EA036348B1 - Arcos system reinforced concrete frame of a multi-storeyed building - Google Patents
Arcos system reinforced concrete frame of a multi-storeyed building Download PDFInfo
- Publication number
- EA036348B1 EA036348B1 EA201800463A EA201800463A EA036348B1 EA 036348 B1 EA036348 B1 EA 036348B1 EA 201800463 A EA201800463 A EA 201800463A EA 201800463 A EA201800463 A EA 201800463A EA 036348 B1 EA036348 B1 EA 036348B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- reinforcement
- frame
- along
- width
- hidden
- Prior art date
Links
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
- E04H1/00—Buildings or groups of buildings for dwelling or office purposes; General layout, e.g. modular co-ordination or staggered storeys
- E04H1/02—Dwelling houses; Buildings for temporary habitation, e.g. summer houses
- E04H1/04—Apartment houses arranged in two or more levels
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
- E04B1/19—Three-dimensional framework structures
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
- E04B1/20—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of concrete, e.g. reinforced concrete, or other stonelike material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Forms Removed On Construction Sites Or Auxiliary Members Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к строительству и, в частности, к конструкциям жилых и общественных зданий массового назначения, возводимых в различных регионах, включая и сейсмические. Аббревиатура АРКОС означает Архитектурно-Конструктивная Открытая Система многоэтажных зданий различного назначения.The invention relates to construction and, in particular, to structures of residential and public buildings of mass use, erected in various regions, including seismic. The abbreviation ARKOS stands for Architectural and Constructive Open System of multi-storey buildings for various purposes.
Известен железобетонный каркас многоэтажного здания [1], включающий колонны и плоские перекрытия с традиционными схемами армирования, предусматривающими арматурные сетки, формируемые на месте из отдельных стержней. При этом арматурные сетки для восприятия пролетных моментов в середине каждой ячейки перекрытия размещены понизу, а для восприятия опорных моментов над каждой колонной в перекрытии поверху. Для обеспечения требуемого сопротивления плиты перекрытия продавливанию колоннами, у каждой из них дополнительно устанавливают поперечную арматуру в виде вертикальных сварных сеток или стержней с высаженными головками.Known reinforced concrete frame of a multi-storey building [1], including columns and flat floors with traditional reinforcement schemes, providing for reinforcing mesh, formed in place from individual rods. In this case, reinforcing meshes for the perception of span moments in the middle of each cell of the floor are placed at the bottom, and for the perception of the supporting moments above each column in the ceiling on top. To ensure the required resistance of the floor slab to punching through the columns, each of them is additionally equipped with transverse reinforcement in the form of vertical welded nets or rods with upset heads.
Конструкция известного каркаса и технология его возведения просты и строительство его практически не требует базы стройиндустрии. Поэтому он получил широкое и повсеместное применение при возведении каркасных зданий.The design of the well-known frame and the technology of its construction are simple and its construction practically does not require a base of the building industry. Therefore, it has received wide and ubiquitous use in the construction of frame buildings.
Однако известная конструкция каркаса неэффективна, поскольку она отличается повышенным металлопотреблением. Возведение этого каркаса также требует значительных материальных, энергетических и трудовых затрат на ручную сборку опалубочных устройств, поштучную укладку и фиксацию арматурных стержней по месту и производство работ при низких и отрицательных температурах на открытом воздухе.However, the known frame structure is ineffective since it is characterized by increased metal consumption. The erection of this frame also requires significant material, energy and labor costs for manual assembly of formwork devices, one-by-one laying and fixing of reinforcing bars in place, and work at low and negative temperatures in the open air.
Известен железобетонный каркас [2] многоэтажного здания, включающий колонны и плиты перекрытий с арматурой, размещенной вдоль колонн в составе армокаркасов призматической формы, образующих в плитах перекрытий систему перекрестных ригелей, скрытых в их плоскости [2].Known reinforced concrete frame [2] of a multi-storey building, including columns and floor slabs with reinforcement, placed along the columns as part of the prismatic reinforcement frames, forming in the floor slabs a system of cross beams hidden in their plane [2].
Вследствие применения армокаркасов и их размещения в строгом соответствии с распределением усилий в плите от действия нагрузки, заметно сокращена потребность металла на их армирование, а также уменьшены трудозатраты на выполнение арматурных работ.Due to the use of reinforcement cages and their placement in strict accordance with the distribution of forces in the slab from the action of the load, the need for metal for their reinforcement is noticeably reduced, and labor costs for performing reinforcement work are also reduced.
Однако вследствие несовершенства армокаркасов, принятых сопряжений между ними и с арматурными сетками, сокращение трудозатрат достигнуто не в полной мере, недостаточно повышены темпы возведения каркаса и здания в целом.However, due to the imperfection of the reinforced frames, the adopted interfaces between them and with reinforcing meshes, the reduction in labor costs has not been fully achieved, the rates of construction of the frame and the building as a whole are not sufficiently increased.
Наиболее близким к предлагаемому, является, принятый в качестве прототипа, железобетонный каркас здания [3], включающий монолитные или сборные колонны и плоские плиты перекрытий.The closest to the proposed is, adopted as a prototype, a reinforced concrete frame of the building [3], including monolithic or prefabricated columns and flat floor slabs.
