Способ возведения сейсмостойкого здания

(51) 04 9/02 (2010.01) 04 11/00 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ элементами, в качестве которых используют полые блоки в форме кирпича, образуя опалубку стены,между рядами кладки, начиная со второго ряда устанавливают горизонтальную и поперечную арматуру, на вертикальную арматуру, которые закрепляют хомутом сверху, нижний конец вертикальной арматуры жестко соединяют с арматурой фундамента, а арматуру пола и потолка с обоих концов жестко соединяют с поперечной арматурой стены, образуют шахту из внутренних стенок опалубочных элементов,которые укладывают в два и более ряда друг над другом и заливают строительной смесью с образованием стены, облицовочные материалы устанавливают на поперечную арматуру, которую удлиняют с выпусками наружу и изнутри. При этом каждую вертикальную арматуру образуют из четырех арматур,опалубочные элементы связывают цементным раствором, каждый ряд кладки армируют горизонтальной арматурой, в качестве строительной смеси используют цементный раствор,опалубочные элементы производят формованием из цементного раствора и выполняют с размерамиширина 195 мм, высота 200 мм, длина 400 мм и массой 4-5 кг и/или с размерами ширина 200 мм, высота 200 мм, длина 400 мм и массой 7-8 кг и с толщиной стенок 30-50 мм, горизонтальную,поперечную арматуру и хомут выполняют из металлической штанги круглого сечения,крепежные элементы стены, пола и потолка соединяют электросваркой.(54) СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ СЕЙСМОСТОЙКОГО ЗДАНИЯ(57) Изобретение относится к области строительства, в частности к способам возведения сейсмостойких зданий. Техническим результатом изобретения является снижение трудозатрат при монтаже, повышение эффективности при эксплуатации и надежности при воздействии сейсмических нагрузок и расширение арсенала средств назначения. Это достигается тем, что в предлагаемом способе возведения сейсмостойкого здания, включающем установку опалубки посредством опалубочных и крепежных элементов, включающих хомуты,заполнение ее строительной смесью, согласно изобретению,опалубку устанавливают для возведения пола и потолка, которые армируют по ширине и длине фундамента, стены армируют по длине, ширине, и высоте стен, которые жестко соединяют с полом и потолком, кладку каждого ряда стены осуществляют опалубочными 23263 Изобретение относится к области строительства,в частности к способам возведения сейсмостойких зданий Известен способ возведения многоэтажного здания, включающий возведение каркаса из колонн,которые защемляют в фундаментах и жестко соединяют с ригелями, которые располагают в двух взаимно перпендикулярных направлениях, опертые на них плиты перекрытий и устои располагают снаружи здания с зазором, относительно него защемляют в отдельно стоящих фундаментах и соединяют с каркасом в уровне перекрытий демфирующими связями.(Руководство по проектированию производственных зданий с каркасом из железобетонных конструкций для сейсмических районов., М. Стройиздат, 1972, с.46, 26.) К недостаткам известного способа относятся недостаточная эффективность при эксплуатации,недостаточная надежность здания при воздействии повышенных сейсмических нагрузок и трудоемкость монтажных работ. Это связано с применением большого объема ручного труда при строительстве и выполнении облицовки здания, для заливки колонн и ригелей цементным раствором используют опалубку из дорогостоящей прессованной фанеры, что требует больших затрат времени при ее монтаже Кроме того кирпичная кладка известных зданий связана с колоннами и ригелями только слоем растворного шва по периметру, при землетрясении, в связи с вибрацией при наклонении здания все кирпичные стены и внутренние перегородки съедут с места в сторону наклонения, нарушив при этом устойчивость здания, в результате дисбаланса веса здание упадет набок,что может вызвать окончательное разрушение здания. Известен способ возведения многоэтажного сейсмостойкого здания, включающий образование ядра жесткости, имеющего упоры на уровне перекрытий каждого этажа, колонны