Универсальная домостроительная система

Универсальная домостроительная система

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Заявляемая группа изобретений относится к области промышленного и гражданского строительства и может быть использована в конструкциях сборных железобетонных каркасов, преимущественно многоэтажных зданий различного назначения, в том числе для жилых, промышленных зданий и зданий общего назначения.

Домостроительная система предусматривает использование сборных железобетонных конструкций, монтаж которых осуществляется по соответствующим схемам, позволяющим создавать различные типы зданий.

Известна сборная железобетонная каркасная конструкция многоэтажного здания, в каркасе которого используются несущие элементы в виде цельных рамных конструкций, содержащих две колонны и поперечный к ним ригель, часть которого консолью выступает по крайней мере за одну колонну (К.В. Сахновский. Железобетонные конструкции, государственное издательство литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, М., 1961, стр. 522). В известном решении рамы выполнены одноэтажными с примыканием ригеля к колоннам по их верхним торцам.

Однако описанное решение в настоящее время не нашло применения в конструкциях каркасов многоэтажных зданий. В частности, это обусловлено сложностью выполнения стыковочного узла между колоннами рам смежных этажей. В описанной конструкции место стыка колонн попадает на перекрытия этажей, то есть в зону максимальных изгибающих моментов, что осложняет строительство многоэтажных зданий и снижает эффективность такого строительства.

Известна система сборного каркасного домостроения (патент RU №80487, МПК: Е04Н 1/00, Е04В 5/00), включающая сборный каркас, конструктивно состоящий из трех основных железобетонных элементов: сборных железобетонных колонн, сборно-монолитных ригелей и сборных корытообразных ребристых плит перекрытий. Сборные железобетонные колонны имеют прямоугольное или квадратное сечение и установлены с шагом от 1,5 до 7,5 м. Сборно-монолитные ригели выполнены «скрытыми» (с отсутствием выступающих частей), таврового сечения и с полками в растянутой зоне. Сборные корытообразные ребристые плиты перекрытий и ригели образуют полости, в которых либо размещены инженерные коммуникации, либо они заполнены звукоизоляционным материалом. Сборно-монолитный ригель имеет опорную часть, а монтажное соединение сборно-монолитного ригеля со сборной железобетонной колонной осуществлено посредством замкового соединения на шпильках или самораспорных болтах.

Из уровня техники также известен каркас здания (авторское свидетельство SU №1189957, МПК: Е04В 1/18), включающий рамные элементы в виде плоских прямоугольного сечения стоек и ригелей, установленных с образованием полостей между гранями стоек, замоноличенных бетоном с образованием колонн крестообразного сечения, и плиты перекрытий, прикрепленные к ригелям. При этом рамные элементы выполнены Н-образными с расположением ригелей в пределах толщины плит перекрытий и установлены со смещением одной из осей стоек относительно разбивочных осей каркаса и в шахматном порядке по высоте здания и в пределах каждого этажа. Рамные элементы могут быть выполнены с выступающей из их плоскости частью, жестко прикрепленной к ригелям другого направления.

Однако известное техническое решение характеризуется сложностью выполнения стыковочного узла. Для устройства одного узла опоры необходимо монтировать четыре колонны, что требует больших трудозатрат и повышенных затрат машинного времени.

Из патента РФ на полезную модель №127099 известно сборное железобетонное перекрытие, содержащее многопустотные плиты с выпусками продольной арматуры и углублениями на торцах. При этом пустоты в плитах выполнены замкнутого контура с произвольной, например, округлой формой сечения и расположены поперек длины плиты, вдоль пролета. Выпуски продольных арматурных каркасов замоноличены в продольные монолитные ригели, а в углублениях на торцах плит выполнены монолитные бетонные шпонки, объединенные с продольными монолитными ригелями и воспринимающие поперечные силы.

Из патента РФ на полезную модель №132103 известна плита перекрытия, содержащая монолитный бетон; арматуру, расположенную в продольном направлении плиты в одном и/или двух уровнях; закладные детали, предназначенные для крепления: 1) элементов ограждения плиты, 2) плиты к опорным конструкциям, 3) связей; стационарные монтажные петли. Закладные детали расположены вдоль одной из продольных сторон и/или по коротким сторонам плиты, размещены на горизонтальных и вертикальных поверхностях плиты с определенными расстояниями между центрами пластин закладных деталей.

Однако известные технические решения характеризуются недостаточной прочностью соединений с несущими элементами каркасов, большим весом, а также недостаточной точностью при монтаже.