При возведении известного каркаса здания за счет усовершенствования стыков армокаркасов между собой и применения в ячейках плит несъемной опалубки дополнительно сокращены трудозатраты и повышен темп строительства.During the erection of the well-known frame of the building due to the improvement of the joints of the reinforced frames among themselves and the use of fixed formwork in the cells of the slabs, labor costs are additionally reduced and the rate of construction is increased.
Однако из-за принятого способа анкеровки стержней арматурных сеток и арматуры несъемной опалубки в скрытых ригелях, неоптимальной ширины армокаркасов скрытых ригелей, сложной конструкции примененных скорлуп несъемной опалубки и невысокого уровня индустриализации строительства в целом сохраняются достаточно высокие трудозатраты и недостаточный темп строительства.However, due to the adopted method of anchoring the rods of reinforcing meshes and reinforcement of fixed formwork in hidden girders, the suboptimal width of the reinforcement frames of the hidden girders, the complex design of the used shells of the fixed formwork and the low level of industrialization of construction, in general, sufficiently high labor costs and insufficient construction rate remain.
Предлагаемое изобретение, за счет упрощения армирования плит перекрытий и конструкции скорлуп несъемной опалубки, а также увеличения объема применения сборных изделий, решает задачу сокращения трудозатрат, повышения темпов строительства каркаса и здания в целом.The proposed invention, by simplifying the reinforcement of floor slabs and the construction of shells of permanent formwork, as well as increasing the use of prefabricated products, solves the problem of reducing labor costs, increasing the pace of construction of the frame and the building as a whole.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в железобетонном каркасе многоэтажного здания, включающем монолитные или сборные колонны и плоские плиты перекрытий со сквозной арматурой, размещенной в створах колонн в составе армокаркасов призматической формы с шириной превышающей ширину сечения колонн, образующих в плитах перекрытий на всю их длину и ширину систему перекрестных ригелей, скрытых в их плоскостях, а также ячейки перекрытий, заключенные между перекрестными ригелями и снабженные понизу арматурной сеткой или сборными железобетонными скорлупами несъемной опалубки с выступающей кверху арматурой, скрытые ригели выполнены с шириной, равной br = (1,1... 2.0)bk. где bk - ширина сечения колонн, и образуют в плите каждого перекрытия многопролетную раму с жесткими узлами, арматурные сетки панелей плиты перекрытий в пределах каждой рамной ячейки размещены понизу с зазором по их периметру относительно армокаркасов скрытых ригелей. При этом в каждом пролете по длине скрытых ригелей понизу, над их нижней рабочей арматурой и поперек их оси, дискретно установлены коннекторы в виде арматурных стержней-коротышей, заанкеренных концами в смежных панелях ячеек, с общей площадью их сечения, превышающей половину площади сечения арматурных стержней сетки ячейки, параллельных коннекторам. Поверху вдоль армокаркасов ригелей в каждом пролете полосой уложена сварная сетка с шириной, превышающей ширину армокаркаса и с образованием напуска ее краев на смежные ячейки на величину не менее 2d, где d - толщина плиты перекрытия.The solution to this problem is achieved by the fact that in the reinforced concrete frame of a multi-storey building, including monolithic or prefabricated columns and flat floor slabs with through reinforcement, located in the column alignments as part of prismatic reinforced frames with a width exceeding the width of the column section, forming in the floor slabs along their entire length and the width of the system of cross-beams hidden in their planes, as well as overlap cells enclosed between the cross-beams and equipped at the bottom with a reinforcing mesh or precast reinforced concrete shells of a permanent formwork with reinforcement protruding upward, hidden beams are made with a width equal to b r = (1.1 ... 2.0) b k . where b k is the width of the cross-section of the columns, and form a multi-span frame with rigid nodes in the slab of each floor, the reinforcement mesh of the slab slabs within each frame cell is placed at the bottom with a gap along their perimeter relative to the reinforcement frames of the hidden crossbars. At the same time, in each span along the length of the hidden girders to the bottom, above their lower working reinforcement and across their axis, connectors are discretely installed in the form of short-length reinforcing bars, anchored by their ends in adjacent panels of cells, with a total cross-sectional area exceeding half of the cross-sectional area of reinforcing bars mesh cells parallel to the connectors. On top, along the reinforcing frames of the girders in each span, a welded mesh with a width exceeding the width of the reinforcing frame and with the formation of an overlap of its edges onto adjacent cells by an amount of at least 2d is laid in a strip, where d is the thickness of the floor slab.
При этом скорлупы несъемной опалубки в пределах каждой рамной ячейки перекрытий снабжены легкими вязаными объемными армокаркасами с продольной арматурой размещенной понизу в сборной скорлупе, а поверху в монолитном бетоне и объединенной хомутами, а армокаркасы скрытых ригелей предварительно до установки в перекрытие по всей длине каждого пролета вбетонированы в бетонную пластину несъемной опалубки.At the same time, the shells of the permanent formwork within each frame cell of the floors are equipped with light knitted volumetric reinforcement cages with longitudinal reinforcement placed at the bottom in a prefabricated shell, and on top in monolithic concrete and united by clamps, and the reinforcement cages of hidden girders are preliminarily concreted into the ceiling along the entire length of each span. a concrete plate of permanent formwork.