шарнирно соединяют с фундаментами и ригелями, образуя с ригелями жесткие диски перекрытий, которые устанавливают с зазором от ядра жесткости и связывают с ним посредством соединительных устройств закладных деталей, парных упоров с упругими ограничителями колебаний ригелей и вертикальных элементов ограждения, которые прикрепляют жестко к нижележащему перекрытию,а к парным упорам вышележащего перекрытия болтами с возможностью горизонтального перемещения последних в овальных отверстиях парных упоров. Ригели, примыкаемого к ядру жесткости пролета, на всех этажах соединяют с упорами ядра жесткости посредством соединительных устройств,включающих прокладку, которую жестко прикрепляют к упору ядра жесткости и накладку, которую жестко прикрепляют к ригелю.(Пред. Пат.1427, кл. Е 04 Н 1/00, 1994) К недостаткам известного способа относятся недостаточная эффективность при эксплуатации,2 недостаточная надежность здания при воздействии повышенных сейсмических нагрузок и трудоемкость монтажных работ в связи с необходимостью включения добавочных элементов в виде упругих ограничителей колебаний, без которых обеспечение необходимой величины восстанавливающей горизонтальной силы,приводящей каркас в состояние устойчивого равновесия потребует значительного увеличения угла наклона площадки скольжения клинообразной пластины для создания соответствующего значения горизонтальной составляющей нормальных сил контакта по наклонной грани, что как следствие,повлечет увеличение жесткости соединения каркаса с ядром жесткости. Известен, также, способ возведения монолитных жилых зданий, включающий установку несъемной опалубки, которую устанавливают на всю проектную высоту здания и заполнение ее бетонной смесью Унипорбетон (строительная смесь) Опалубку образуют из опалубочных плит(опалубочные элементы), которые изготавливают из материала типа Арболит и крепежных элементов,которые выполняют в виде монтажных хомутов и кондукторов со стяжными болтами.(Пред. Пат.13579, кл. Е 04 В 1/16, Е 04 11/02, 2003) К недостаткам известного способа, также,относятся недостаточная эффективность при эксплуатации, недостаточная надежность здания при воздействии повышенных сейсмических нагрузок и трудоемкость монтажных работ., в связи с большими трудозатратами и низкой производительностью при монтаже, так как требуется выполнение объемных сварочнокрепежных работ,что замедляет сроки строительства,использование значительного количества грузоподъемных и других механизмов,недостаточные теплосохраняющие свойства строений ввиду применяемых марок бетонов,большой вес и металлоемкость, а также неустойчивость к действию сейсмических нагрузок,так как отсутствует трехмерное армирование стены и всего здания в целом. Задачей изобретения является создание способа возведения сейсмостойкого здания, позволяющего снизить трудозатраты при монтаже, повысить эффективность при эксплуатации и надежность при воздействии сейсмических нагрузок и расширить арсенал средств назначения. Техническим результатом изобретения является снижение трудозатрат при монтаже, повышение эффективности при эксплуатации и надежности при воздействии сейсмических нагрузок и расширение арсенала средств назначения. Это достигается тем, что в предлагаемом способе возведения сейсмостойкого здания, включающем установку опалубки посредством опалубочных и крепежных элементов, включающих хомуты,заполнение ее строительной смесью, согласно изобретению,опалубку устанавливают для возведения пола и потолка, которые армируют по ширине и длине фундамента, стены армируют по 23263 длине, ширине, и высоте стен, которые жестко соединяют с полом и потолком, кладку каждого ряда стены осуществляют опалубочными элементами, в качестве которых используют полые блоки в форме кирпича, образуя опалубку стены,между рядами кладки, начиная со второго ряда устанавливают горизонтальную и поперечную арматуру, на вертикальную арматуру, которые закрепляют хомутом сверху, нижний конец вертикальной арматуры жестко соединяют с арматурой фундамента, а арматуру пола и потолка с обоих концов жестко соединяют с поперечной