Известна также конструкция железобетонного ригеля (Патент RU №52887, МПК: Е04С 3/20), которая включает нижнюю полку, продольную и поперечную арматуры ригеля и нижней полки. Поперечная арматура нижней полки выполнена в виде верхней и нижней поперечной арматуры, причем верхняя поперечная арматура нижней полки выполнена в виде прямых арматурных стержней, расположенных над нижней продольной арматурой железобетонного ригеля, а нижняя поперечная арматура нижней полки выполнена с отгибом и направлена вверх, при этом верхняя и нижняя поперечные арматуры нижней полки расположены с определенным шагом, а поперечная верхняя арматура нижней полки заведена в тело железобетонного ригеля за грань нижней полки. Поперечная арматура выполнена в виде хомутов трапециевидной формы, ригель содержит сквозные поперечные отверстия для пропуска связевых стержней, укладываемых в межплитные швы. Боковая поверхность ригеля выполнена со скосом, концевой участок ригеля содержит закладную деталь, позволяющую опирать его на колонну, на концевом участке содержатся вертикальные сквозные отверстия, предназначенные для пропуска анкерных арматурных стержней с колонны.

Недостатками данной конструкции являются невысокая несущая способность ригеля из-за наличия скосов на его боковой поверхности, а также повышенная трудоемкость устройства перекрытия из-за необходимости установки арматурных стержней в поперечные отверстия ригеля и заведения их в швы между плитами перекрытия.

Наиболее близкими к заявляемым решениям домостроительной системы, рамной конструкции и плиты перекрытия являются сборная железобетонная каркасная конструкция многоэтажного здания, рамная конструкция каркаса и элемент перекрытия по патенту РФ на полезную модель №62622 (МПК: Е04В 1/16). Известная сборная железобетонная каркасная конструкция многоэтажного здания содержит каркас с рамными конструкциями, по крайней мере, часть которых включает выполненные за одно целое, по крайней мере, колонную и ригельную части, при этом ригельная часть выступает за колонную часть. Согласно данному техническому решению, рамная конструкция имеет Н-образную форму, при этом стыки вертикальных частей рамной конструкции расположены в середине высот междуэтажного пространства. Элемент перекрытия содержит плиту с, по крайней мере, тремя продольными ребрами жесткости, установленными с интервалом друг относительно друга. Плита выполнена армированной с выпуском рабочей арматуры, по крайней мере, по поперечным торцам верхнего пояса плиты перекрытия, что позволяет соединять плиты между собой сваркой с замоноличиванием стыков. По крайней мере, у части ребер жесткости в нижние поверхности ребра жесткости вмонтированы вставки из материала, обеспечивающего возможность легкого введения крепежных элементов.

Недостатком данного технического решения является использование сварки при соединении элементов каркаса, требующее использования технологического оборудования как для сварки, так и контроля сваренных элементов конструкции, что снижает возможность проведения строительных работ в различных климатических условиях (сварка запрещена под дождем, при температурах ниже минус 30°C). Кроме того, сложность конструкции узлов соединения плит с другими элементами каркаса, приводит к удорожанию сборки зданий.

Наиболее близкой к заявляемой балке является конструкция железобетонного ригеля сборно-монолитного перекрытия по патенту РФ на полезную модель №126722 (МПК: Е04В 1/18), состоящего из бетона, продольной рабочей арматуры и других арматурных стержней и изделий и имеющего прямоугольное поперечное сечение. По всей длине верхней грани имеются петлевые выпуски поперечной арматуры с фиксированным шагом, а по торцам железобетонного ригеля имеются выпуски продольной рабочей арматуры и шпонки треугольного сечения по одной или по две с каждой стороны.

Недостатком известного технического решения является невысокая несущая способность ригеля при высокой металлоемкости.

В основу настоящего изобретения положена задача создания сборной железобетонной каркасной конструкции зданий и сооружений, а также несущих элементов для данной конструкции - рамных конструкций, балок и элементов перекрытий, которые позволили бы повысить несущую способность каркаса здания, повысить эффективность строительства многоэтажных зданий и снизить его себестоимость при обеспечении возможности возведения многоэтажных зданий различного функционального назначения с применением гибкой планировки внутреннего пространства.

Техническим результатом является повышение прочности и упрощение монтажа каркаса здания за счет создания конструкций отдельных строительных несущих элементов - Н-образной рамной конструкции, плиты перекрытия, балки, обеспечивающих их надежное и быстрое соединение между собой с получением каркаса здания. За счет использования безсварных способов соединения несущих элементов конструкции упрощается монтаж каркаса здания (снижается трудоемкость сборки), увеличивается скорость сборки, появляется возможность проведения строительных работ в условиях низких температур (ниже -30°C) и при любых погодных условиях.

