальними отворами, через які пропущені арматурні випуски колон, що розташовані в периферійних вирізах колон. Закладні деталі зв'язувальних та несучих ригелів з'єднані з закладними деталями колон зварюванням. На верхніх торцях колон закріплені вертикальні направляючі стрижні, а на нижніх торцях колон виконані напрямні отвори. Каркас зводять таким чином. Монтують нижні колони. В периферійні вирізи колон встановлюють кінцеві ділянки відповідних зв'язувальних та несучих ригелів. При цьому арматурні випуски колон пропускають через отвори, що виконані на кінцевих ділянках ригелів. Зварюють закладні деталі ригелів з закладними деталями колон. При зведенні каркаса наступного поверху на нижні колони установлюють верхні колони так, щоб направляючі стрижні нижніх колон ввійшли в напрямні отвори верхніх колон. Колони фіксують у проектному положенні, потім зварюють арматурні випуски нижніх колон з арматурними випусками верхніх колон, заповнюють проміжки між торцями колон, а також отвори ригелів, розчином бетону. Загальними ознаками прототипу і рішення, що заявляється, є: каркас будівлі, що містить комбінацію колон з кутовим, тавровим, хрестоподібним поперечним перерізом, а також з'єднані з ними несучі і зв'язувальні ригелі. Конструктивні особливості з'єднання ригелів з колонами характеризуються наступним: ригелі опираються тільки на частину поперечного перерізу колон (тільки на периферійні опорні поверхні, що утворені вирізами на периферійних ділянках колон); ригелі безпосередньо між собою не зв'язані (зв'язок здійснюється через колони). Зазначені особливості обмежують можливості підвищення характеристик жорсткості та міцності каркаса будівлі. 95834 4 В основу винаходу поставлена задача підвищення характеристик жорсткості та міцності каркаса будівлі. Поставлена задача вирішується тим. що в каркасі будівлі, який містить комбінацію колон з кутовим, тавровим, хрестоподібним поперечним перерізом, а також з'єднані з ними несучі і зв'язувальні ригелі, відповідно до винаходу, у верхніх частинах колон виконані вирізи під несучі ригелі з можливістю стиковки і з'єднання торців несучих ригелів при розташуванні їх кінцевих ділянок у зазначених вирізах колон, на кінцевих ділянках несучих ригелів виконані торцеві вирізи під зв'язувальні ригелі з можливістю стиковки і з'єднання торців зв'язувальних ригелів при розташуванні їх кінцевих ділянок у зазначених вирізах несучих ригелів. Вказані ознаки є істотними ознаками винаходу. Доцільно несучі ригелі виконати з нижніми полицями, а торцеві вирізи на кінцевих ділянках несучих ригелів виконати з можливістю обпирання зв'язувальних ригелів на нижні полиці несучих ригелів при розміщенні кінцевих ділянок зв'язувальних ригелів в торцевих вирізах несучих ригелів. Доцільно в верхній частині колон виконати сліпі отвори, ригелі виконати з наскрізними отворами, що відповідні сліпим отворам колон, при цьому в сліпих отворах колон та в сполучених з ними наскрізних отворах ригелів замонолітити несучі шипи. Доцільно також торці несучих і/або зв'язувальних ригелів виконати скіснозрізаними з закладними деталями в одному чи декількох рівнях, які з'єднані між собою привареними до них металевими стержнями, що розміщені по висоті несучих і/або зв'язувальних ригелів в одному чи декількох рівнях. Кінцеві ділянки несучих і/або зв'язувальних ригелів доцільно виконати з повздовжніми/поперечними заглибинами, в яких розмістити стержні, що з'єднані з робочою арматурою несучих і/або зв'язувальних ригелів. Зазначені особливості виконуються відомими конструктивними прийомами, які дають можливість додаткового підвищення жорсткості