Сборная несущая конструкция перекрытия с балками
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к области строительства, в частности к сборным перекрытиям зданий. Технический результат изобретения заключается в снижении материалоемкости перекрытия. Перекрытие состоит из комбинированной панели перекрытия, включающей стальную балку, бетонную плиту и бетонную вертикальную стенку, расположенную между бетонной плитой и стальной балкой, и из составной балки, содержащей бетонную вертикальную стенку, двутавровую балку, закрепленную к нижней части бетонной вертикальной стенки. К двутавровой балке прикреплен кронштейн, предназначенный для размещения и крепления, по меньшей мере, участка стальной балки панели. 5 н. и 25 з.п. ф-лы, 10 ил.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к сборным несущим конструкциям перекрытий.
Уровень техники
Сборные бетонные конструкции часто используется для строительства зданий общественного назначения и промышленных зданий, а также больших жилых зданий, таких как многоквартирные комплексы. Сборные конструкции имеют ряд преимуществ, таких как быстрое возведение здания, надлежащий контроль качества и возможность предварительной сборки большинства несущих элементов здания. Однако обычные сборные конструкции имеют ряд недостатков, таких как большой вес и сложные соединения между сборными элементами и остальной строительной конструкцией.
В настоящее время тавровые и двутавровые панели используются для строительства перекрытий. Сборные тавровые и двутавровые конструкции обычно имеют ширину восемь футов (2,4 м) и длину 25-40 футов (7,5-12 м) и более. Тавровые панели обычно имеют нагрузочную поверхность толщиной 1,5-2 дюйма (38-50 мм) и участок балки, продолжающийся вниз от нагрузочной поверхности вдоль продольного центра настила. Балка обычно имеет толщину примерно 8 дюймов (200 мм) и высоту примерно 24 дюйма (610 мм).
Двутавровые панели обычно имеют нагрузочную поверхность толщиной примерно 2 дюйма (50 мм) и две балки, продолжающиеся вниз от настила. Балки расположены примерно на расстоянии четырех футов и проходят по длине панели и имеют толщину примерно 6 дюймов (150 мм) и высоту примерно 24 дюйма (610 мм). После установки тавровых и двутавровых панелей сверху панелей часто укладывается бетон толщиной 2 -3 дюйма (50-75 мм).
Тавровые и двутавровые панели могут быть тяжелыми. Тяжелые панели перекрытия могут требовать использования более тяжелых колонн и балок (например, колонн и балок, которые имеют увеличенную прочность конструкции и конструктивную целостность) для поддержки панелей перекрытия и т.д., что увеличивает вес почти каждого компонента строительной конструкции. В более тяжелых элементах конструкции часто используется большее количество материалов, что увеличивает стоимость таких элементов, и требуются усиленные боковые и вертикальные опоры, в результате чего ограничивается высота здания, в частности, из-за несущей способностью грунта.
Сущность изобретения
Комбинированная панель перекрытия включает в себя бетонный настил перекрытия, имеющий боковой участок и краевой элемент, соединенный с боковым участком. Краевой элемент расположен рядом со смежным краевым элементом. Смежный краевой элемент соединен со смежным бетонным настилом перекрытия. Краевой элемент также имеет соединение, образованное между краевым элементом и смежным краевым элементом для образования канала. Краевой элемент также имеет связующий материал, уложенный в канал для образования соединения между бетонным настилом перекрытия и смежным бетонным настилом перекрытия.
Способ образования сборной несущей конструкции перекрытия может включать в себя предварительную сборку первой комбинированной панели перекрытия, имеющей настил перекрытия, предварительную сборку второй комбинированной панели перекрытия, крепление второго углового профиля первой комбинированной панели перекрытия к первому угловому профилю второй комбинированной панели перекрытия для образования канала между ними и укладку связующего материала в канал.
Соответственно, предлагается выбор концепций в упрощенной форме, что представлено ниже в подробном описании. Не предусматривается ни то, что сущность изобретения должна идентифицировать основные отличительные характеристики или существенные характеристики заявленного предмета рассмотрения, ни то, что сущность изобретения должна использоваться как средство определения объема заявленного предмета рассмотрения.