- 1 036348- 1 036348
При этом легкие вязаные объемные армокаркасы установлены вдоль скорлуп несъемной опалубки с расстояниями между ними, примерно равными ширине армокаркасов и вдоль них размещены и закреплены вкладыши в виде полых капсул и/или призматических или цилиндрических поризованных изделий.At the same time, lightweight knitted volumetric reinforcement cages are installed along the shells of the fixed formwork with distances between them approximately equal to the width of the reinforcement cages, and along them, inserts in the form of hollow capsules and / or prismatic or cylindrical porous products are placed and fixed.
Сопоставление параметров предложенного технического решения и прототипа позволяет заключить, что от прототипа оно отличается новыми признаками: (1) скрытые ригели выполнены с шириной равной br = (1,1... 2,0) bk, где bk - ширина сечения колонн, и образуют в плите каждого перекрытия многопролетную раму с жесткими узлами, (2) арматурные сетки панелей плиты перекрытий в пределах каждой рамной ячейки понизу размещены с зазором по их периметру относительно армокаркасов скрытых ригелей, (3) в каждом пролете по длине скрытых ригелей понизу над нижней рабочей арматурой, поперек их оси, дискретно установлены коннекторы в виде арматурных стержней-коротышей, заанкеренных концами в смежных панелях ячеек, с общей площадью их сечения не менее половины площади сечения арматурных стержней сетки ячейки, параллельных коннекторам, (4) поверху вдоль армокаркасов ригелей в каждом пролете полосой уложена сварная сетка с шириной, превышающей ширину армокаркаса и с образованием напуска ее краев на смежные ячейки на величину не менее 2d, где d - толщина плиты перекрытия.Comparison of the parameters of the proposed technical solution and the prototype allows us to conclude that it differs from the prototype in new features: (1) hidden girders are made with a width equal to b r = (1,1 ... 2,0) b k , where b k is the section width columns, and form in the slab of each floor a multi-span frame with rigid nodes, (2) reinforcing grids of the floor slab panels within each frame cell at the bottom are placed with a gap along their perimeter relative to the reinforcing frames of the hidden beams, (3) in each span along the length of the hidden beams at the bottom above the lower working reinforcement, across their axis, connectors are discretely installed in the form of short-length reinforcing bars, anchored by their ends in adjacent cell panels, with a total cross-sectional area of at least half of the cross-sectional area of the mesh reinforcing bars parallel to the connectors, (4) on top along the reinforcement cages crossbars in each span, a welded mesh with a width exceeding the width of the reinforcement cage is laid in a strip and with the formation of an overlap of its edges on adjacent cells by at least 2d, where d is the thickness of the floor slab.
При этом, (5) скорлупы несъемной опалубки в пределах каждой панели рамной ячейки перекрытий снабжены легкими вязаными объемными армокаркасами с (6) продольной арматурой, размещенной понизу в сборной скорлупе, а поверху в монолитном бетоне и объединенной хомутами, а (7) армокаркасы скрытых ригелей предварительно, до установки в перекрытие, вбетонированы по всей длине каждого пролета понизу в бетонную пластину несъемной опалубки.At the same time, (5) the shells of the permanent formwork within each panel of the frame cell of the ceilings are equipped with light knitted volumetric reinforcement frames with (6) longitudinal reinforcement placed at the bottom in a prefabricated shell, and on top in monolithic concrete and united by clamps, and (7) reinforcement frames of hidden crossbars preliminarily, before installation in the ceiling, they are concreted along the entire length of each span to the bottom into the concrete plate of the permanent formwork.
При этом (8) легкие вязаные объемные армокаркасы установлены вдоль скорлупы несъемной опалубки с расстояниями между ними, примерно равными ширине армокаркасов и (9) вдоль них размещены и закреплены вкладыши в виде полых капсул и/или призматических или цилиндрических поризованных изделий.In this case (8) lightweight knitted volumetric reinforcement cages are installed along the shell of the non-removable formwork with distances between them approximately equal to the width of the reinforcement cages and (9) liners in the form of hollow capsules and / or prismatic or cylindrical porous products are placed and fixed along them.