та міцності каркаса. Істотні ознаки винаходу знаходяться в причинно-наслідковому зв'язку з технічним результатом, що досягається. Так, відмітні ознаки винаходу (у верхніх частинах колон виконані вирізи під несучі ригелі з можливістю стиковки і з'єднання торців несучих ригелів при розташуванні їх кінцевих ділянок у зазначених вирізах колон, на кінцевих ділянках несучих ригелів виконані торцеві вирізи під зв'язувальні ригелі з можливістю стиковки і з'єднання торців зв'язувальних ригелів при розташуванні їх кінцевих ділянок у зазначених вирізах несучих ригелів) спільно з істотними ознаками, загальними з прототипом, забезпечують підвищення характеристик жорсткості та міцності каркаса будівлі. Пояснюється це наступним. Конструктивні особливості з'єднання ригелів з колонами в каркасі будівлі, що заявляється, забезпечують можливості жорсткого безпосередньо 5 го з'єднання ригелів між собою з утворенням жорстких горизонтальних ригельних поясів, що виконують функції діафрагм жорсткості на відповідних відмітках каркаса, а також можливості обпирання зазначених ригельних поясів на колони по всій площі сумарного поперечного перерізу колон (ефективність використання поперечного перерізу колон). Це істотно підвищує характеристики жорсткості та міцності каркаса будівлі. Нижче приводиться опис каркаса будівлі, що заявляється, з посиланнями на креслення, на яких показано: Фіг.1 - каркас будівлі з кутовими, тавровими та хрестоподібними колонами, вигляд в плані. Фіг.2 - каркас будівлі з кутовими та тавровими колонами, вигляд в плані. Фіг.3 - каркас будівлі з кутовими колонами, вигляд в плані. Фіг.4 - каркас будівлі, верхня частина хрестоподібної колони. Фіг.5, 6 - каркас будівлі, верхня частина таврової колони. Фіг.7 - каркас будівлі, верхня частина кутової колони. Фіг.8 - каркас будівлі, з'єднання ригелів з хрестоподібною колоною. Фіг.9 - каркас будівлі, вид А на фіг.8. Фіг.10 - каркас будівлі, переріз Б-Б на фіг.8. Фіг.11 - каркас будівлі, елементи з'єднання ригелів з хрестовиною колоною в рознесеному вигляді. Фіг.12 - каркас будівлі, з'єднання ригелів з тавровою колоною. Фіг.13 - каркас будівлі, з'єднання ригелів з кутовою колоною. Фіг.14 - каркас будівлі, вузол з нижньою та верхньою хрестоподібними колонами. Фіг.15, 16 - каркас будівлі, вузол з нижньою та верхньою тавровими колонами. Фіг.17 - каркас будівлі, вузол з нижньою та верхньою кутовими колонами. Фіг.18 - каркас будівлі, використання направляючих стержнів при монтажі колон. Фіг.19 - каркас будівлі, вузол І на фіг.18. На фіг.1 показаний каркас будівлі, що включає комбінацію колон з хрестоподібним, тавровим та кутовим поперечним перерізом, вигляд в плані. Каркас будівлі містить колони з хрестоподібним 1, тавровим 2 та кутовим 3 поперечним перерізом, несучі 4 і зв'язувальні 5 ригелі, що з'єднані між собою і з колонами 1, 2, 3. Можливі варіанти каркаса будівлі з іншими комбінаціями колон 1, 2, 3. Так, на фіг.2 показаний каркас будівлі, що включає комбінацію колон з тавровим 2 та кутовим 3 поперечним перерізом. На фіг.3 показаний каркас будівлі, що включає тільки колони 3 з кутовим поперечним перерізом. Колони 1, 2, 3 у своїй верхній частині виконані з вирізами 6 (фіг.4, 5, 6, 7) під несучі ригелі 4, несучі ригелі 4 виконі з полицями 7 у нижній частині, розташовані кінцевими ділянками 8 у вирізах 6 колон 1, 2, 3, на кінцевих ділянках 8 несучих ригелів над полицями 7 виконані торцеві вирізи 9, в яких розміщені зв'язувальні ригелі 5, що оперті на полиці 7 несучих ригелів 4 та верхні торці колон 1, 95834 6 2, 3. В верхній частині колон 1, 2, 3 виконані сліпі отвори 10, ригелі 4, 