Изобретение поясняется чертежами, где на Фиг. 1 представлена Н-образная рама, общий вид, на Фиг. 2 - фрагмент Н-образной рамы с колонной квадратного сечения, снабженной консолями для балки и наружной стеновой панели, расположенными на одной грани колонны, и ригелем, расположенным на смежной грани, общий вид, на Фиг. 3, 4 - фрагменты Н-образной рамы с колоннами прямоугольного сечения, снабженными консолями для балок и наружных стеновых панелей, расположенными на одной грани колонны, и расположением ригеля по короткой и длинной сторонам колонны, соответственно, общий вид, на Фиг. 5 представлены различные варианты расположения консолей для балок и наружных стеновых панелей на колоннах квадратного сечения, вид сверху, на Фиг. 6 представлены различные варианты расположения консолей для балок и наружных стеновых панелей для колонн прямоугольного сечения с расположением ригеля по короткой стороне колонны, вид сверху, на Фиг. 7 представлены различные варианты расположения консолей для балок и наружных стеновых панелей для колонн прямоугольного сечения с расположением ригеля по длинной стороне колонны, вид сверху, на Фиг. 8 - Н-образная рама, продольный разрез, на Фиг. 9, 10 - колонны с квадратным и прямоугольным поперечным сечением, соответственно, вид сверху, на Фиг. 11 - верх колонны Н-образной рамы с первой группой соединительных элементов, продольный разрез, на Фиг. 12 - нижняя часть колонны Н-образной рамы со второй группой соединительных элементов, продольный разрез, на Фиг. 13-15 - соединительные элементы в сборе, на Фиг. 16 - узел соединения колонн, вертикальный разрез, на Фиг. 17, 18 - колонны с квадратным и прямоугольным поперечным сечением, соответственно, вид снизу, на Фиг. 19 - общий вид балки (без соединительных элементов), на Фиг. 20 - продольный разрез балки, на Фиг. 21 - балка, вид сверху, на Фиг. 22 - поперечный разрез балки в области выемки, на Фиг. 23 - вид с торца балки, на Фиг. 24 - узел соединения балки с колонной и плитой перекрытия, на Фиг. 25 представлена плита перекрытия, общий вид (без детализации торцов), на Фиг. 26 - вариант выполнения короткого торца плиты, предназначенной для соединения с ригелем или балкой и стеновой панелью (наружный) (вариант 1), на Фиг. 27 - вариант выполнения длинного торца плиты, предназначенной для соединения плит между собой (внутренний) (вариант 2), на Фиг. 28 - вариант выполнения длинного торца плиты, предназначенной для соединения с ригелем или балкой и стеновой панелью (наружный) (вариант 3), на Фиг. 29 - вариант выполнения короткого торца плиты, предназначенной для соединения с ригелем или балкой, колонной и стеновой панелью (наружный) (вариант 4), на Фиг. 30 - вариант выполнения длинного торца плиты, предназначенной для стыковки с колонной, на Фиг. 31 - вариант выполнения короткого торца плиты, предназначенной для соединения с другой плитой с опиранием на ригель или балку (внутренний) (вариант 5), на Фиг. 32 - вариант выполнения короткого торца плиты, предназначенной для соединения с другой плитой с опиранием на ригель или балку и стыковки с колонной (внутренний) (вариант 6), на Фиг. 33 - узел соединения плиты с конструктивно измененным коротким торцом с ригелем или балкой и наружной стеновой панелью, на Фиг. 34 - узел соединения плит с конструктивно измененными длинными торцами между собой, на Фиг. 35 - узел соединения плиты с конструктивно измененным длинным торцом с ригелем или балкой и наружной стеновой панелью, на Фиг. 36 - узел соединения плит с конструктивно измененными коротким и длинным торцами с опиранием на ригель или балку, на Фиг. 37 - узел соединения плит с конструктивно измененными короткими торцами с опиранием на ригель или балку, на Фиг. 38 - узел соединения плиты с конструктивно измененным коротким торцом с ригелем или балкой и наружной стеновой панелью (с использованием металлического профиля), на Фиг. 39 - узел соединения плиты с конструктивно измененным коротким торцом с ригелем или балкой и наружной стеновой панелью, вид сверху, на Фиг. 40 представлен пример выполнения плиты с различными конфигурациями торцов и с различным количеством петлеобразных проушин, расположенных на противоположных коротких и длинных торцах плиты.