Краткое описание чертежей
Различные варианты выполнения настоящего изобретения показаны и описаны со ссылкой на пронумерованные чертежи, на которых:
Фиг.1А - вид сверху на примерную сборную несущую конструкцию перекрытия согласно примеру;
Фиг.1В - перспективный вид снизу смежных комбинированных панелей перекрытия и примерной составной балки согласно примеру;
Фиг.2А - частичный вид в разрезе соединения между двумя смежными комбинированными панелями перекрытия по плоскости 2А-2А из Фиг.1А;
Фиг.2В - частичный вид в разрезе соединения из Фиг.2А между двумя смежными комбинированными панелями перекрытия по плоскости 2В-2В из Фиг.2А;
Фиг.3А - частичный вид в разрезе примерного соединения между комбинированной панелью перекрытия и примерной составной балкой по плоскости 3А-3А из Фиг.1А;
Фиг.3В - частичный вид в разрезе соединения из Фиг.3А по плоскости 3В-3В из Фиг.3А;
Фиг.3С - частичный вид в разрезе соединения из Фиг.3А по плоскости 3С-3С из Фиг.3А;
Фиг.4А-4В - различные этапы примерного способа образования комбинированной панели перекрытия;
Фиг.5А-5В - различные этапы примерного способа образования составной балки;
Фиг.6А-6D - альтернативные соединения между комбинированными панелями перекрытия согласно нескольким примерам;
Фиг.7 - соединение между противоположными комбинированными панелями перекрытия и балкой согласно примеру;
Фиг.8А - вид снизу примерного варианта выполнения комбинированной панели перекрытия;
Фиг.8В - вид в разрезе комбинированной панели перекрытия из Фиг.8А по плоскости 8В-8В из Фиг.8А;
Фиг.8С - вид в разрезе комбинированной панели перекрытия из Фиг.8А по плоскости 8С-8С из Фиг.8А;
Фиг.9А - вид сверху примерного варианта выполнения сборной несущей конструкции перекрытия;
Фиг.9В - вид в разрезе сборной несущей конструкции перекрытия по плоскости 9В-9В из Фиг.9А; и
Фиг.10 - альтернативный вариант выполнения комбинированной панели перекрытия.
Следует принять во внимание, что чертежи являются пояснительными и не ограничивают объем изобретения, который определяется приложенной формулы изобретения. Показанные варианты выполнения отражают различные аспекты и задачи изобретения. Следует принять во внимание, что отсутствует возможность ясно показать каждый элемент и отличительную характеристику изобретения на отдельной фигуре и, по существу, многочисленные фигуры представлены для более понятного отдельного изображения различных конструктивных особенностей изобретения. Аналогично, не каждый вариант выполнения должен обеспечивать все преимущества настоящего изобретения.
Подробное описание
Примеры сборных несущих конструкций перекрытий, комбинированные панели перекрытия, составные балки, соединения и способы изготовления каждого из перечисленных компонентов будут описаны со ссылкой на цифровые обозначения. Чертежи и описания служат для пояснения различных аспектов описываемых примеров и не предназначены для ограничения объема приложенной формулы изобретения.
Описанные ниже примеры обеспечивают уменьшение массы конструкции перекрытия по сравнению с обычной конструкцией. Например, обычная бетонная двутавровая конструкция со схожими проемами и условиями нагружения весила бы приблизительно на 100% больше в расчете на единицу площади по сравнению описанными здесь примерами. Другие элементы конструкции, такие как бетонные балки и бетонные колонны, которые используются в двутавровых конструкциях, также намного превышают по весу колонны, используемые в настоящем изобретении. Увеличенный вес двутавровой конструкции перекрытия требует использования более мощного фундамента и фундаментных стен. Это накладывает ограничения на высоту конструкций и проведение строительных работ в местах с недостаточной несущей способностью грунта.
Вертикальные опоры или стены двутавровой панели перекрытия являются сплошными и не обеспечивают возможность прохождения механических компонентов и прокладки канализации или электропроводки через тавровый профиль, в результате чего увеличивается высота этажа, поскольку все инженерные коммуникации должны прокладываться под конструкцией перекрытия. Проемы в вертикальной стенке настоящей конструкции обеспечивают прохождение механических и электрических компонентов и компонентов канализационной системы через конструкцию, в результате чего устраняется необходимость прохождения этих элементов под конструкцией перекрытия.
Настоящая система также обеспечивает большую гибкость в определении мест пересечения плиты (проемов через плиту перекрытия), поскольку балки расположены дальше друг от друга, а именно, на расстоянии 8 футов (2,4 м) по осям против 4-5 футов (1,2-1,5 м) для стоек двутавровых конструкций.
Двутавровые конструкции собираются с помощью пластин для сварки, заделанных в каждый компонент, и должны опираться на бетонные или каменные конструкции. Настоящая конструкция устанавливается на болтах в более легкую стальную конструкцию, что позволяет использовать ее в средневысотном и высотном строительстве.
