019161 B1 019161 B1 (11) 019161

Евразийское
патентное
ведомство
(19)
(11)
019161
(13)
B1
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45)
Дата публикации и выдачи патента
(51) Int. Cl. E04C 2/06 (2006.01)
2014.01.30
(21)
Номер заявки
200970205
(22)
Дата подачи заявки
2006.08.24
(54)
СБОРНЫЕ БЕТОННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
B1
019161
Представитель:
(57)
Сталежелезобетонная строительная конструкция, содержащая по меньшей мере четыре
вертикальные опоры, каждая опора состоит из колонны и квадратной сборной панели,
центрированной на вершине колонны, причем сборная панель имеет круговую ступенчатую кромку
и армирующие элементы, пронизывающие сборную панель горизонтально, перпендикулярные
продольной оси упомянутой колонны и выступающие из кромки упомянутой сборной панели, и
плиты перекрытия, уложенной по меньшей мере на одной ступенчатой кромке каждой панели
опоры.
Медведев В.Н. (RU)
B1
(74)
019161
(56) DE-A1-2251613
(43) 2009.12.30
US-A-3748805
(86) PCT/EG2006/000032
US-A-5809712
(87) WO 2008/019699 2008.02.21
WO-A1-2005007986
(71)(72)(73) Заявитель, изобретатель и патентовладелец:
SU-A1-553335
ДЖАЗЗАР МОХАММЕД ОМАР (EG)
SU-A1-1709040
019161
Изобретение относится к бетонным сборно-монолитным панелям.
В предыдущем изобретении заявитель полагался в основном на жесткость и негибкость соединений
между стенами и плитами перекрытия, удерживаемыми под прямыми углами, чтобы перераспределить
моменты, которые так часто являются чрезмерными, в переменные промежутки времени (на смежные
плиты и перекрытия, таким образом ослабляя моменты в плитах). Это перераспределение сделало возможным использование более тонких плит перекрытия. Упомянутое изобретение решало свою задачу,
хотя оно имело ограничения, как в высотных зданиях, в которых перераспределение моментов с плит на
стены и колонны, которые уже имели огромные кумулятивные осевые нагрузки на стены и колонны, делало необходимым намного более толстые колонны, которые делали панель экономически и эстетически
невыполнимой. То же самое используется в больших плитах для открытого пространства, которые используются в торговых центрах и некоторых офисных зданиях, в которых большое пространство, смежное с маленьким пространством, оказывает сильные осевые нагрузки и моменты.
Было много других ограничений для использования сборного бетонного изделия, таких как однонаправленная нагрузка (на две противоположные несущие стены или балки, такие как в многопустотном
предварительно напряженном сборном изделии) и невозможность иметь жесткую сплошную плиту перекрытия, или ровную потолочную поверхность, или поверхность, которая могла продолжаться жестко и
непрерывно в обоих его горизонтальных направлениях; таким образом, возникла необходимость в панели "с полки", которая могла бы делать все это; панели, которая подойдет почти куда угодно (рассчитанная для этого класса нагрузки); панели, в которой может быть построена структура и монтаж проводки
сделан позже, без повреждений панели или любых смежных панелей, в которых большие отверстия с
одной стороны, или даже гараж с открытым пространством, или торговый центр со стандартными размерами панелей будут сооружаться с большой скоростью и легкостью. Поскольку комнаты имеют четыре
стороны, таким образом, если распределение сделано по всем четырем сторонам, доля каждой стороны
будет около одной четвертой веса и даже меньше для моментов (так как перераспределение по смежным
панелям даже дополнительно уменьшит моменты). Из всего вышесказанного возникла потребность в
новой системе сборных бетонных изделий, системе с более тонкими плитами, колоннами и стенами, системе, которая будет перераспределять напряжения по всем четырем сторонам и не ухудшать (увеличивать) моменты в стенах и колоннах.
Настоящее изобретение относится к высотному зданию/многоэтажным строениям и крупным открытым пространствам, которые содержат жесткие несущие стены большой нагрузки (в которых новые
сборно-монолитные панели также обеспечивают сдвигающее усилие, полученное другими способами).