Позициями на чертежах обозначены: 1 - колонна, 2 - ригель, 3 - консоль для балки, 4 - консоль для наружной панели, 5 - отверстие в консоли для крепления балки, 6 - несущая арматура, 7 - штырь с винтовой нарезкой, 8 - опорная гайка, 9 - гайка, 10 - шайба, 11 - выемка в центральной части верхнего торца колонны, 12 - канал для инъецирования специального раствора, 13 - стальной уголок, 14 - пластины для анкеровки, 15 - ограничительные пластины, 16 - металлическая пластина с отверстием, 17 - стыковочный узел, 18 - технологический зазор, 19 - полость в стыковочном узле, 20 - дополнительный соединительный элемент в верхней части колонны, 21 - дополнительный соединительный элемент в нижней части колонны, 22 - балка, 23 - пролетная часть балки, 24 - опорная часть балки, 25 - торец пролетной части балки, 26 - торец опорной части балки, 27 - нижняя грань опорной части балки, 28 - нижняя грань пролетной части балки, 29 - отверстие для анкерного крепления плит перекрытий, 30 - отверстие для крепления балки к консоли Н-образного элемента, 31 - петлеобразная проушина балки, 32 - плита перекрытия, 33 - ребро жесткости плиты перекрытия, 34 - выступающая часть ребра жесткости плиты перекрытия (за границу торцевой поверхности плиты), 35 - Г-образный арматурный стержень, 36 - арматурный штырь (доборный), 37 - муфта для соединения Г-образного арматурного стержня с арматурным штырем, 38 - выемка, 39 - строповочное приспособление, 40 - штырь для крепления балки к консоли, 41 - верхняя полка плиты перекрытия, 42 - нижняя полка плиты перекрытия, 43 - внешний торец плиты перекрытия, 44 - внутренний торец плиты перекрытия, 45 - пластина, 46 - отверстие пластины под соединительный элемент, 47 - петлеобразная проушина плиты перекрытия, 48 - пенополистирол, 49 - углубление в верхней полке (Фиг. 27), 50 - углубление в торце плиты (Фиг. 28), 51 - выемка в плите для стыковки с колонной (Фиг. 29, 30, 32), 52 - отверстие в нижней полке плиты для крепления к ригелю или балке, 53 - прокладка, 54 - наружная стеновая панель, 55 - штырь с резьбовой нарезкой, 56 - гильза, 57 - соединительная пластина, 58 - болт с гайкой, 59 - стальной профиль, 60 - стальная труба, 61 - металлический профиль HALFEN, 62 - арматурный хомут.

Н-образная рамная конструкция домостроительной системы представляет собой две вертикальные колонны (стойки) 1, соединенные горизонтально расположенным ригелем 2 с прямоугольным поперечным сечением (Фиг. 1), выполненным за одно целое с колоннами (вмоноличенным в колонны, образуя с ней единую конструкцию), при этом ригель выполнен примыкающим к колоннам преимущественно в их центральной части. Возможен вариант расположения ригеля в зонах, приближенных к периферии колонн (ближе к верхней или нижней частям колонн). Колонны 1 рамной конструкции могут быть выполнены с квадратным или прямоугольным поперечным сечением (Фиг. 2-4), при этом в варианте выполнения колонны с прямоугольным сечением, ригель может быть расположен как с узкой (Фиг. 3), так и с широкой (Фиг. 4) стороны колонной части. При этом ширина ригеля w_b не превышает глубины d_c соответствующей колонны (ширины грани колонны, связанной с ригелем) и лежит в интервале значений (0,5÷1) глубины d_c колонны.

В частном варианте исполнения рамная конструкция может быть выполнена высотой h_c 3300 мм и длиной 1 (по внешним габаритам), лежащей в пределах от 1800 мм до 6000 мм; линейные размеры поперечного сечения ригеля могут составлять от 240×400 мм (ширина w_b - от 240 мм), а линейные размеры поперечного сечения колонн - от 400×400 мм (для колонн с квадратным сечением) или от 400×800 мм (для колонн с прямоугольным сечением). Например, колонны могут быть выполнены с размерами поперечного сечения 460×460 см или 460×800 см (шириной w_c=800 мм и глубиной d_c=460 мм), а ригель - с размерами поперечного сечения 300×500 мм (шириной w_b=300 мм и высотой h_b=500 мм). Максимальные габариты рамных конструкций ограничены возможностями транспортировки, так как их изготовление осуществляют в заводских условиях.