Обычные сборные стальные и бетонные конструкции также имеют некоторые недостатки, которые могут быть уменьшены с помощью настоящего изобретения. Образование обычных сборных перекрытий на объекте является очень трудоемким процессом. После установки колонн для обычного перекрытия со сложной балочной клеткой остальные материалы для обычной конструкции устанавливаются по отдельности и включают в себя балки, перекладины, металлический настил, шпильки Нельсона, арматуру, краевые ограждения и заливаемый бетон. Эта сборка требует значительно больше времени по сравнению с настоящим изобретением, поскольку настоящая конструкция собирается предварительно. Используя настоящее изобретение, можно значительно быстрее устанавливать перекрытие в готовую конструкцию, что уменьшает общее время строительства.
В расчетах, которые выполняются для обычного сборного перекрытия, бетон, находящийся под верхней частью выемки в настиле, не используется в сложном сечении, но все же вносит вклад в вес бетона при строительстве и в стоимость материалов. За счет предварительной сборки панелей перекрытия настоящая конструкция устраняет необходимость в металлическом настиле. Это обеспечивает экономию материала и исключает расходы на сварку стального настила на месте.
В обычной стальной конструкции определяющим фактором по всему размеру стальных элементов является необходимость того, чтобы стальные элементы рамной конструкции выдерживали полный вес бетонной смеси независимо от прочности бетона. В настоящем изобретении стальные балки будут полностью поддерживаться формами, пока бетон не затвердел. Это само по себе уменьшает размер стальной балки и устраняет необходимость предварительного изгибания балки, поскольку не требуется, что бы балки поддерживали вес бетонной смеси.
Кроме того, в обычной стальной конструкции балки выравниваются таким образом, чтобы верхние части балок и перекладин были расположены заподлицо. Это связано с тем, что металлический настил укладывается на перекладины и балки, и настил используется как форма для бетонной плиты. При расчете характеристик сечения этой конструкции расстояние от верхней части стальной балки до середины бетона является одним из наиболее важных факторов. По настоящему изобретению бетонная вертикальная стенка размещается между стальной балкой и бетонной плитой, что позволяет исключить стальной настил, увеличивая расстояние от верхней части стальной балки до центральной линии бетонной плиты и образуя составное сечение. По существу, значительно увеличиваются нагрузочная способность и размеры пролетов предварительно собранной конструкции панели. Настоящая конструкция перекрытия исключает необходимость использования значительного количества стали и бетона по сравнению с обычной системой заливки бетона на месте.
В описании сборной несущей конструкции перекрытия по настоящему изобретению представлены многочисленные виды панели перекрытия и балки, включая сюда виды компонентов и виды в разрезе, показывающие внутреннюю часть конструкции. Для ясности не каждая конструкция панели или балки обозначена или описывается со ссылкой на каждую фигуру, но следует понимать, что эти конструкции являются частью панели или балки.
На Фиг.1А и 1В показана сборная несущая конструкция 100 перекрытия согласно примеру. Ниже приводится описание конфигурации различных отличительных компонентов сборной несущей конструкции перекрытия с последующим описанием образования этих компонентов. Соответственно, приводится описание конфигурации примерных комбинированных панелей перекрытия с последующим описанием конфигурации примерных составных балок. Будет представлена конструкция соединений, образованных между комбинированными панелями перекрытия, а также конструкция соединений, образованных между комбинированными панелями перекрытия и составными балками. После этого будет описано образование сборной несущей конструкции перекрытия, включая сюда описание примерного способа образования сборной несущей конструкции перекрытия, описание примерного способа образования составной балки, описание примерного способа образования соединения между смежными комбинированными панелями перекрытия и, наконец, описание образования соединения между комбинированной панелью перекрытия и составной балкой.
Как показано на Фиг.1А и 1В, сборная несущая конструкция 100 перекрытия включает в себя, по меньшей мере, одну комбинированную панель 200 перекрытия, смежную комбинированную панель 200' перекрытия, противоположную комбинированную панель 200'' перекрытия и некоторое количество балок 300. На Фиг.1В показаны комбинированная панель 200 перекрытия и смежная комбинированная панель 200' перекрытия, опирающиеся на составную балку 300, в которой для ясности опущена промежуточная балка. Обозначения «смежная» и «противоположная» предназначены только для удобства ссылки. Следует принять во внимание, что комбинированные панели перекрытия в сборной несущей конструкции 100 перекрытия могут иметь такую же компоновку, как и описанные здесь панели, или могут иметь отличия. Для удобства ссылки похожие компоненты комбинированной панели 200 перекрытия обозначены одинаковыми ссылочными номерами, как и соответствующие компоненты смежной комбинированной панели 200' перекрытия. Соответственно, комбинированные панели 200, 200' перекрытия обозначены только для удобства ссылки, и описание комбинированной панели 200 перекрытия может использоваться для описания панели 200', а также для описания других комбинированных панелей перекрытия сборной несущей конструкции 100 перекрытия.
