БЕЗРИГЕЛЬНЫЙ КАРКАС ИЗ МОНОЛИТНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА С ОБЫЧНЫМ АРМИРОВАНИЕМ ДЛЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ РАЙОНОВ

Изобретение относится к строительству, а именно промышленному и гражданскому строительству при котором уменьшается строительная высота помещений и в целом всего здания, уменьшается трудоемкость опалубочных работ.
Сущность изобретение заключается в том, что в плите скрыта балка высотой равной высоте плите и шириной (условной) равной ширине сечения колонны и армированная с рабочей арматурой сечением, равным половине сечению рабочей арматуры плиты – балки, плита – балка выполняющая роль рамной конструкции, который обеспечивает пространственную жесткость конструкции и имеет прямоугольную сечению – шириной, равной одной четвертой части пролета с каждой стороны оси колонн и высотой, равной высоте сечению плиты, площадь рабочей арматуры плиты-балки делятся на две равные части, которые размещаются виде рабочей арматуры скрытой балки и армосеток плиты, соединения плиты – балки с колонной осуществляется при помощи опорного столика с воротником заводского изготовления, которая приваривается к рабочей арматуры колонны.
Принцип работы предлагаемого каркаса из монолитного железобетона основан на совместной работе плиты – балки с колонной, представляющий жесткий узел рамного каркаса

Изобретение относится к строительству, а именно промышленному и гражданскому строительству при котором уменьшается строительная высота помещений и в целом всего здания, уменьшается трудоемкость опалубочных работ.
Особенно для жилых и общественных зданий отсутствие выступающих ребер балок покрытий (ригелей) улучшают архитектурную выразительность помещений [1].
Известно, что аналогичный безригельный каркас из сборно – монолитного железобетона, состоящий из сборных плит – надколонных, межколонных и средних, соединяющие между собой и с колонной при помощи сварки выпусков арматуры с последующей обетонированием полости стыка построены в Республики Таджикистан. Эти конструкции разработаны НПО Монолит (г. Москва, Российская Федерация).
Наиболее близким к предлагаемому варианту безригельного каркаса являются выше перечисленные сборно – монолитные элементы безригельного каркаса [2] при котором сборная надколонная плита при помощи сварки закладной металлической пластины к рабочей арматуры колонны с последующей обетонированием полости стыка соединяется с колонной.
Недостатками указанного каркаса из сборно – монолитных элементов являются многочислен-ные соединения элементов плит перекрытый, которые требуют квалифицированные сварочные и бетонные работы. В предлагаемом варианте эти работы отсутствуют, единственный узел в целом перекрытии выполняется сваркой элемента опорного столика к рабочему арматуры колонны.
Цель настоящего изобретения является внедрение нового, вида соединения плиты – балки безригельного каркаса из монолитного железобетона с колонной.
Цель достигается тем, что опорный столик, который состоит из воротника запроектированного из металлических уголков прокатного профиля и к которому привариваются рабочие стержни опорной арматуры воспринимающие опорный изгибающий момент (фиг.7), надевается на рабочую арматуру колонны и приваривается к нему и образует рамную конструкцию.
Принцип работы предлагаемого каркаса из монолитного железобетона основан на совместной работе плиты – балки с колонной представляющий жесткий узел рамного каркаса.
Предложенный вариант безригельного каркаса из монолитного железобетона состоит из плиты и колонны, которые при совместной работе образуют раму и отличается тем, что в плите скрыта балка высотой равной высоте плите и шириной (условной) равной ширине сечения колонны и армированная с рабочей арматурой сечением, равным половине сечению рабочей арматуры плиты – балки. Плита – балка выполняющая роль рамной конструкции который обеспечивает пространственную жесткость конструкции и имеет прямоугольную сечению – шириной, равной одной четвертой части пролета с каждой стороны от оси колонн и высотой, раной высоте сечению плиты. Площадь рабочей арматуры плиты-балки делятся на две равные части, которые размещаются виде рабочей арматуры скрытой балки и армосеток плиты (табл.1, 2). Соединения плиты – балки с колонной осуществляется при помощи опорного столика с воротником заводского изготовления, которая приваривается к рабочей арматуры колонны.
Устройство опорного столика указаны на фигурах и фотографиях в натуральную величину.
Опорный столик состоит из воротника (фартук) запроектированного из уголков, имеет замкнутую квадратную форму повторяющую сечение колонны с внутренним размером равным внешнему периметру между рабочими арматурами колонны. К этому воротнику приваривают с четырех сторон рабочие стержни плиты – балки. Количество, размеры и классы арматуры приведены в таблицах 1, 2, 3, 4.
Безригельный каркас из монолитного железобетона с обычным армированием (фиг.3, фиг.4, фиг.5) создается следующим образом. После установки опалубки данного этажа на проектный уровень на оголенную рабочую арматуру колонны надеваются опорный столик заводского изготовления и по углам воротник с двух сторон приваривают к рабочей арматуре колонны (фиг.3). После проверки качество сварных работ, прочности сварных швов неразрушающими методами и составления акта приемки разрешается к дальнейшему выполнению арматурных и бетонных работ.
Сначала выполняют вязанные армокаркасы плиты – балки, потом армосетки всего плит перекрытий (Фиг.1, Фиг. 2). После окончания арматурных работ составляют акты приемки арматурных работ, после чего приступают к бетонным работам.