арматурой стены, образуют шахту из внутренних стенок опалубочных элементов,которые укладывают в два и более ряда друг над другом и заливают строительной смесью с образованием стены, облицовочные материалы устанавливают на поперечную арматуру, которую удлиняют с выпусками наружу и изнутри. При этом каждую вертикальную арматуру образуют из четырех арматур,опалубочные элементы связывают цементным раствором, каждый ряд кладки армируют горизонтальной арматурой, в качестве строительной смеси используют цементный раствор,опалубочные элементы производят формованием из цементного раствора и выполняют с размерамиширина 195 мм, высота 200 мм, длина 400 мм и массой 4-5 кг и/или с размерами ширина 200 мм, высота 200 мм, длина 400 мм и массой 7-8 кг и с толщиной стенок 30-50 мм, горизонтальную,поперечную арматуру и хомут выполняют из металлической штанги круглого сечения,крепежные элементы стены, пола и потолка соединяют электросваркой. Предлагаемый способ возведения сейсмостойкого здания поясняется схемами,представленными на чертежах. На фиг. 1 - возведение фасадной стены одной комнаты первого этажа с применением в качестве опалубочных элементов блоков А и Б На фиг.2 - кладка ряда 3 стены, опалубочные элементыблоки А и Б На фиг. 3 - возведение фасадной стены одной комнаты с применением в качестве опалубочных элементов блоков А На фиг. 4 - установка горизонтальной арматуры и хомута сверху второго ряда кладки стены,опалубочные элементыблоки А и Б На фиг. 5 - возведение стены, опалубочные элементыблоки А и Б, установка горизонтальной арматуры для блоков Б, начиная с третьего ряда кладки, вид сбоку. На схемах позиции обозначены опалубочные элементыблок А и блок Б ряды кладки 1-14 фундамент - 15 пол - 16 стена - 17 колонна - 18 проем двери - 19 проем окна - 20 горизонтальная арматура - 21 поперечная арматура - 22,вертикальная арматура, образованная из 4 арматур а, , с,хомут - 23, шахта 24, поперечная арматура пола 25, отрезок арматуры 26. Предлагаемый способ возведения сейсмостойкого здания реализуют следующим образом. Опалубку устанавливают для возведения пола 16 и потолка (не показан), которые армируют по ширине и длине фундамента 15, стены 17 армируют по длине, ширине, и высоте стен 17, которые жестко соединяют с полом 16 и потолком. Кладку каждого ряда 1-14 стены 17 осуществляют опалубочными элементами А и Б, в виде полых блоков в форме кирпича, образуя опалубку стены 17. Между рядами кладки, начиная со второго ряда устанавливают горизонтальную 21 и поперечную арматуру 22, на вертикальную арматуру, которые закрепляют хомутом 23 сверху. Нижний конец вертикальной арматуры жестко соединяют с арматурой фундамента 15. Арматуру пола 16 и потолка с обоих концов жестко соединяют с поперечной арматурой 22 стены 17. Образуют шахту 24 из внутренних стенок опалубочных элементов А и Б, которые укладывают в два и более ряда друг над другом и заливают строительной смесью с образованием стены 17. Вертикальную арматуру, образованную из четырех арматур, а, , с, . соединяют с арматурой фундамента 15 до его заливки. Фундамент 15 устанавливают на сваях на глубину, определяемую, исходя из сейсмической активности местности. Опалубочные элементы А и/или Б связывают цементным раствором, каждый ряд (1-14) кладки армируют горизонтальной арматурой 21 и поперечной арматурой 22. В качестве строительной смеси используют цементный раствор. Опалубочные элементы производят формованием из цементного раствора и выполняют с размерамиширина 195 мм, высота 200 мм, длина 400 мм и массой 4-5 кг (Блок А) и/или с размерами ширина 200 мм, высота 200 мм , длина 400 мм и массой 7-8 кг и с толщиной стенок 30-50 мм (Блок Б). Горизонтальную арматуру 21, поперечную арматуру 22 и хомут 23 выполняют из металлической штанги круглого сечения. Крепежные элементы стены 17, пола 16, потолка(арматуры, хомут) соединяют электроконтактной сваркой. Поперечную арматуру 22 удлиняют с выпусками наружу и изнутри, которые служат основой для крепления планок, профилей кронштейнов для установления облицовочных материалов. Облицовку здания осуществляют, например,алюкобондом или керамогранитом. Пример 1. Способ возведения одной комнаты первого этажа сейсмостойкого здания, имеющей 4 стены,проемы для двери и два окна 19, 20 (фиг. 1). Вертикальные арматуры приваривают к арматурам фундамента 15 до его заливки. Высота вертикальной арматуры при высоте стены 17 комнаты 2,4 м составляет 1,5-1,6 м., которую затем наращивают. Фундамент 15 устанавливают на сваях,которые забивают на глубину, определяемую сейсмической активностью района местности. 