Как показано на Фиг.1В, комбинированная панель 200 перекрытия, в общем, может включать в себя бетонную плиту 210. Соединение 220 может быть образовано между комбинированными панелями 200, 200' перекрытия и между бетонной плитой 210 комбинированных панелей 200, 200' перекрытия, в частности. Соединение 220 будет описано более подробно ниже после более полного описания компоновки примерной комбинированной панели 200 перекрытия.
Как показано на Фиг.1В, помимо бетонной плиты 210 комбинированная панель 200 перекрытия также включает в себя бетонную вертикальную стенку 230, стальную балку 240 панели и некоторое количество раскосов 250. По меньшей мере, в одном примере, бетонная плита 210 может быть изготовлена из композиционного материала, например, из железобетона, и образовывать верхнюю и нижнюю поверхности 212А, 212В, противоположные стороны 214А, 214В и противоположные концы 216А, 216В. Один или несколько краевых элементов 218А, 218В также могут быть заделаны в бетонную плиту 210 и продолжаются от противоположных сторон 214А, 214В, соответственно. Как показано на Фиг.1В, каждый из краевых элементов 218А, 218В включает в себя, по меньшей мере, в общем, горизонтальный участок, продолжающийся в поперечном направлении от бетонной плиты 210. Описанные далее в качестве краевого элемента, эти краевые элементы 218А, 218В могут включать в себя только показанный горизонтальный участок. Кроме того, как показано на Фиг.1В, каждая из бетонных плит также может включать в себя пластины 219 под сварку, заделанные в бетонную плиту 210 рядом с краевыми элементами 218А, 218В. Примерная бетонная плита 210 может поддерживаться любым приемлемым способом, и одна из таких компоновок будет более подробно описана ниже.
В показанном примере бетонная плита 210 может поддерживаться присоединенной к ней и/или совместно с ней образованной бетонной вертикальной стенкой 230. В частности, вертикальная стенка 230 может продолжаться виз и от нижней поверхности 212В бетонной плиты 210. Вертикальная стенка может включать в себя некоторое количество вертикальных опор 232 с проемами 234 (также упоминаемыми как пустоты), образуемыми в бетонной вертикальной стенке 230 между вертикальными опорами 232. Проемы 234 могут уменьшать количество бетона, используемого в вертикальной стенке 230 по сравнению с непрерывной стенкой, что, в свою очередь, может уменьшать собственный вес комбинированной панели 200 перекрытия. При такой компоновке вертикальные опоры 232 обеспечивают конструкцию для передачи сдвигающих нагрузок между бетонной плитой 210 и стальной балкой 240 панели. Кроме того, проемы 234 могут обеспечивать пригодное пространство для прокладки каналов системы вентиляции и кондиционирования, трубопроводов и кабелепроводов.
По меньшей мере, в одном примере бетонная вертикальная стенка 230 также включает в себя некоторое количество перемычек 236, которые перекрывают проемы 234 между вертикальными опорами 232. Перемычки 236 могут контактировать с нижней поверхностью 212В бетонной плиты и/или могут быть образованы с нижней поверхностью 212В бетонной плиты как одно целое. По меньшей мере, в одном примере, перемычки могут иметь толщину, которая составляет приблизительно 50 процентов толщины бетонной плиты 210. Соответственно, вертикальная бетонная стенка 230 может варьироваться по толщине по границе между вертикальной стенкой 230 и бетонной плитой 230.
Бетонная вертикальная стенка 230 также соединена со стальной балкой 240 панели. Бетонная вертикальная стенка 230 может быть соединена со стальной балкой 240 панели любым приемлемым способом, например, с помощью приваренных шпилек и/или арматурного профиля. В показанном примере стальная балка 240 панели представляет собой двутавровую балку. Соответственно, стальная балка 240 панели может включать в себя верхнюю полку 242, нижнюю полку 244 и стенку 246 между верхней полкой 242 и нижней полкой 244. В показанном примере верхняя полка 242 поддерживает вертикальные опоры 232.