Изобретение так хорошо используется, что необязательно иметь противовесы с каждой стороны колонн/стен, и распределяет нагрузки и моменты по всем четырем стенам, а не по двум стенам, или балкам,
таким как в многопустотной стене, которая, как и эта новая система, имеет преимущества в скорости
возведения сборного изделия, однако в этом нововведении жесткая прочная монолитная передняя поверхность потолка изготавливается с еще меньшей толщиной плиты и одним размером, подходящим
всем панелям, объясняя необходимость в нескольких размерах, все это достигается распределением веса
по всем четырем панелям и перераспределением моментов за пределы плиты по всем четырем смежным
панелям, так как перекрытие выступает в качестве одной монолитной жесткой сплошной плиты, гибко
присоединенной к нижерасположенным стенам и колоннам, для того, чтобы не передавать им дополнительные моменты от вышерасположенной плиты. Эта система уменьшает вес плит и, таким образом, вес
здания и его фундамента, особенно в многоэтажных, где толщина плиты и вес могут аккумулироваться.
Можно добавить один дополнительный этаж на каждые около двадцати, от сэкономленных веса и высоты.
Это система сборно-монолитных бетонных изделий со сборной панелью, имеющей сечение в форме
буквы "Т", которая образует комнату, когда две такие панели соединены посредством промежуточной
монолитной (отливаемой на месте) бетонной секции. Плита присоединена посредством гибкого арматурного соединения к стене, которая находится посередине под плитой. Полые центрированные столбы
пронизывают панель от ее основания до верха плиты; когда выровненный панелями сверху и снизу, заполненный арматурой, которая проходит непрерывно от основания до крыши, тогда бетон заливается в
него; твердая сплошная колонна образуется без прерываний (разрывов).
Эта трехмерная панель используется для создания зданий, которые, по существу, являются горизонтальными плоскостями (плиты перекрытия), пронизанными вертикальными стенами (или колоннами).
Все плоскости в своих соответствующих двух измерениях выполнены жесткими, негибкими; пронизанные плоскостями под прямыми углами к ним в точках/линиях пересечения плоскостей, каждая плоскость
продолжается далее свободной от моментов пересекающей плоскости, так как соединение между двумя
плоскостями является шарнирным соединением, сдерживающим только горизонтальные и, таким образом, вертикальные перемещения. Пересекающая плоскость, так как плиты опираются на стены/колонны,
не передает моменты вертикальным элементам или не получает моменты от них, большое здание образовано с использованием одноразмерной маленькой сборной панели "с полки", которая подходит почти во
всех случаях. Эти панели обеспечивают непрерывность благодаря их жесткости путем перераспределения и передачи части моментов смежным плитам с каждой стороны двух образующих панелей.
-1-
019161
В центральной части комнаты, которая отливается на месте, арматурные стержни проходят перпендикулярно двум панелям, перекрывая арматурные стержни, выступающие из многослойных панелей с
каждой стороны, арматурные стержни также проходят параллельно стенам панели и продолжаются непрерывно к смежным панелям с каждой стороны. Этот признак изменяет систему, давая возможность ей
перераспределять моменты по всем четырем смежным панелям, а не только по двум, так как плита преобразована в монолитную жесткую поверхность через четыре границы комнаты, способную перераспределять моменты по всем четырем смежным плитам, чтобы ослабить моменты. Вес также распределяется
по всем четырем сторонам, сокращая сдвигающее усилие. Поскольку здесь присутствует гибкое соединение моментов между плитами и стенами/колоннами, момент не передается на стены или колонны, что
является преимуществом в высотных зданиях, в которых осевые нагрузки уже чрезмерные. То же самое
для больших плит, которые могут прилагать значительные моменты к колоннам, если соединение плиты
с колонной очень жесткое; эти колонны предпочтительно в этой системе делают продолжающимися непрерывно от основания до крыши. Таким образом, плиты и колонны уменьшены в размерах при использовании этой новой системы. Квадратная ступенчато понижающаяся плита с выступающей арматурой и
колонна, центрированная под ней по меньшей мере с частью ее стального каркаса, является второй панелью, помещаемой здесь, где четыре такие панели размещены, каждая, в углу комнаты и как предыдущая
панель, арматура проходит в обоих горизонтальных направлениях, также перекрывая выступающую арматуру панелей, и проходит непрерывно между панелями (также после размещения опалубки, чтобы
поддерживать арматуру и заливки бетона на месте, чтобы соединить четыре угла, создавая комнату также с моментами, перераспределенными по смежным плитам на все четыре стороны, чтобы способствовать ослаблению напряжений). Третья и последняя панель является ступенчато понижающейся панелью,
подобной первой панели, причем выступающие арматурные стержни продолжаются примерно на 0,5 м
через равные промежутки вдоль более длинных сторон панели, однако эта панель имеет монолитную
балку, отливаемую с и под плитой. Эта панель функционирует так же как и предыдущие две, поскольку
соединительная центральная часть отливается на месте, однако эта панель используется там, где большие
открытые пространства требуются с одной стороны комнаты.