Все перечисленные признаки в приведенной сумме неизвестны, а полученные технические результаты предлагаемого решения обеспечивают достижение поставленной задачи и превосходят известные, а при осуществлении этого решения вследствие взаимного влияния признаков друг на друга достигается сверхсуммарный результат.All the listed signs in the given sum are unknown, and the obtained technical results of the proposed solution ensure the achievement of the set task and surpass the known ones, and when this solution is implemented, due to the mutual influence of the signs on each other, an over-summed result is achieved.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами. На фиг. 1 представлен предлагаемый каркас здания, вид в изометрии; на фиг. 2 - распределение величины изгибающего момента в элементах рамной ячейки перекрытия на стадии упругой работы; на фиг. 3 - вид панели рамной ячейки перекрытия в предельном состоянии по прочности; на фиг. 4 - то же, что на фиг. 3, сечение А-А; на фиг. 5 - фрагмент рамной ячейки монолитного перекрытия с размещенной понизу арматурной сеткой, верхние сетки не показаны, вид в плане; на фиг. 6 - то-же, сечение Б-Б сплошной плиты перекрытия на фиг. 5; на фиг. 7 - то же, что на фиг. 6, сечение Б-Б плиты с пустотами, выполненными в пределах панели ячейки перекрытия; на фиг. 8 - плита перекрытия, сечение В-В на фиг. 5, узел сопряжения объемных армокаркасов смежных пролетов у колонны; на фиг. 9 - фрагмент ячейки перекрытия с размещенными понизу сборными скорлупами несъемной опалубки, вид в плане; на фиг. 10 - то же, сечение перекрытия по Г-Г на фиг. 9; на фиг. 11 - общий вид сборной скорлупы несъемной опалубки, снабженной легкими объемными армокаркасами; на фиг. 12 - то же, сечение Д-Д несъемной опалубки на фиг. 11 с закрепленными цилиндрическими вкладышами; на фиг. 13 - то же, сеч. Д-Д на фиг. 11, несъемная опалубка с дискретными капсулами-пустообразователями.The essence of the proposed technical solution is illustrated by drawings. FIG. 1 shows the proposed building frame, isometric view; in fig. 2 - distribution of the value of the bending moment in the elements of the frame cell of the floor at the stage of elastic work; in fig. 3 - view of the panel of the frame cell of the floor in the ultimate state of strength; in fig. 4 is the same as in FIG. 3, section A-A; in fig. 5 - a fragment of a frame cell of a monolithic floor with a reinforcing mesh placed at the bottom, the upper mesh is not shown, a plan view; in fig. 6 - the same, section b-b of the solid floor slab in fig. 5; in fig. 7 is the same as in FIG. 6, section BB of a slab with voids made within the panel of the floor cell; in fig. 8 - floor slab, section B-B in Fig. 5, the junction of the bulk reinforcement cages of adjacent spans at the column; in fig. 9 - a fragment of a ceiling cell with prefabricated shells of fixed formwork placed at the bottom, plan view; in fig. 10 - the same, cross-section of the overlap along G-G in Fig. nine; in fig. 11 - General view of the prefabricated shell of the fixed formwork, equipped with light volumetric reinforcement cages; in fig. 12 - the same, section D-D of the fixed formwork in Fig. 11 with fixed cylindrical liners; in fig. 13 - the same, sec. D-D in Fig. 11, fixed formwork with discrete void-forming capsules.
Предлагаемый каркас (фиг. 1-13) включает монолитные или сборные колонны 1 и плоские плиты перекрытий 2 со сквозной арматурой 3, размещенной в створах колонн 1 в двух уровнях по высоте в составе армокаркасов 4. Армокаркасы 4 образуют в плитах перекрытий 2 систему перекрестных ригелей 5, скрытых в их плоскостях, а также ячейки 6 перекрытий 2, заключенных между перекрестными ригелями 5. Понизу каждой ячейки 6, являющейся панелью плиты перекрытия, размещены либо арматурная сетка 7 (см. фиг. 5, 6), либо сборные скорлупы 8 несъемной опалубки с выступающей кверху арматурой (см. фиг. 9-13).The proposed frame (Fig. 1-13) includes monolithic or prefabricated columns 1 and flat floor slabs 2 with through reinforcement 3, placed in the alignments of columns 1 in two levels in height as part of reinforced frames 4. Reinforcement frames 4 form a system of cross beams in floor slabs 2 5, hidden in their planes, as well as cells 6 of floors 2 enclosed between cross beams 5. At the bottom of each cell 6, which is a panel of the floor slab, either a reinforcing mesh 7 (see Fig. 5, 6) or prefabricated shells 8 are placed. formwork with reinforcement protruding upward (see Fig. 9-13).
Для наиболее эффективного включения ригелей 5 в работу каркаса здания и исключения их изгиба в поперечном направлении скрытые ригели 5 выполнены с шириной не более двух толщин колонн 1. При ширине br ригелей 5 менее 1,1bk, где bk -ширина сечения колонны 1, затруднительно разместить и эффективно использовать у колонн 1 верхнюю рабочую арматуру 9 ригелей 5. Это может потребовать либо уменьшить шаг колонн 1 в каркасе, либо увеличить толщину плит перекрытия. Благодаря армокаркасам 4, надопорным вставкам в виде стержней 9, размещенным внахлест с арматурой 3 этих армокаркасов, и принятым соотношениям размеров, ригели 5 образуют в плите каждого перекрытия скрытую в его плоскости многопролетную раму (см. фиг. 1) с жесткими узлами. Кроме того, при необходимости, высота сечения ригелей 5 может быть развита кверху или книзу (см. фиг. 6), дополнительно повышая их изгибную жесткость, что в отличие от аналогов [1, 2] и прототипа [3] позволяет увеличить шаг колонн 1.For the most effective inclusion of crossbars 5 in the work of the building frame and exclusion of their bending in the transverse direction, hidden crossbars 5 are made with a width of no more than two thicknesses of columns 1. With a width b r of crossbars 5 less than 1.1b k , where b k is the width of the section of column 1 , it is difficult to place and effectively use the upper working reinforcement of 9 crossbars 5 near columns 1. This may require either a decrease in the column spacing 1 in the frame, or an increase in the thickness of the floor slabs. Thanks to the reinforcing frames 4, over-supporting inserts in the form of rods 9 overlapping with the reinforcement 3 of these reinforcing frames, and the adopted size ratios, the crossbars 5 form in the slab of each floor a multi-span frame hidden in its plane (see Fig. 1) with rigid nodes. In addition, if necessary, the height of the cross-section of the crossbars 5 can be developed upward or downward (see Fig. 6), further increasing their bending stiffness, which, in contrast to analogues [1, 2] and the prototype [3], allows to increase the column pitch 1 ...