3 23263 Расстояние между сваями определяют с учетом сейсмической активности, состояния грунта и высоты здания. Кладка ряда 1 стены 17. На фундамент 15 укладывают блоки Б (размерыширина 200 мм, высота 200 мм, длина 400 мм и массой 8 кг и с толщиной стенок 50 мм), а на вертикальные арматуры (а, , с, ) блоки Б надевают сверху, образуя колонну 18, состоящую из вертикальной арматуры и блоков Б. Слой строительной смеси из вяжущего цементного раствора между блоками не показан. Колонны 18 образуют по обеим сторонам проемов двери и окна 19, 20. На вертикальные арматуры горизонтальные арматуры 21 и хомут 23 надевают как и блоки Б сверху вниз. На задней стене 17 горизонтальную арматуру 21 устанавливают на вертикальные арматуры с первой колонны 18 и навторой колонны 18. На правой боковой стене 17 горизонтальную арматуру 21 устанавливают на вертикальные арматурывторой колонны 18 и на а шестой колонны 17. На левой боковой стене 17 горизонтальную арматуру 21 устанавливают на вертикальные арматурыпервой колонны 18 и на а третьей колонны 18. На передней стене 17 горизонтальные арматуры 21 устанавливают на вертикальные арматуры с итретьей и четвертой колонны 18, четвертой и пятой, пятой и шестой колонной 18 соответственно. На поперечную арматуру 22 сверху приваривают продольные (не показаны) и поперечные 25 арматуры пола 16. При этом концы этих арматур доводят до середины поперечной арматуры 22, а на другую половину приваривают такие же арматуры пола 16 соседней комнаты здания. В начале приваривают продольную, а затем поперечную арматуру 25 пола 16. При сварке поперечной арматуры 25 пола 16, на нее приваривают отрезок 26 арматуры, длина которого равна длине поперечной арматуры, после этого на этот отрезок 26 сверху приваривают поперечную арматуру пола 16. В результате чего поперечная арматура 25 пола 16 окажется установленной сверху продольной арматуры пола 16 с образованием решетки (опалубки) пола 16. После образования решетки пола 16, кладку ряда 2 стены 17 производят блоками А (размерыширина 195 мм, высота 200 мм, длина 400 мм и массой 5 кг с толщиной стенок 30 мм) Их устанавливают поперек горизонтальных арматур 21 и располагают между поперечными арматурами. 22, к которым приварены арматуры пола 16. Весь цикл кладки состоит из блоков А, которые устанавливают поперек к горизонтальной арматуре 21 в нижнем ряду 1 и параллельно в верхнем ряду,между этими рядами и сверху устанавливают горизонтальную арматуру 21, т.е. блоки А Блоки А чередуют,устанавливая,то поперек к 4 горизонтальной арматуре 21 в нижнем ряду кладки,то параллельно на верхнем ряду. На колонны 18 устанавливают блоки Б. Между третьей и четвертой колонной 18 блок А не устанавливают, так как здесь образуют проем 19 для двери. Вершины хомута 23 устанавливают вплотную к внутренним стенкам блоков Б, для создания дополнительной устойчивости. В результате этой операции образуют шахту 24 из внутренних объемов блоков А и Б, установленных друг над другом в два и более рядов. Сверху ряда 2 кладки устанавливают горизонтальную арматуру 21,а сверху хомут 23. Теперь поперечная арматура 22 направлена вниз и располагается между блоками А,которые уже установлены в ряду 2. Заливка пола 16. Снизу арматуры пола 16 устанавливают горизонтальную опалубку и производят заливку пола 16 цементным раствором (цемент, песок, вода),толщиной 200 мм. При этом арматуру пола 16 располагают посередине. Кладка ряда 3 фасадной стены 17 (другие три стены возводят аналогично). Блоки Б надевают на вертикальные арматуры и устанавливают на блоки Б колонны 18. Блоки А теперь устанавливают параллельно к