Ширина колонных частей рамных конструкций может меняться в зависимости от этажности здания и, соответственно, от величины вертикальной нагрузки, а также от применяемых классов бетона и степени насыщения элементов арматурой. Колонны рамной конструкции могут быть выполнены с переменным сечением по высоте (Фиг. 8). В частности, для варианта сооружения высотных зданий, требующих выполнения нижних этажей с усиленными несущими конструкциями, используют рамную конструкцию, в которой нижняя часть колонны, расположенная ниже ригеля - имеет большую площадь сечения (например, 400×800 мм), а верхняя часть - меньшую (например, 400×400 мм).

При этом высота колонн 1 определяется исходя из высоты этажа, а уровень расположения ригеля 2 определяется из условия удобства монтажа (соединения) вышерасположенных колонн рамных конструкций. Например, при высоте этажа 3300 мм используют рамные конструкции с высотой колонн 3300 мм и расположением ригелей на высоте 1600÷2100 мм от нижних торцов колонн. Наиболее предпочтительным для использования в сборной железобетонной каркасной конструкции зданий и сооружений, является Н-образная рамная конструкция, в которой ригельная часть размещена между колонными частями (примыкает к колоннам) на половине их высоты.

Колонна 1 рамной конструкции снабжена, по крайней мере, одной консолью 3 с отверстиями 5 для закрепления на ней балки («связевого» ригеля), используемой в конструкциях каркаса здания для соединения между собой соседних Н-образных рамных элементов (Фиг. 1). Консоль 3 расположена на одной из боковых граней колонны, не совмещенной с ригелем, на уровне ригеля, при этом нижние грани консоли и ригеля расположены в одной плоскости. Консоли 3 выполнены шириной w_cs, равной ширине ригелей или балок w_b и высотой h_cs, меньшей высоты ригеля h_b. Место расположения консоли 3 определяется местом расположения Н-образной рамной конструкции в каркасе здания. При этом в рамных конструкциях, используемых для формирования жесткого каркаса типовых этажей, консоль 3 имеет габаритные размеры и расположена на колонне таким образом, чтобы при установке на нее балки, балка и ригель находились на одном уровне, т.е. верхние грани балки и ригеля располагались в одной плоскости, а нижняя грань консоли 3 располагалась в одной плоскости с нижней гранью балки и ригеля. Оптимальными являются варианты выполнения рамной конструкции с количеством консолей 3 от двух до шести. В этом случае на каждой колонне может быть расположено от одной до трех консолей для балок. В частном варианте, консоль для балки может быть выполнена шириной w_cs 300 мм, высотой h_cs 250 мм и глубиной d_cs 250 мм.

Колонна 1 рамной конструкции также может быть снабжена одной или двумя дополнительными консолями 4 для крепления наружных стеновых панелей (снабженных вырезом под консоль). При этом консоли 4 имеют высоту, не превышающую высоту ригеля и для типовых решений зданий, как правило, расположены на одном уровне с ригелем, т.е. верхняя грань консоли 4 для наружных панелей расположена в одной плоскости с верхней гранью ригеля (Фиг. 2-4). В частном варианте, консоль для размещения наружных панелей может быть выполнена шириной 160 мм, высотой 450 мм и глубиной 190 мм.

Варианты расположения на колонне 1 консолей 3 и консолей 4 диктуются архитектурно-планировочным решением сооружаемого здания. На Фиг. 5-7 представлены различные варианты расположения консолей для балок и наружных панелей для колонн квадратного и прямоугольного сечений.

Центральная часть верхнего торца каждой колонны 1 рамной конструкции снабжена выемкой 11, к которой подведен канал 12 для инъецирования (подачи) в нее специального раствора для замоноличивания стыка колонн. Другой конец канала 12 выведен на боковую поверхность колонны 1 (Фиг. 11). По периметру верхнего торца колонны размещен стальной уголок 13 для защиты ребер колонны от повреждений и опирания на нее колонны вышестоящей Н-образной рамы (Фиг. 9, 10).

Рамная конструкция снабжена двумя группами соединительных элементов, первая из которых вмонтирована в верхние торцы колонн, а вторая, ответная первой, - в нижние торцы колонн. При этом при стыковке рамных конструкций между собой (нижних торцов колонн вышестоящей рамной конструкции и верхних торцов колонн нижестоящей рамной конструкции), соединительные элементы образуют в области стыка двух колонн, по крайней мере, четыре стыковочных узла 17 (Фиг. 16), расположенных в угловых зонах торцевой части колонны. Первая группа соединительных элементов каждого стыковочного узла, расположенная в верхней части колонны, включает штырь 7 с винтовой нарезкой и крепежными элементами в виде опорной гайки 8 и гаек 9 с шайбой 10 (Фиг. 11). При этом штырь 7 выполнен выступающим за пределы верхнего торца колонны и может представлять собой выпуск несущей арматуры колонны, или доборный стержень, связанный с несущей арматурой колонны посредством муфты, например, типа Lenton или Peikko, замоноличенной в верхней (торцевой) части колонны (не показано). Штырь 7 может быть выполнен из высокопрочной стали с диаметром 30 или 32 мм.