Арматурная сетка 7 панели перекрытия в пределах каждой рамной ячейки 6 размещена понизу с зазором 10 по ее периметру, примерно равным 10-20 мм относительно примыкающей стороны армокаркасов 4 скрытых ригелей 5, ограничивающих эту ячейку. В каждом пролете по длине скрытых ригелей 5Reinforcing mesh 7 of the floor panel within each frame cell 6 is placed at the bottom with a gap 10 along its perimeter, approximately equal to 10-20 mm relative to the adjoining side of the reinforcing frames 4 of the hidden crossbars 5, limiting this cell. In each span along the length of hidden crossbars 5
- 2 036348 поперек их оси над их нижней рабочей арматурой и непосредственно над сеткой 7 примерно равномерно установлены коннекторы 11 в виде арматурных стержней-коротышей, заанкеренных концами в смежных панелях рамных ячеек 6. Общая площадь сечения стержней коннекторов 11 должна превышать половину площади сечения стержней сетки 7, параллельных коннекторам 11. Постановка коннекторов 11 обеспечивает совместность деформирования под нагрузкой ригелей 5 и панелей 6 перекрытия, армированных сетками 7. В каждом пролете между колоннами 1 поверху каждого армокаркаса 4 полосой уложена сварная сетка 12 с шириной, превышающей ширину армокаркаса 4 на величину не менее 2d в каждую сторону, где d - толщина плиты перекрытия 2. Благодаря напуску краев сетки 12 на ячейки 6 на величину 2d каждой панелью плиты перекрытия обеспечено восприятие отрицательного момента по боковым граням скрытых ригелей от действия вертикальной нагрузки на панель 6 в рамной ячейке перекрытия.- 2 036348 across their axis above their lower working reinforcement and directly above the mesh 7, connectors 11 are approximately evenly installed in the form of short-length reinforcing bars, anchored by their ends in adjacent panels of frame cells 6. The total cross-sectional area of the connector bars 11 should exceed half the cross-sectional area of the mesh bars 7, parallel to the connectors 11. The positioning of the connectors 11 ensures the compatibility of the deformation under load of the crossbars 5 and the floor panels 6 reinforced with meshes 7. In each span between the columns 1 on top of each reinforcing cage 4, a strip is laid welded mesh 12 with a width exceeding the width of the reinforcing cage 4 by an amount not less than 2d in each direction, where d is the thickness of the floor slab 2. Due to the overlap of the edges of the grid 12 on the cells 6 by the amount of 2d, each panel of the floor slab ensures the perception of a negative moment along the lateral edges of the hidden crossbars from the action of the vertical load on panel 6 in the frame cell of the floor
Для сокращения трудовых и материальных затрат, вместо сетки 7 понизу каждой ячейки 6 могут быть установлены скорлупы 8 несъемной опалубки (см. фиг. 9). Эти скорлупы 8 снабжены (см. рис. 11... 13) легкими вязаными каркасами с продольной арматурой 13, размещенной понизу в сборной пластинескорлупе 8, а поверху в слое 14 монолитного бетона. Верхняя и нижняя продольная арматура 13 объединена хомутами 15. При этом, для образования однородной потолочной поверхности армокаркасы 4 скрытых ригелей 5 предварительно, до установки в перекрытие 2, по всей длине каждого пролета также понизу могут быть вбетонированы в бетонные пластины 16, являющиеся для ригелей 5 несъемной опалубкой.To reduce labor and material costs, instead of the mesh 7 at the bottom of each cell 6 can be installed shells 8 of the fixed formwork (see Fig. 9). These shells 8 are equipped (see Fig. 11 ... 13) with light knitted frames with longitudinal reinforcement 13, placed at the bottom in the precast shell plate 8, and on top in the layer 14 of monolithic concrete. The upper and lower longitudinal reinforcement 13 are united by clamps 15. At the same time, to form a homogeneous ceiling surface, the reinforcement cages 4 of the hidden crossbars 5 are preliminarily, before installation in the ceiling 2, along the entire length of each span, they can also be concreted into concrete plates 16, which are for crossbars 5 fixed formwork.