Таблица 1.

Площадь поперечного сечения, количество и диаметр рабочей арматуры плиты - балки

Временная полезная нагрузка , кН/м2 Расчетное сечение Площадь рабочей арматуры плиты - балки, см2/d, n, А500с
4,8х4,8 5,4х5,4 6,0х6,0 6,6х6,6 7,2х7,2
4,00 опорное 11,4/4d16+10d10 15,3/4d16+12d10 18,5/4d18+ 12d10 19,1/4d18+14d10 26,7/4d22+16d10
пролетное 11,4/4d16 +10d10 15,3/4d16 +12d10 18,5/4d18 +12d10 19,1/4d18 + 14d10 26,7/4d22 +16d10
6,00 опорное 12,7/4d16+10d10 16,4/4d16+12d10 24,0/4d20+12d12 24,8/4d20+14d12 33,3/4d22+16d12
пролетное 12,7/4d16 +10d10 16,4/4d16 +12d10 24,0/4d20 +12d12 24,8/4d20 +14d12 33,3/4d22 +16d12
8,00 опорное 15,3/4d16 +10d10 20,2/4d18+12d10 26,1/4d20+12d12 30,0/4d22+14d12 40,0/4d28+16d12
пролетное 15,3/4d16 +10d10 20,2/4d18 +12d10 24,0/4d20 +12d12 30,0/4d22 +14d12 40,0/4d28 +16d12
10,00 опорное 16,5/4d18 +10d10 25,0/4d20+12d12 27,2/4d20+12d12 33,3/4d22+14d12 44,7/4d28+16d14
пролетное 16,5/4d18 +10d10 25,0/4d20 +12d12 27,2/4d20 +12d12 33,3/4d22 +14d12 44,7/4d28 +16d14
12,00 опорное 19,0/4d20+10d10 25,8/4d20+12d12 33,7/4d25+12d12 38,1/4d25 +14d14 50,0/4d28 +16d14
пролетное 17,8/4d20 +10d10 24,6/4d20 +12d12 31,5/4d25 +12d12 38,1/4d25 +14d14 48,5/4d28 +16d14

Таблица 2.
Процент армирования плиты – балки

Временная полезная нагрузка , кН/м2 Расчетное сечение Процент армирования плиты – балки для сетки колонн, %

4,8х4,8 5,4х5,4 6,0х6,0 6,6х6,6 7,2х7,2
4,00 опорное 0,94 0,86 0,82 0,71 0,85
пролетное 0,59 0,53 0,51 0,44 0,54
6,00 опорное 0,37 0,40 0,5 0,42 0,51
пролетное 0,38 0,40 0,5 0,42 0,51
8,00
опорное 0,45 0,50 0,54 0,50 0,62
пролетное 0,45 0,50 0,50 0,50 0,62
10,00 опорное 0,49 0,62 0,57 0,56 0,70
пролетное 0,50 0,62 0,57 0,56 0,69
12,00 опорное 0,56 0,64 0,70 0,64 0,77
пролетное 0,53 0,60 0,66 0,64 0,75


Безригельный каркас из монолитного железобетона с обычным армированием
для сейсмических районов



Фиг. 1


Фиг 2


Фиг 3 Фиг.4

Таблица 3.
Стальной опорный столик (воротник) заводского изготовления узла соединения плиты – балки с колонной безригельного каркаса с обычной арматурой. Номер уголка и диаметр опорной рабочей арматуры, при обычном армировании

Сетка колонн, м Временная полезная нагрузка на перекрытие, кН/м2
4,0 6,0 8,0 10,0 12,0
Номер уголька, мм/количество и диаметр арматуры
4,8х4,8 50/4d16 50/4d16 63/4d18 75/4d18 100/4d22
5,6х5,6 63/4d16 75/4d18 75/4d20 90/4d20 100/4d25
6,0х6,0 63/4d18 75/4d20 80/4d22 90/4d25 100/4d28
6,6х6,6 75/4d18 75/4d20 80/4d22 90/4d25 100/4d28
7,2х7,2 75/4d20 80/4d22 90/4d25 100/4d28 100/4d28

Таблица 4.
Размеры по контуру стального опорного столика заводского изготовлени и его вес
при обычном армировании

Временная полезная нагрузка на перекрытие, кН/м2 Размеры опорного стального столика при сетке колонн, м
4,8х4,8 5,6х5,6 6,0х6,0 6,6х6,6 7,2х7,2
2,4х2,4 2,8х2,8 3,0х3,0 3,3х3,3 3,6х3,6
Вес стального опорного столика заводского изготовления, кг
4,0 36,88 38,56 50,15 59,35 76,01
6,0 36,86 51,36 64,66 70,58 105,78
8,0 40,56 60,72 83,85 86,01 120,72
10,0 44,96 63,72 102,22 111,47 154,62
12,0 61,53 91,46 131,4 143,01 154,62

1. Шарипов Л., Нуралиев К., Исхаков Я.Ш. Железобетонные и каменные конструкции. Общий курс, книга 2, 2016 г, г.Душанбе.
2. Дожвенко С.В. Безригельный железобетонный сборно – монолитный каркас многоэтажного здания/Квенцель А.С./Малый патент/ 10.09.2008. Б. № 25