Стальная балка 240 панели также может служить в качестве основания для раскосов 250, которые обеспечивают дополнительную опору для двутавровой балки и уменьшают вибрации в бетонной плите. В показанном примере раскосы 250 могут включать в себя нижний конец 252, закрепленный к стенке 246 и/или нижней полке 244. Верхний конец 254 раскосов 250 может крепиться к пластинам 219 под сварку, заделанным в бетонную плиту 210. Такая компоновка позволяет стальной балке 240 панели поддерживать бетонную плиту 210 с помощью бетонной вертикальной стенки 230, а также раскосов 250. Бетонная плита 210, бетонная вертикальная стенка 230, проемы 234 и стальная балка 240 могут иметь любые необходимые размеры.
По меньшей мере, в одном примере, бетонная плита 210 имеет ширину примерно восемь футов, длину примерно от пяти до 40 футов и толщину примерно три дюйма. Бетонная вертикальная стенка 230 может иметь, помимо прочего, высоту 12-36 дюймов. Проемы 234 в бетонной вертикальной стенке 230 могут быть расположены рядом с бетонной вертикальной стенкой 230 и могут занимать всю высоту бетонной вертикальной стенки 230. Кроме того, по меньшей мере, в одном примере может быть предусмотрена бетонная вертикальная стенка 24 дюйма, в которой проемы 234 могут иметь ширину примерно 24 дюйма и высоту примерно 24 дюйма, в то время как вертикальные опоры 232 могут иметь ширину приблизительно двенадцать дюймов и могут быть расположены между проемами. По меньшей мере, в одном примере, стальная балка 240 панели может иметь общую высоту примерно двенадцать дюймов. Кроме того, верхняя полка 242 и/или нижняя полка 2444 могут иметь ширину примерно от четырех до восьми дюймов.
В общем, когда балка, поддерживаемая с обоих концов, находится под нагрузкой, верхняя половина балки сжимается, в то время как нижняя половина балки растягивается. Бетон имеет относительно высокую прочность на сжатие, но относительно низкую прочность на растяжение, в то время как сталь имеет высокую прочность на растяжение и сжатие. Однако стальные балки могут иметь относительно высокую стоимость по сравнению с бетоном. В примерной комбинированной панели 200 перекрытия относительное положение бетонной плиты 210 вынуждает бетонную плиту 210 сжиматься, в то время как относительное положение стальной балки 240 панели может вызывать растяжение стальной балки 240 панели. В результате компоновка материалов комбинированной панели 200 перекрытия может использовать наилучшие конструкционные свойства бетона, а то же время оптимизируя использование относительно дорогостоящих конструкционных стальных компонентов.
Кроме того, компоновка комбинированных панелей 200 перекрытия позволяет быстро устанавливать их на строительном объекте. Как будет подробно описано ниже, комбинированные панели 200 перекрытия можно предварительно собирать в отдельном месте, доставлять на строительный объект и устанавливать на место с помощью крана. После установки на место может быть образовано соединение 220 между комбинированными панелями 200, 200' перекрытия, используя связующие материалы, такие как жидкий строительный раствор, усиливающий материалы, такие как сварная проволочная сетка, анкеры, срезные штифты, и/или другие усиливающие материалы и способы крепления, такие как сварка или крепление на болтах.
Как показано на Фиг.1В, также может быть образовано соединение 320 между комбинированной панелью 200 перекрытия и балкой 300. Компоновка составной балки 300 будет описана более подробно, после чего будет описано соединение 220 между смежными комбинированными панелями 200, 200' перекрытия и соединение 320 между комбинированной панелью 200 перекрытия и балкой 300.
Как показано на Фиг.1, примерная составная балка 300, в общем, может включать в себя бетонную вертикальную стенку 330 и двутавровую балку, подобную двутавровой балке комбинированной панели 200 перекрытия. В показанном примере бетонная вертикальная стенка 330 включает в себя вертикальную опору 332 с образованными в ней проемами 334. Над проемами 334 образованы перемычки 336. Перемычки 336 могут включать в себя достаточное количество непрерывного бетона (предпочтительно, 33-50 процентов высоты вертикальной стенки 330) для обеспечения требуемой прочности на сжатие.
Бетонная вертикальная стенка 330 может быть соединена с двутавровой балкой 340 или поддерживаться этой балкой любым приемлемым способом. В показанном примере двутавровая балка 340 может включать в себя верхнюю полку 342, нижнюю полку 344 и стенку 346, которая продолжается между верхней полкой 342 и нижней полкой 344. Верхняя полка 342 может поддерживать бетонную вертикальную стенку 330.