Предложенная несъемная опалубка 8 ячеек 6 существенно отличается от известных, в том числе и в прототипе [3]. Скорлупы известной опалубки, например типа Filigran [3], армированы треугольными сварными каркасами, изготавливаемыми только с применением контактной сварки на станках с автоматическим управлением. Такие станки имеются в развитых странах и их приобретение требует валютных затрат, а также значительных капвложений на освоение выпуска известной несъемной опалубки. Указанное удорожает строительство и ограничивает возможности по ее применению.The proposed fixed formwork 8 cells 6 differs significantly from the known ones, including in the prototype [3]. The shells of the well-known formwork, for example, of the Filigran type [3], are reinforced with triangular welded frames, which are produced only using resistance welding on machines with automatic control. Such machines are available in developed countries and their acquisition requires foreign exchange costs, as well as significant capital investments for the development of the production of the known permanent formwork. This increases the cost of construction and limits the possibilities for its application.
Предложенная несъемная опалубка по техническим показателям не уступает известной и ее изготовление, при минимальных капзатратах, может быть сравнительно просто организовано в любом месте. При этом для легких армокаркасов этой опалубки можно использовать традиционные хомуты или витые объемлющие спирали.The proposed non-removable formwork is not inferior to the known one in terms of technical indicators and its manufacture, with minimal capex, can be relatively easily organized anywhere. At the same time, traditional clamps or twisted enclosing spirals can be used for light reinforcement cages of this formwork.
Для уменьшения веса перекрытий и/или увеличения шага колонн 1 в цельномонолитном перекрытии (см. фиг. 7) в каждой панели 6 предусмотрены вкладыши 17 в виде полых капсул или легких цилиндрических изделий. Их применение позволяет до 30-35% уменьшить вес перекрытия.To reduce the weight of the ceilings and / or increase the pitch of the columns 1 in a solid monolithic floor (see Fig. 7), liners 17 are provided in each panel 6 in the form of hollow capsules or light cylindrical products. Their use allows to reduce the weight of the overlap by up to 30-35%.
Наиболее эффективно применение легких вкладышей 17 совместно с предложенными скорлупами 8 несъемной опалубки (см. фиг. 9-13). В этом случае вкладыши 17 укладывают, как внутри легких вязаных объемных армокаркасов, так и между ними. Поскольку расстояния между армокаркасами примерно равны их ширине, размеры вкладышей 17 в виде полых ампул или призматических легких изделий также одинаковы. Фиксацию вкладышей 17 от смещений при воздействии укладываемой бетонной смеси и вибрации осуществляют посредством стержней 18, выкладываемых с требуемым шагом под верхними продольными стержнями 3 легких армокаркасов несъемной опалубки 8. Аналогично фиксируют и дискретные капсулы (см. фиг. 13).The most effective use of lightweight liners 17 in conjunction with the proposed shells 8 permanent formwork (see Fig. 9-13). In this case, the liners 17 are laid both inside light knitted volumetric reinforcement cages and between them. Since the distances between the reinforced cages are approximately equal to their width, the dimensions of the liners 17 in the form of hollow ampoules or prismatic lightweight products are also the same. The fixation of the liners 17 from displacement under the influence of the laid concrete mixture and vibration is carried out by means of rods 18, laid out with the required pitch under the upper longitudinal rods 3 of light reinforcement frames of the fixed formwork 8. Discrete capsules are also fixed in the same way (see Fig. 13).
Предлагаемый каркас многоэтажного здания, как и в прототипе [3], при эксплуатации под нагрузкой работает как цельная многократно статически неопределимая пространственная конструкция. Каркас совместно с вертикальными диафрагмами 19 (или ядрами) жесткости полностью обеспечивает пространственную жесткость и устойчивость здания. Размещение армокаркасов 4 в створах колонн 1 создает в плоскостях перекрытий 2 скрытые ригели 5, объединенные с колоннами 1 жесткими узлами. Таким образом ригели 5 и колонны 1 образуют пространственную многоярусную по высоте и многопролетную вдоль и поперек здания пространственную раму. Совместно с диафрагмами жесткости она способна воспринять все воздействия и нагрузки, приложенные к зданию. Это позволяет получить четкое распределение расчетных усилий в элементах перекрытий и каркаса в целом и на этой основе осуществить их концентрированное армирование. При этом ригели 5 обеспечивают восприятие всей вертикальной нагрузки, приложенной к перекрытию и перераспределенной на них панелями 6 рамных ячеек.The proposed frame of a multi-storey building, as in the prototype [3], during operation under load works as a one-piece, statically indefinable spatial structure many times over. The frame, together with the vertical diaphragms 19 (or cores) of stiffness, fully ensures the spatial rigidity and stability of the building. Placing reinforced frames 4 in the alignments of columns 1 creates hidden crossbars 5 in the planes of floors 2, combined with columns 1 by rigid nodes. Thus, crossbars 5 and columns 1 form a spatial multi-tiered in height and multi-span along and across the building spatial frame. Together with stiffening diaphragms, it is capable of absorbing all influences and loads applied to the building. This makes it possible to obtain a clear distribution of the design forces in the elements of the floors and the frame as a whole and, on this basis, to carry out their concentrated reinforcement. In this case, the crossbars 5 ensure the perception of the entire vertical load applied to the floor and redistributed on them by panels 6 of frame cells.