Сущность изобретения поясняется на чертежах, где балка под плитой в соединении балка-плита отливается монолитно с плитой, проходя по длине плиты, если не дальше.
Фиг. 1.
Квадратная горизонтальная панель, ступенчато понижающаяся на половину своей толщины на расстоянии около 10 см от всех четырех краев, армирована арматурными стержнями, проходящими горизонтально и параллельно через плиту и выступающими примерно на 0,5 м со всех четырех сторон, в вертикальных парах, близких к верхним и нижним поверхностям плиты. Полая колонна центрирована под
плитой посредством гибкого шарнирного соединения с находящейся выше панелью. Стальной каркас в
середине колонны заполняется бетоном или на месте или отливается с наружной бетонной оболочкой
колонны на заводе.
Фиг. 2.
1 - Арматурный усиливающий стержень, проходящий сквозь короткую сторону плиты через равные
промежутки, выступая примерно на 0,5 м с каждой стороны.
2 - Один из нескольких полых столбов, пронизывающих и стену панели, и плиту панели, центрированную в стене.
3 - Вогнутый крайний канал с каждой стороны панели, проходящий вертикально по всей высоте
стены.
4 - Нежесткое арматурное соединение между плитой и стеной.
Фиг. 3.
1 - Стальные арматурные стержни, проходящие непрерывно только через внутреннюю поверхность
плиты сборной панели, выступающие примерно на 50 см с каждой стороны как один стержень или в
комплекте по два, один слой поверх другого.
2 - Полые столбы, проходящие непрерывно через всю плиту от верха до основания.
3 - Вогнутые концы с каждой стороны стеновой панели.
4 - Стальные арматурные стержни, проходящие непрерывно через полые столбы, обеспеченные в
панелях.
5 - Кабелепроводы с каждой стороны стеновых панелей, проходящие, каждый, в два слоя примерно
на 30 см и 1 м от низа панели.
6 - Отверстие, образованное выравниванием двух смежных панелей, ступенчато понижающих верх
в половину плиты на краях стены панелей.
7 - Гибкий кабелепровод, соединяющий две смежные панели. Он также может быть использован,
чтобы подвести проводку к середине комнаты, другой стороне комнаты, этажу ниже или этажу выше, так
же как и к комнатам с любой стороны панели.
8 - Нежесткое арматурное соединение между двумя плоскостями - плитой и стеной.
Фиг. 4.
Сборная панель, типичная плита со сплошной проходящей насквозь арматурой, выступающей при-2-
019161
мерно на 50 см с каждой стороны.
Сборная панель в форме "Т" в своем сечении состоит из вытянутой плиты, которая уменьшается
наполовину в толщине в 10 см с четырех ее сторон, с арматурными стержнями, проходящими сквозь нее
и выступающие примерно на 50 см вдоль более длинных сторон прямоугольника, центрированного под
ней и присоединенного к ней посредством гибкого арматурного соединения, является стеной, проходящей по длине плиты. Присутствуют столбы, проходящие вертикально и центрированные вдоль осей стен
через равные промежутки. Два края стены вогнуты, чтобы связать стены с каждой стороны или добавляют колонну, если необходимо, или столб кабелепровода. Плиты жесткие, опирающиеся на стены/колонны, в силу чего имеется свобода непрерывности перемещения момента в плитах, еще шарнирно
присоединенных к стене снизу. Следовательно, эта система идеальна для высотного здания и обеспечивает быстроту возведения, легкий вес и более длинные пролеты с меньшей толщиной плит, однако прочная жесткая плита может передавать ветровые и сейсмические нагрузки на центральный каркас стены
связевой системы. Стены и колонны также наилучшим образом используются этой системой в высотных
зданиях, так как колонны не несут дополнительные моменты в плите от каждого этажа, следовательно,
нет необходимости увеличивать их излишне, так как плиты являются монолитными и жесткими, способными переносить поперечные силы на каркас здания, который спроектирован с возможностью его выдерживания. Сплошные стальные колонны с фундамента до крыши являются дополнительным признаком, помогающим уменьшать размер стены/колонны, так как колонны не прикреплены наверху и у основания каждого этажа, а предпочтительнее проходят как одна сплошная колонна от фундамента до крыши. Эти предпочтительные признаки предпочтительно используются в любой плите, которая должна