К двутавровой балке 340 может крепиться кронштейн 360 для поддержки стальной балки 240 панели. Соответственно, составная балка 300 предназначена для поддержки комбинированных панелей 200, 200' перекрытия. Конфигурация и взаимодействие кронштейна 360 будут более подробно описаны ниже применительно к описанию соединения 320, образованного между составной балкой 300 и комбинированной панелью 200 перекрытия, после описания соединения 220 между смежными комбинированными панелями 200, 200' перекрытия.
Компоновка примерного соединения 220 будет описана ниже более подробно. На Фиг.2А показан вид в разрезе смежных комбинированных панелей 200, 200' перекрытия по плоскости 2А-2А из Фиг.1А, Как показано на Фиг.2А, соединение 220 включает в себя краевой элемент 218В, связанный с комбинированной панелью 200 перекрытия, и краевой элемент 218А, связанный со смежной комбинированной панелью 200' перекрытия. В частности, краевые элементы 218А, 218В включают в себя поперечные участки 215А, 215В и боковые участки 217А, 217В. Поперечные участки 215А, 215В показаны, в общем, как горизонтальные, в то время как боковые участки 217А, 217В показаны, в общем, как вертикальные. Следует принять во внимание, что поперечные участки 215А, 215В могут продолжаться от сторон 214А, 214В под любым требуемым углом относительно боковых участков 217А, 217В. Также следует принять во внимание, что боковые участки 217А, 217В при желании могут быть опущены.
При образовании соединения, такого как сварной шов 290, которое соединяет краевые элементы 218А, 218В и поперечные участки 215А, 215В, в частности, между краевыми элементами 218А, 218В образуется выемка. В показанном примере анкеры 221 могут крепиться к краевым элементам 218А, 218В. Анкеры 221 также могут заделываться в бетонную плиту 210. По меньшей мере, в одном примере анкеры 221 представляют собой срезные шрифты или анкеры подобных типов. В показанном примере краевые элементы 218А, 218В, в общем, имеют L-образную форму и образуют, в общем, вертикальный участок и, в общем, горизонтальный участок. Следует принять во внимание, что возможны другие компоновки, включающие в себя перевернутую Т-образную компоновку или любую другую требуемую компоновку.
Соединение 220 также включает в себя связующий материал 222, такой как высокопрочный и/или безусадочный раствор. В показанном примере различные элементы жесткости заделаны в связующем материале 222. Эти элементы жесткости могут включать в себя приваренную проволочную сетку 224 и/или усиливающие элементы 226А, 226В.
По меньшей мере, в одном примере усиливающий элемент 226А заделан в боковую сторону 214А бетонной плиты 210 и продолжается через краевой элемент 218А в связующий материал 222. Аналогично, усиливающий элемент 226В может быть заанкерован в боковую сторону 214В бетонной плиты 210 и продолжаться через краевой элемент 218В в связующий элемент 222.
На Фиг.2В показан другой вид в разрезе соединения 220 по плоскости 2В-2В из Фиг.2А. Как показано на Фиг.2В, усиливающие элементы 226А, 226В могут включать в себя первые участки 227А, 227В и вторые участки 228А, 228В. Первые участки 227А, 227В могут быть заделаны в комбинированные панели 200, 200' перекрытия и продолжаться в связующий материал 222, как описано выше. Как показано на Фиг.2В, вторые участки могут быть расположены под углом относительно первых участков 227А, 227В, тем самым, образуя изгиб между ними.
В показанном примере вторые участки 228А, 228В, в общем, ориентированы параллельно краевым элементам 218В, 218А, соответственно. Кроме того, вторые участки 228А, 228В могут быть ориентированы так, чтобы они были обращены друг к другу. Кроме того, первые участки 221А, 227В могут достаточно продолжаться в связующий материал 222, в результат чего первые участки 221А, 227В могут перекрываться в связующем материале 222. Конфигурация усиливающих элементов 226А, 226В может обеспечивать быстрое образование соединения 220, когда комбинированные панели 200, 200' перекрытия (Фиг.1В) опускаются на место на составную балку 300 (Фиг.1В). Примерная конфигурация взаимодействия между примерными комбинированными панелями 200, 200' перекрытия и балкой 300 сначала будет описан со ссылкой на Фиг.1В. Затем примерная конфигурация, показанная на Фиг.1В, будет подробно описана со ссылкой на Фиг.3А-3С.