Вторая группа соединительных элементов, расположенная в нижней части колонны и образующая ответную часть стыковочного узла при совмещении верхней и нижней торцевых частей двух колонн, представляет собой металлические закладные пластины 14 и 15, жестко связанные (например, при помощи сварки) с несущей арматурой колонны, и металлическую пластину 16 с отверстием, жестко связанную с закладными пластинами. При этом, например, две из закладных пластин (пластины 14) предназначены для анкеровки в теле бетона колонны (Фиг. 13-15), а, по крайней мере, две являются ограничительными (пластины 15), выполняющими функцию опалубки, обеспечивающей формирование полости 19 в угловой зоне колонны для стыковочного узла при изготовлении рамной конструкции (Фиг. 16). Пластина 16 выполнена с отверстием, предназначенным для пропуска через него штыря 7 колонны нижестоящей рамной конструкции с последующей фиксацией штыря в полости 19 стыковочного узла 17 с помощью гаек 9 с шайбой 10. Металлические пластины 14, 15, 16 выполняют толщиной, удовлетворяющей условиям жесткости, прочности и условиям технологии сварки, при этом металлическая пластина 16 может быть выполнена, например, в виде шайбы.

Пластины 14, предназначенные для анкеровки, могут быть выполнены трапециевидной формы, и расположены под углом друг к другу, при этом пластины соединены между собой и с вертикально ориентированным стержнем несущей арматуры 6 по большему основанию трапеции (Фиг. 13-15). Пластины для анкеровки могут быть снабжены, по крайней мере, одним анкерным стержнем или дополнительной пластиной (не показано), предназначенными для повышения прочности фиксации пластин в бетонном теле колонны.

Количество ограничительных пластин может быть выбрано равным двум, при этом одна из ограничительных пластин 15 расположена предпочтительно горизонтально и может быть выполнена, например, в виде четырехугольника, имеющего отверстие в центральной части, две стороны которого соединены (с помощью сварки) с пластинами 14, предназначенными для анкеровки. В отверстии данной пластины закреплен выпуск несущей арматуры 6 колонны. Другая ограничительная пластина жестко связана с пластинами 14 для анкеровки (например, с помощью сварки), ориентирована вертикально и может быть выполнена изогнутой, образующей Г-образную проекцию в горизонтальной плоскости. Пластина 16 с отверстием расположена предпочтительно горизонтально и закреплена (приварена) в створе изогнутой ограничительной пластины 15.

Соединение вышестоящей рамной конструкции с нижестоящей осуществляют следующим образом.

На штыри 7 первой рамной конструкции накручивают опорные гайки 8, при этом, в случае использования в качестве штырей доборных стержней, предварительно осуществляют их крепление к колоннам с помощью муфт. Затем устанавливают вторую рамную конструкцию, располагая нижние торцы ее колонн над верхними торцами колонн первой рамной конструкции с пропусканием штырей 7 через отверстия пластин 16, расположенных в нижних частях колонн второй рамной конструкции. Затем с помощью опорных гаек 8 осуществляют регулировку вертикального положения колонн второй рамной конструкции, с формированием технологического зазора 18 между стыкуемыми торцами колонн (Фиг. 16). После регулировки, каждый штырь 7 фиксируют в полости 19 стыковочного узла 17 с помощью двух гаек 9 (при этом верхняя гайка выполняет функцию контргайки), что позволяет обеспечить передачу нагрузки от вертикального стержня несущей арматуры второй рамной конструкции к вертикальному стержню несущей арматуры первой рамной конструкции. Затем устанавливают дополнительную опалубку (не показано), замыкающую полость 19 и осуществляют закачку высокопрочного безусадочного раствора в канал 12 с замоноличиванием стыков колонн первой и второй рамных конструкций (в том числе выемки 11, технологического зазора 18, полостей 19).