быть большой с более маленькими колоннами, такие как торговые центры, театры, офисные здания. Кабелепроводы из ПВХ (поливинилхлорид) проходят с каждой стороны стены горизонтально на расстоянии около 30 и 110 см от нижнего края в вогнутых каналах с каждой стороны, они используются для ИТ
и электрических кабелей.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Сталежелезобетонная строительная конструкция, содержащая по меньшей мере четыре вертикальные опоры, причем каждая опора состоит из вертикальной колонны (2), имеющей стальной каркас
(6) в середине, и квадратной сборной горизонтальной панели (3), центрированной наверху колонны (2),
причем панель (3) имеет на всех четырех сторонах ступенчатую кромку (4) на своей вершине, из которой
выступают стальные арматурные стержни (5) для присоединения горизонтальных плит к панелям для
образования сплошной горизонтальной поверхности, причем стальные арматурные стержни (5) расположены двумя группами, при этом каждая группа состоит из горизонтальных и параллельных стальных
стержней, при этом направление стержней в каждой группе является перпендикулярным направлению
стержней в другой группе, отличающаяся тем, что
строительная конструкция содержит, по меньшей мере, центральную часть плиты, отлитой на месте
между панелями (3) по меньшей мере четырех вертикальных опор (2);
ступенчатая кромка (4) имеет нижнюю и верхнюю вертикальные полки, при этом верхняя вертикальная полка расположена на расстоянии по горизонтали около 10 см от нижней вертикальной полки и
ближе к центру панели, на всех четырех сторонах панели, при этом обе полки имеют высоту, соответствующую приблизительно половине толщины панели;
группы арматурных стержней, расположенные вертикальными парами, выступают приблизительно
на 50 см по периметру панели (3) по всем четырем сторонам панели (3), соответственно из верхней и из
нижней вертикальной полок кромки (4), для распределения моментов на все по меньшей мере четыре
смежные панели (3), по отлитой на месте центральной части плиты.
2. Сталежелезобетонная строительная конструкция по п.1, отличающаяся тем, что стальной каркас
(6) в середине колонны (2) залит бетоном.
3. Сталежелезобетонная строительная конструкция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что колонна (2)
состоит из внешней бетонной оболочки (7).
4. Способ возведения сталежелезобетонной строительной конструкции по пп.1-3 путем установки
по меньшей мере четырех вертикальных опор, причем каждая опора состоит из вертикальной колонны
(2), имеющей стальной каркас (6) в середине, и квадратной сборной горизонтальной панели (3), центрированной на верху колонны (2), причем панель (3) имеет на всех четырех сторонах ступенчатую кромку
(4) на своей вершине, из которой выступают стальные арматурные стержни (5) для присоединения горизонтальных плит к панелям (3) для образования сплошной горизонтальной поверхности, причем стальные арматурные стержни (5) расположены двумя группами, при этом каждая группа состоит из горизонтальных и параллельных стальных стержней, при этом направление стержней в каждой группе является
перпендикулярным направлению стержней в другой группе, отличающийся тем, что
по меньшей мере, центральную часть плиты отливают на месте между панелями по меньшей мере
четырех вертикальных опор;
ступенчатую кромку (4) выполняют с нижней и верхней вертикальными полками, при этом верх-3-
019161
нюю вертикальную полку располагают на расстоянии по горизонтали около 10 см от нижней вертикальной полки и ближе к центру панели, на всех четырех сторонах панели, при этом обе полки выполняют
высотой, соответствующей приблизительно половине толщины панели;
группы арматурных стержней устанавливают вертикальными парами, выступающими приблизительно на 50 см по периметру панели (3) по всем четырем сторонам панели (3), соответственно на верхней и нижней вертикальных полках кромки (4), для распределения моментов на все по меньшей мере
четыре смежные панели, по отлитой на месте центральной части плиты.
Фиг. 1
Фиг. 2
-4-
019161
Фиг. 3
Фиг. 4А
Фиг. 4В
Фиг. 4С
-5-
019161
Фиг. 4D
Фиг. 4Е
Евразийская патентная организация, ЕАПВ
Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
-6-