Как показано на Фиг.1В, соединение 320 может быть образовано между комбинированной панелью 200 перекрытия и составной балкой 300. Соединение 320 может включать в себя несколько составляющих. Как показано на Фиг.1В, примерные составляющие соединения 320 могут включать в себя кронштейн 360, закрепленный к двутавровой балке 340, соединительную пластину 370 балки, закрепленную к бетонной вертикальной стенке 330, и связующий материал 380 (Фиг.3С). В результате внедрения соединение 320 может быть образовано за счет размещения нижней полки 244 стальной балки 240 панели в кронштейне 360, крепления нижней полки 244 к кронштейну 360, крепления соединительной пластины 270 панели к соединительной пластине 370 балки и нанесения связующего материала 380 (Фиг.3С), который обеспечивает быстрое образование соединения 320.
На Фиг.3А показан частичный разрез соединения по плоскости 3А-3А из Фиг.1А. Как показано на Фиг.3А и 3В, кронштейн 360, в общем, включает в себя противолежащие боковые пластины 362А и 362В и нижнюю пластину 364. Нижняя пластина 364 может крепиться к противолежащим боковым пластинам 362А и 362В и продолжаться между ними для образования углубления для размещения, по меньшей мере, участка стальной балки 240 панели.
Как детально показано на Фиг.3В, нижняя полка 244 может размещаться на нижней пластине 364 кронштейна 360. Нижняя полка 244 также может крепиться на месте относительно кронштейна 360. По меньшей мере, в одном примере нижняя полка 244 может крепиться к нижней пластине 364 с помощью крепежных средств 366, которые проходят как через нижнюю полку 244, так и через нижнюю пластину 364. Соответственно, первая отличительная особенность соединения 320 может включать в себя крепление стальной балки 240 панели на месте в кронштейне 360.
На Фиг.3С показан частичный вид в разрезе соединения 320 по плоскости 3С-3С из Фиг.3А. Как показано на Фиг.3С, другая отличительная особенность соединения 320 включает в себя крепление соединительной пластины 370 балки к соединительной пластине 270 панели. Примерная соединительная пластина 270 панели может крепиться к анкерам 272, таким как срезные штифты или анкеры других типов. Анкеры 272 могут быть заделаны в бетонную вертикальную стенку 230 и крепить соединительную пластину 270 панели к комбинированной панели 200 перекрытия. Аналогично, примерная соединительная пластина 370 балки может крепиться к анкерам 372, которые заделаны в бетонную вертикальную стенку 330 и крепят соединительную пластину 370 балки к балке 300. По меньшей мере, в одном примере анкеры 372 являются срезными штифтами. Соединительная пластина 270 панели может крепиться к соединительной пластине 370 балки любым приемлемым способом, например, с помощью сварки, крепежных изделий и/или любого другого способа.
Другая отличительная особенность соединения 320 также показана на Фиг.3С. В частности, когда комбинированная панель 200 перекрытия расположена на составной балке 300, образуется углубление 352 между комбинированной панелью 200 перекрытия и составной балкой 300. Кроме того, второй конец 216В может включать в себя краевой угловой профиль 280В. Краевой угловой профиль 280В может крепиться к одному или нескольким анкерам 282, 283. В частности, анкер 282 может крепиться к краевому угловому профилю 280В и может быть заделан в конец 216В, в то время как анкер 283 может крепиться к краевому угловому профилю 280В и продолжаться в углубление 352. Анкеры 282, 283 могут быть анкерами любого требуемого типа, например, срезными штифтами. Противоположный край 216А (Фиг.1В) также может иметь аналогичную конфигурацию.
В бетонную вертикальную стенку 330 также могут быть заделаны усиливающие элементы 382. Усиливающие элементы 382 могут продолжаться в углубление 352. В результате, при размещении связующего материала 380 в углублении 352 анкеры 283, а также усиливающие элементы 382 могут быть заделаны в связующий материал 380. Кроем того, в связующий материал 380 также могут быть заделаны дополнительные усиливающие элементы, такие как сварная проволочная сетка.
По меньшей мере, в одном примере связующий материал 380 может включать в себя строительный раствор, такой как безусадочный раствор. Соответственно, соединение 320 может быть образовано из нескольких составляющих, которые крепят комбинированную панель 200 перекрытия к составной балке 300. Соединение 320 между комбинированной панелью 200 перекрытия и составной балкой 300, а также соединение 220 (Фиг.1А) между комбинированными панелями 200, 200' перекрытия может быть образовано быстрым способом. Ниже приводится описание примерных способов образования комбинированной панели 200 перекрытия, составной балки 300, соединения 220 и соединения 320.