Количество стыковочных узлов, образуемых при соединении вышестоящей рамной конструкции с нижестоящей, совпадает с количеством вертикально ориентированных стержней несущей арматуры, замоноличенных в колоннах рамной конструкции. Соответственно, стыковочные узлы могут располагаться не только в угловых зонах торцевых частей колонн, но и между угловыми зонами по сторонам торцов колонн. Например, при соединении рамных конструкций с колоннами, характеризующимися размерами поперечного сечения 460×800 мм, образуются шесть стыковочных узлов для каждой пары соединяемых колонн (Фиг. 10, 18), четыре из которых расположены в угловых зонах, а два дополнительных - на участках между угловыми зонами. Дополнительные соединительные элементы 20, 21 верхней и нижней частей колонн дополнительных стыковочных узлов, соответственно, выполнены аналогично соединительным элементам стыковочных узлов, расположенных в угловых зонах. При этом вертикально ориентированная ограничительная пластина ответной части дополнительного стыковочного узла может быть выполнена изогнутой, образующей П-образную проекцию в горизонтальной плоскости, а металлическая пластина с отверстием, закрепленная в створе изогнутой пластины, может быть выполнена трапециевидной формы.

Для сборки железобетонного каркаса здания осуществляют также соединение заявляемых Н-образных рамных конструкций с другими несущими элементами каркаса -балками, плитами перекрытий, стеновыми панелями.

Заявляемую Н-образную рамную конструкцию изготавливают в заводских условиях в опалубочной форме на фиксированной площадке или на карусельной установке. Установка по производству Н-образных элементов основана на циркуляции платформ по линии всего производственного цикла.

Для соединения Н-образных рамных элементов сборного каркаса здания между собой используют железобетонную балку 22. Балка выполнена в виде удлиненного бетонного тела прямоугольного поперечного сечения длиной от 1800 до 6000 мм с арматурным каркасом, включающим продольную арматуру, связанную поперечными хомутами. Балка имеет пролетную (основную) 23 и две опорные части 24 (Фиг. 19), расположенные по краям пролетной части и имеющие более плотное насыщение арматурой. Опорные части 24 предназначены для стыковки балки с другими выступающими частями каркаса здания и выполнены в виде выступающих за торцы 25 пролетной части балки ее концевых участков. Опорные части 24 выполнены высотой h1, меньше высоты h2 пролетной части 23, при этом торцы 26 опорной части, нижние грани 27 опорной части, торцы 25 пролетной части и нижняя грань 28 пролетной части образуют профиль ступенчатой формы. В частном варианте исполнения, опорные части 24 балки могут иметь длину 1=250 мм, высоту h1=250 мм и ширину w=300 мм (Фиг. 19).

Пролетная часть 23 балки может быть выполнена с поперечным сечением, совпадающим с поперечным сечением ригеля 2 в Н-образном рамном элементе, а опорные части 24 балки могут быть установлены, например, на консоли (консольные выступы) 3 колонны 1 Н-образного рамного элемента (Фиг. 1) и выполнены формой, обеспечивающей расположение нижней грани 27 балки 22 в одной плоскости с нижней гранью консоли 3 и ригеля 2, а верхней грани балки 22 - в одной плоскости с верхней гранью ригеля 2. Балка 22 также снабжена отверстиями, выполненными в ее верхней грани и расположенными по длине балки. При этом в пролетной части 23 балки может быть выполнено, по крайней мере, одно отверстие 29, служащее для крепления к ней плиты перекрытия и/или наружных ограждающих конструкций (например, стеновых панелей), а в каждой опорной (выступающей) части 24 балки может быть выполнено, по крайней мере, два сквозных отверстия 30, служащих для крепления балки к выступающим частям каркаса здания (например, к консоли 3 колонны Н-образного рамного элемента). Например, балка длиной 6 м, может быть снабжена тремя отверстиями 29, расположенными на равноудаленном расстоянии друг от друга вдоль пролетной части со смещением к длинному краю балки, и четырьмя отверстиями 30, расположенными по два в середине каждой опорной части, вдоль ее торца 26 (Фиг. 20).