горизонтальной арматуре 21. Сверху ряда 3 блоков А устанавливают горизонтальную арматуру 21,затем сверху поперечную арматуру 22, а затем хомут 23. При этом горизонтальная арматура 21 устанавливается по краям шахты 24. Блоки А,которые устанавливают параллельно к горизонтальной арматуре 21, можно заменить блоками Б. Кладка ряда 4 стены 17. На колонну 18 устанавливают блоки Б. Блоки А укладывают поперек к горизонтальной арматуре 21. Сверху устанавливают горизонтальную арматуру 21, с поперечной арматурой 22 и хомут 23. Кладка ряда 5 стены 17. На колонны 18 устанавливают блоки Б. Блоки А укладывают параллельно к горизонтальной арматуре 21, которую устанавливают сверху,поперечная арматура 22, и хомут 23. Кладка ряда 6 стены 17. На колонны 18 устанавливают блоки Б, блоки А укладывают поперек к горизонтальной арматуре 21,поперечная арматура 22 направлена вниз и устанавливается между блоками А и хомут 23. Кладка ряда 7 стены 17. Образование подоконника. Оконные проемы 20 образуют между четвертой и пятой, пятой и шестой колоннами 18. На подоконник укладывают блоки А поперек к горизонтальной арматуре 21, а на колонны блок Б сверху, устанавливают горизонтальную арматуру 21, поперечную арматуру 22 снизу и хомут 23. На этом этапе возведения стены 17 производят наращивание вертикальной арматуры колонны 18 и заливку шахты 24 цементным раствором(строительная смесь). После заливки цементный раствор уплотняют глубинным вибратором малого диаметра. 23263 Наращивание вертикальной арматуры колонны 18 производят путем соединения предыдущих и последующих частей свариванием четырех накладок, которые располагают крестообразно и устанавливают сверху уже установленных горизонтальной арматуры 21 и хомута 23. Кладка рядов 8,9,10,11,12 стены 17. Образование проемов двери и окон (два окна) 19,20. После наращивания вертикальной арматуры колонн 18, для образования проемов 20 окон производят укладку только блоков Б на колонны 18. Проем 20 окна образуют из блоков Б колонны 18, по обеим сторонам, снизу и сверху из блоков А,уложенных поперек к горизонтальной арматуре 21. Снизу и сверху блоков А и Б устанавливают горизонтальную арматуру 21 и хомут 23. На третью,четвертую, пятую и шестую колонны 18 укладывают только блоки Б рядов 8-11 фасадной стены 17. Кладку ряда 12 стены 17 производят аналогично кладке ряда 7, но при этом горизонтальную арматуру 21 устанавливают снизу,поперечную арматуру 22 сверху. В верхней части дверного проема 19 блоки устанавливают аналогично. Укладку блоков А, Б, горизонтальной арматуры 21 и хомута 23 продолжают при возведении других трех стен 17 комнаты аналогично, т.е. циклично до набора заданной высоты стен 17. Кладка рядов 13,14 стены 17. Образование потолка. Завершение кладки стены 17. После образования оконных проемов 20 рядами 7-12 стены 17 для образования потолка кладку рядов 13-14 производят аналогично рядам 1-2 стены 17. Блоки А, которые устанавливают параллельно к горизонтальной арматуре 21 можно заменить блоками Б. Для образования потолка на поперечную арматуру 20 приваривают продольные и поперечные арматуры потолка (аналогично образованию пола 16), так как потолок первого этажа является полом 16 второго этажа. Сверху устанавливают горизонтальную арматуру 20 и хомут 23. После завершения возведения стены 17 производят заливку шахты 24 стены 17 и потолка. Перед заливкой шахты 24 во избежание утечки цементного раствора на подоконнике собирают подпорку из блоков А и Б, а сверху устанавливают поддоны (не показаны). Для продолжения строительства стены 17 применяют угловое двухстороннее трехстороннее и четырехстороннее ответвление, а вертикальные арматуры наращивают. Облицовку осуществляют алюкобондом или керамогранитом. Пример 2. Способ возведения одной комнаты первого этажа сейсмостойкого здания, имеющей 4 стены и проемы для двери и окна 19,20 (фиг.3) с применением только блоков А (ширина 195 мм,высота 200 мм, длина 400 мм и массой 5 кг с толщиной стенок 50 мм в качестве опалубочных элементов. Возведение стены 17 осуществляют аналогично примеру 1, но горизонтальную арматуру 21 и хомут 23 