На Фиг.4А показаны различные этапы примерного способа образования комбинированной панели перекрытия. Как показано на Фиг.4А, способ может включать в себя резку стальной балки панели до требуемой длины по рабочим чертежам, утвержденным лицом, которое несет ответственность за авторский надзор. Затем в нижней полке 244 стальной балки 240 панели могут быть просверлены отверстия 247 для крепления стальной балки 240 панели к кронштейну 360 (Фиг.3А-3В).
Затем стальная балка 240 панели может быть установлена вертикально, так чтобы она опиралась на нижнюю полку 244. Далее к верхней стороне верхней полки 242 могут быть приварены шпильки 400 Нельсона или подобные соединители. Расстояние между шпильками 400 Нельсона по утвержденным рабочим чертежам должно быть меньше или равно максимальному расстоянию, которое допускается по действующим строительным номам и правилам. Затем рядом со шпильками 400 Нельсона, которые были предварительно приварены к верхней полке 242 балки, в требуемом месте могут быть приварены вертикальные L-образные усиливающие арматурные стержни 410. Вертикальные усиливающие арматурные стержни 410 могут выступать вверх от верхней полки 242 и затем изгибаться под углом 90 градусов с образованием коротких участков 412 и длинных участков 414. В такой конфигурации короткие участки 412 L-образных усиливающих арматурных стержней 410 проходят горизонтально и перпендикулярно продольной оси 248 стальной балки 240 панели. Вертикальные усиливающие арматурные стержни 410 расположены на расстоянии друг от друга согласно рабочим чертежам, утвержденным лицом, которое несет ответственность за авторский надзор, как правило, из расчета один вертикальный усиливающий арматурный стержень 410 на каждую шпильку 400 Нельсона.
Подъемные петли 420, изготовленные из усиливающего арматурного стержня или другого подобного стального стержня, который изогнут в U-образных формах, также могут крепиться к верхней полке 242 стальной балки 240 панели между вертикальными усиливающими арматурными стержнями 410, где бетон будет заливаться вокруг подъемных петель 420 и вертикальных усиливающих арматурных стержней 410, при этом верхние участки подъемных петель не будут покрываться бетоном для поднятия панелей с помощью крана. Длина подъемных петель 420 может быть приблизительно на 0,25'' меньше расстояния от верхней стороны верхней полки 242 до верхней поверхности готовой бетонной плиты 210 (Фиг.1В). Подъемные петли 420 могут быть расположены на расстоянии друг от друга с интервалами, которые определяются общей длиной комбинированной панели 200 перекрытия. По меньшей мере, в одном примере в готовой комбинированной панели перекрытия предусмотрены три подъемные петли 420 (Фиг.4А).
Далее стальная балка 240 панели, собранная с прикрепленными к ней вертикальными L-образными усиливающими арматурными стержнями и подъемными петлями 420, перемещается на напольное сборочное устройство (не показано) для удерживания компонентов в устойчивом положении, в то время как горизонтальные усиливающие элементы 430, 440 плиты крепятся в требуемых местах. В частности, усиливающие арматурные стержни 430 могут быть ориентированы параллельно продольной оси 248 стальной балки 240 панели. Усиливающие арматурные стержни 430 могут быть прикреплены на месте к горизонтальным участкам 412 L-образных усиливающих арматурных профилей 410 с помощью обычной вязальной проволоки и любым другим пригодным способом.
Усиливающие арматурные стержни 440, которые могут быть ориентированы перпендикулярно продольной оси 248 стальной балки 240 панели, затем могут быть прикреплены к предварительно установленным усиливающим арматурным стержням 430. По меньшей мере, в одном примере усиливающие арматурные стержни 430, 440 могут быть разрезаны до длины примерно на два дюйма меньше общей длины или ширины готовой бетонной плиты 210 (Фиг.1В), в которую они должны быть установлены. Кроме того, усиливающие арматурные стержни 430, 440 могут быть прикреплены вязальной проволокой во всех точках пересечения. Для образования требуемой балки дополнительные усиливающие арматурные стержни 430, 440 могут быть прикреплены к другим усиливающим элементам.
Во время выполнения процесса формообразования пустотообразователи 450 могут крепиться к верхней полке 242 в любом требуемом месте. По меньшей мере, в одном примере, пустотообразователи 450 могут быть образованы из металлического материала, прикрепленного к стальной балке 240 панели. В частности, пустотообразователи 450 могут быть образованы из стальных лис