Балка 22 также снабжена расположенными в опорных частях 24 и в пролетной части 23 вблизи опорных частей (приопорной части) соединительными элементами - петлеобразными проушинами 31, выступающими из верхней грани балки и представляющими собой конструктивное армирование при замоноличивании стыков после соединения стыкуемых элементов конструкции (например, балки, колонн H-образной рамы, плит перекрытия, наружных панелей). Петлеобразные проушины 31 связаны с арматурным каркасом балки, а их концы замоноличены в ее теле. Петлеобразные проушины расположены на одной оси, в плоскостях, параллельных торцам пролетной и опорных частей балки. Количество проушин 31 и расстояние между ними определяется из расчетных нагрузок, при этом расположение проушин должно обеспечивать размещение между ними выступающих частей ребер жесткости плит перекрытия, устанавливаемых на балку. Например, балка длиной 6 м может быть снабжена шестнадцатью проушинами, при этом по две проушины расположены в опорных частях 24 балки, и по шесть проушин - с противоположных сторон пролетной части балки 23 (вблизи опорных частей). Проушины 31 вблизи опорных частей балки сгруппированы по три (расположены группами), таким образом, что при стыковки ребристой плиты перекрытия 32 с балкой 22 и колонной 1 одна из выступающих частей 34 ребер жесткости плиты оказывается расположенной между этими двумя группами проушин (между третьей и четвертой проушинами, считая от центра балки), а другая - между крайней петлеобразной проушиной (ближайшей к торцу опорной части) и колонной (Фиг. 24). Проушины 31 выполнены высотой h3 (Фиг. 22), превышающей высоту выступающих частей 34 ребер жесткости плиты на величину, достаточную для пропуска через проушины доборного арматурного штыря 36 над выступающими частями 34 ребер жесткости. Доборный штырь 36 может быть выполнен с винтовой нарезкой и закреплен в колонне 1 посредством муфты 37, например, типа Lenton или Peikko. При этом проушины 31 выполнены с высотой h3, меньшей высоты плиты перекрытия на величину, равную толщине защитного бетонного слоя (как правило, 10-30 мм), образующегося при замоноличивании стыка плиты с балкой.

Балка 22 снабжена двумя глубокими выемками 38, расположенными в пролетной части 23 балки на границах с опорными частями 24, и предназначенными для замоноличивания стыков балки с элементами каркаса здания. Выемка 38 может быть выполнена, например, с прямоугольной или трапециевидной формой в поперечном сечении балки в месте расположения выемки, а также с прямоугольной или трапециевидной формой в продольном вертикальном сечении балки (разрез А-А на Фиг. 23) в месте расположения выемки, и прямоугольной формой в продольном горизонтальном сечении балки (разрез В-В на Фиг. 23). При этом каждая выемка 38 выполнена сквозной, проходящей в теле бетона балки от верхней грани пролетной части балки до торца 25 пролетной части, расположенного под опорной частью 24. Глубина выемки может составлять, например, 440 мм, а размеры выемки в продольном горизонтальном сечении балки (в месте расположения выемки) могут изменяться от 110×150 мм - в области дна, до 120×180 мм - в области верхней грани балки. Данные параметры выемки обеспечивают однородное заполнение раствором и надежное замоноличивание узла соединения балки с колонной Н-образной рамной конструкции и плитой перекрытия.

Балка 22 снабжена строповочными приспособлениями 39, например, выполненными в виде строповочных петель из арматурных стержней, утопленных в бетоне балки. Строповочные приспособления также могут иметь оригинальную конструкцию, например, могут быть выполнены в виде анкерной системы Halfen Deha Spherical-Head Lifting.

Для соединения Н-образной конструкции с балкой, бетонное тело колонны 1 в области стыковки с балкой 22 может содержать замоноличенные в нем Г-образные арматурные стержни 35 (например, два, расположенных на расстоянии 120 мм друг от друга), одним концом связанные с арматурным каркасом колонны, а другим - с муфтой 37, также замоноличенной в колонне. При этом плиту перекрытия крепят к балке посредством, по крайней мере, одного арматурного стержня 36 (доборного) с винтовой нарезкой на конце. Данный стержень пропускают через проушины 31 балки 22 над выступающими частями 34 ребер жесткости плиты перекрытия и фиксируют в муфте 37, замоноличенной в теле колонны и соединенной с Г-образным арматурным стержнем 35 (Фиг. 24).

Крепление балки 22 к консоли 3 колонны 1 каркаса здания осуществляют с помощью штырей 40, которые пропускают через отверстия 30 в опорной части 24 балки и закрепляют в консоли, а противоположные концы штырей 40 фиксируют с помощью гаек. Крепление наружных панелей к балке может быть осуществлено, например, с помощью стального профиля Halfen Powerclick.

Изготовление балок осуществляют известными способами в опалубочной форме без применения конвейерных установок, например, с использованием кассетной опалубки.

Плита перекрытия домостроительной системы представляет собой ребристую, предварительно напряженную плиту 32 (пустотную), используемую для перекрытий в конструкциях железобетонного каркаса зданий (Фиг. 25). Плита 32 снабжена двумя прямоугольными полками - верхней 41 и нижней 42, монолитно соедин