5 виконані з наскрізними отворами 11, що відповідні сліпим отворам 10 колон 1, 2, 3, при цьому в сліпих отворах 10 колон 1, 2, 3 та в сполучених з ними наскрізних отворах 11 ригелів 4, 5 замонолічені несучі шипи 12. Торці 13 несучих 4 і/або зв'язувальних 5 ригелів виконані скіснозрізаними з закладними деталями 14 в одному чи декількох рівнях, які з'єднані між собою привареними до них металевими стержнями 15, що розміщені по висоті несучих 4 і/або зв'язувальних ригелів 5 в одному чи декількох рівнях. Кінцеві ділянки 16 несучих 4 і/або зв'язувальних 5 ригелів виконані з повздовжніми/поперечними заглибинами 17, в яких розміщені стержні 18, що з'єднані з робочою арматурою 19 несучих 4 і/або зв'язувальних 5 ригелів. В місцях стиковки ригелів 4, 5 та впирання їх на колони 1, 2, 3 виконаний шар 20 полімерцементного розчину. Конструктивні особливості з'єднання ригелів з колонами показані на фіг.8-13. На фіг.11 показані елементи з'єднання в рознесеному вигляді. На фіг.14-17 показані вузли з нижніми та верхніми колонами. Залежно від заданої конструктивної схеми будівлі (габаритних розмірів у плані, довжини і кількості прольотів, висоти і кількості поверхів) несучі шипи 12, закладні деталі 14, заглибини 17, металеві стержні 15, 18 можуть мати різні форми і розміри та різноманітне конструкційне виконання. Так, несучі шипи 12 можуть бути виконані в круглих, квадратних чи прямокутних отворах 10, 11 у вигляді міцних бетонних чи залізобетонних елементів з армуванням одним або кількома стрижнями чи просторовими каркасами. Закладні деталі 14 можуть бути виконані по всій площі торців ригелів 4, 5 чи по окремих ділянках у вигляді кутиків, плоских чи фігурних пластин або арматурних решіток. Металеві прутки 15, 18 у поперечному перерізі можуть бути круглими, прямокутними або зрізанопірамідними. Каркас зводять таким чином. Монтують нижні колони 1, 2, 3. На поверхні вирізів 6 колон 1, 2, 3 наносять шар 20 полімерцементного розчину, вводять в вирізи 6 кінцеві ділянки 8 несучих ригелів 4. На кінцеві ділянки 8 несучих ригелів 4 і на верхні торці 1, 2, 3 наносять той же шар 20 полімерцементного розчину, на який укладають зв'язувальні ригелі 5. Приварюють до закладних деталей 14 металеві стержні 15. При зведенні каркаса наступного поверху на нижні колони 1, 2, 3 установлюють такі ж верхні колони, для чого на верхні поверхні несучих 4 і зв'язувальних ригелів 5 наносять шар 20 полімерцементного розчину, піднімають верхні колони 1, 2, 3, встановлюють їх на верхні поверхні несучих 4 і зв'язувальних ригелів 5 над нижніми колонами 1, 2, 3 через шар 20 полімерцементного розчину, фіксуючи їх в проектному положенні. На верхніх колонах 1, 2, 3 аналогічним чином монтують несучі 4 та зв'язувальні 5 ригелі наступного поверху. Для полегшення монтажу можливий варіант 7 використання колон 1, 2, 3 з направляючими стержнями 21. В такому випадку на верхніх торцях колон 1, 2, 3 виконують глухі отвори 22, на яких закріплюють направляючі стержні 21. На верхніх торцях колон 1, 2, 3 виконують конічні направляючі отвори 23. При зведенні каркаса наступного поверху на нижні колони 1, 2, 3 з направляючими стер 95834 8 жнями 21 на верхніх торцях установлюють такі ж верхні колони з направляючими отворами 23 на нижніх торцях, так щоб направляючі стержні 21 нижніх колон розмістилися в направляючих отворах 23 верхніх колон. Це полегшує центрівку колон. Зазначені конструктивні особливості показані на фіг.18, 19. 9 95834 10 11 95834 12 13 95834 14 15 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 95834 Підписне 16 Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601