В панелях 6 каждой рамной ячейки, независимо от ее положения в перекрытии на краю или в середине, благодаря ригелям 5 в равной степени обеспечена наибольшая несущая способность с образованием под расчетной нагрузкой линейных пластических шарниров в форме конверта (см. фиг. 3, 4) и реализация в плоскости перекрытия 2 реактивных распорных усилий R. Распорные усилия заметно погашают усилия от нагрузки как в панелях 6, так и в сечениях ригелей 5, и повышают изгибную жесткость перекрытий 2. Учет этих усилий позволяет дополнительно сократить расход арматуры в перекрытиях и/или увеличить шаг колонн. Коннекторы 11, как и верхние сетки 12,обеспечивают совместность деформаций ригелей 5 и кромок панелей 6 в рамных ячейках, а также повышение динамической прочности плит перекрытий в предельном состоянии при сейсмических, аварийных и т. п. воздействиях. Применение в перекрытиях 2 предложенной несъемной опалубки 8 и пустотообразователей не изменяет описанный выше характер работы каркаса при эксплуатации под нагрузкой.In panels 6 of each frame cell, regardless of its position in the overlap at the edge or in the middle, thanks to the crossbars 5, the greatest bearing capacity is equally provided with the formation of linear plastic hinges in the form of an envelope under the design load (see Fig. 3, 4) and implementation of 2 reactive thrust forces R in the overlap plane. Expansion forces noticeably dampen the forces from the load both in panels 6 and in cross-sections of girders 5, and increase the flexural stiffness of floors 2. Taking these forces into account makes it possible to further reduce the consumption of reinforcement in the ceilings and / or increase column spacing. The connectors 11, as well as the upper grids 12, ensure the compatibility of the deformations of the girders 5 and the edges of the panels 6 in the frame cells, as well as an increase in the dynamic strength of floor slabs in the limiting state during seismic, emergency, etc. influences. The use of the proposed fixed formwork 8 and void formers in ceilings 2 does not change the nature of the frame operation described above during operation under load.
Предлагаемый каркас возводят в той же последовательности, что и каркас прототипа [3]. На каждом этаже сначала возводят колонны 1 и стенки 19 вертикальных диафрагм жесткости (см. фиг. 1). Затем приThe proposed frame is erected in the same sequence as the frame of the prototype [3]. On each floor, columns 1 and walls 19 of vertical stiffening diaphragms are first erected (see Fig. 1). Then at
- 3 036348 цельномонолитном перекрытии 2 (см. фиг. 5-8) на прогонах стоечно-опорных устройств (не показаны) раскладывают сплошную палубу из водостойкой фанеры. При применении несъемной опалубки (см. фиг.- 3 036348 monolithic overlap 2 (see Fig. 5-8) on the girders of the rack-supporting devices (not shown) lay out a solid deck of waterproof plywood. When using fixed formwork (see Fig.
9-12) ее скорлупы 8 с выступающей кверху арматурой 3, 15 укладывают в проектное положение на прогоны таких же стоечно-опорных устройств.9-12), its shells 8 with upwardly protruding reinforcement 3, 15 are placed in the design position on the girders of the same rack support devices.
В отличие от аналога [2] и прототипа[3] далее армокаркасы 4 в пролетах между колоннами 1 и нижние арматурные сетки 7 в ячейках цельномонолитного перекрытия выкладывают и фиксируют в проектном положении одновременно. Это возможно благодаря наличию зазора 10 по периметру сеток 7 относительно армокаркасов 4 и коннекторам 11, а концы стержней сеток 7 не требуется заводить для анкеровки в объем армокаркасов. Указанное существенно сокращает трудозатраты на армирование перекрытия. Затем под нижней арматурой армокаркасов 4 по их длине поперек дискретно укладывают и фиксируют вязальной проволокой коннекторы 11. Далее таким же образом фиксируют стержни 9 надопорных вставок. По верху армокаркасов 4 укладывают и крепят к ним сварные сетки 12. Для предотвращения повреждений свесов сеток 12 при укладке бетонной смеси под их концы предварительно устанавливают вертикальные плоские сварные армокаркасы 20 (см. фиг. 5, 6). Для образования пустотности в перекрытии перед укладкой бетонной смеси в ячейках 6 выкладывают полые цилиндрические или овальные пустотообразователи 17 или такие же по форме вкладыши из поризованных изделий и фиксируют их от смещений под воздействием тяжелой бетонной смеси и вибрации. Окончательной операцией по устройству цельномонолитного перекрытия (см. фиг. 5-8) является укладка бетонной смеси с вибрацией. После выдержки уложенного бетона во времени и набора им требуемой прочности цикл возведения очередного верхнего этажа повторяет представленный.Unlike the analogue [2] and the prototype [3] further reinforcement cages 4 in the spans between the columns 1 and the lower reinforcing mesh 7 in the cells of the monolithic overlap are laid out and fixed in the design position simultaneously. This is possible due to the presence of a gap 10 along the perimeter of the meshes 7 relative to the reinforcing frames 4 and the connectors 11, and the ends of the rods of the meshes 7 do not need to be inserted into the volume of the reinforced frames for anchoring. This significantly reduces the labor costs for reinforcing the floor. Then, under the lower reinforcement of the reinforcement cages 4 along their length, the connectors 11 are discretely laid and fixed with a knitting wire. Then, the rods 9 of the support inserts are fixed in the same way. Welded nets 12 are laid on the top of the reinforcement cages 4 and fastened to them. To prevent damage to the overhangs of the nets 12 when laying the concrete mixture, vertical flat welded reinforcement cages 20 are pre-installed under their ends (see Figs. 5, 6). To form a void in the floor, before placing the concrete mix, hollow cylindrical or oval void formers 17 or liners of the same shape from porous products are laid in cells 6 and fix them against displacement under the influence of heavy concrete mix and vibration. The final operation for the device of a solid monolithic floor (see Fig. 5-8) is the laying of concrete mix with vibration. After holding the laid concrete in time and gaining the required strength, the construction cycle of the next upper floor repeats the one presented.