чередуют через ряд. Блоки А (2 шт.) устанавливают на вертикальные арматуры 21 для образования колонны 18. Кладка ряда 1 колонны 18. Диаметр вертикальных арматурусловно составляет 10 мм. Кладка ряда 2 колонны 18. Устанавливают первый блок А ряда 2 колонны 18 поперек к блокам А ряда 1 колонны 18 и параллельно первому блоку А ряда 2 колонны 18. Облицовку осуществляют алюкобондом или керамогранитом Снижение трудозатрат при монтаже, повышение надежности при воздействии сейсмических нагрузок и расширение арсенала средств назначения обеспечивается за счет сведения к минимуму непроизводительного ручного труда, по предлагаемому способу здания возводят легко и быстро из опалубочных элементов заводского изготовления, которые при установке образуют опалубку стен, опалубку применяют только для возведения пола и потолка, для установки облицовочных материалов основой служат выступающие снаружи или изнутри удлиненные концы поперечной арматуры, что повышает производительность труда и снижает сроки строительства по сравнению с ближайшими аналогами на 40. Расширение арсенала средств назначения достигается за счет того что объектами строительства могут быть дома, здания, опоры мостов и транспортных развязок, дамбы и плотины гидротехнических сооружений. Пятиэтажное здание, возведенное по предлагаемому способу может выдержать землетрясение в 9 баллов, за счет выполнения опалубочных и крепежных элементов и армирования стены в трех направлениях. Таким образом предлагаемый способ возведения сейсмостойкого здания позволяет снизить трудозатраты при монтаже,повысить эффективность при эксплуатации и надежность при воздействии сейсмических нагрузок, расширить арсенал средств назначения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ возведения сейсмостойкого здания,включающий, установку опалубки посредством опалубочных элементов и крепежных элементов,включающих хомуты, заполнение ее строительной смесью, отличающийся тем, что опалубку устанавливают для возведения пола и потолка,которые армируют по ширине и длине, стены армируют по длине, ширине, и высоте стен, которые жестко соединяют с полом и потолком, кладку каждого ряда стены осуществляют опалубочными элементами, в качестве которых используют полые блоки в форме кирпича, образуя опалубку стены,между рядами кладки, начиная со второго ряда устанавливают горизонтальную и поперечную 5 23263 арматуру на вертикальную арматуру, которые закрепляют хомутом сверху, нижний конец вертикальной арматуры жестко соединяют с арматурой фундамента, а арматуру пола и потолка с обоих концов жестко соединяют с поперечной арматурой противоположных стен, образуют шахту из внутренних стенок опалубочных элементов,которые укладывают в два и более ряда друг над другом и заливают строительной смесью с образованием стены, облицовочные материалы устанавливают на поперечную арматуру, которую удлиняют с выпусками наружу. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что каждую вертикальную арматуру образуют из четырех арматур. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что опалубочные элементы связывают цементным раствором. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что каждый ряд кладки армируют горизонтальной и поперечной арматурой. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве строительной смеси используют цементный раствор. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что опалубочные элементы производят формованием из цементного раствора. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что опалубочные элементы выполняют с размерами ширина - 195 мм, высота - 200 мм, длина 400 мм и массой 4-5 кг и/или с размерами ширина 200 мм,высота 200 мм, длина 400 мм и массой 7-8 кг. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что опалубочные элементы выполняют с толщиной стенок 30-50 мм. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что горизонтальную, поперечную арматуру и хомут выполняют из металлической штанги круглого сечения. 10. Способ по п.1, отличающийся тем, что крепежные элементы стены, пола и потолка соединяют электросваркой.