Применение предложенной несъемной опалубки в виде сборных железобетонных скорлуп 8, 16 (см. фиг. 9-13) существенно упрощает производство работ. После укладки скорлуп 8, 16 в проектное положение, производят фиксацию коннекторов 11, стержней 9 надопорных вставок, швы между скорлупами понизу заделывают клеющими полосами (Скотч и т. п.) и производят укладку бетонной смеси верхнего слоя 14 плиты перекрытия. Благодаря предложенной конструкции сборных скорлуп 8, 16 несъемной опалубки и уменьшению объема монолитного бетона сокращаются трудозатраты на устройство плит перекрытий, в т. ч. на выполнение арматурных работ и фиксацию вкладышей 17. При этом в предлагаемом каркасе возрастает и диапазон возможных размеров шагов колонн (до 12-14 м), что делает его универсальным для зданий различного назначения.The use of the proposed fixed formwork in the form of prefabricated reinforced concrete shells 8, 16 (see Fig. 9-13) greatly simplifies the work. After laying the shells 8, 16 in the design position, the connectors 11, the rods 9 of the support inserts are fixed, the seams between the shells from the bottom are sealed with adhesive strips (Scotch tape, etc.) and the concrete mixture of the upper layer 14 of the floor slab is laid. Thanks to the proposed design of prefabricated shells 8, 16 of fixed formwork and a decrease in the volume of monolithic concrete, labor costs for the installation of floor slabs are reduced, including for performing reinforcement work and fixing the liners 17. At the same time, the range of possible sizes of column steps increases in the proposed frame (up to 12-14 m), which makes it versatile for buildings for various purposes.
Представленная технология возведения каркаса дополняет преимущества его конструкции. Она обеспечивает по сравнению с аналогами [2, 3] повышение темпа строительства многоэтажных зданий. Здание с предложенным каркасом может возводиться любой подрядной строительной организацией при любом уровне развития ее производственной базы. Многовариантность конструкции предложенного каркаса стимулирует развитие производственных мощностей подрядчика, поскольку требуемые для него сборные изделия просты в производстве.The presented frame construction technology complements the advantages of its design. It provides, in comparison with analogues [2, 3], an increase in the rate of construction of multi-storey buildings. A building with the proposed frame can be erected by any contractor construction organization at any level of development of its production base. The multivariate design of the proposed frame stimulates the development of the contractor's production capacity, since the prefabricated products required for him are easy to manufacture.
Предлагаемое техническое решение каркаса многоэтажного здания многовариантно и универсально. Оно экономически выгодно для проектировщиков, подрядчиков и застройщиков при любом уровне развития базы стройиндустрии в регионе строительства, и пригодно для сейсмоопасных регионов.The proposed technical solution for the frame of a multi-storey building is multivariate and universal. It is economically profitable for designers, contractors and developers at any level of development of the construction industry base in the construction region, and is suitable for earthquake-prone regions.
Источники информации:Information sources:
1) Нанасова С. М., Михайлин. Монолитные жилые здания: Учебное издание - М: Издательство АСВ, 2006 (рис. 2.3).1) Nanasova S.M., Mikhailin. Monolithic residential buildings: Educational edition - M: Publishing house ASV, 2006 (Fig. 2.3).
2) Евразийский патент 007023, кл. Е04В 1/20. Дата выдачи 2006.06.30, заявка № 200500785.2) Eurasian patent 007023, cl. E04B 1/20. Date of issue 2006.06.30, application No. 200500785.
3) Евразийский патент 011944, кл. Е04В 1/20, Е04В 1/18. Дата выдачи 2009.06.30, заявка № 200800530 (прототип).3) Eurasian patent 011944, cl. E04B 1/20, E04B 1/18. Issue date 2009.06.30, application No. 200800530 (prototype).
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201800463A EA036348B1 (en) | 2018-06-12 | 2018-06-12 | Arcos system reinforced concrete frame of a multi-storeyed building |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201800463A EA036348B1 (en) | 2018-06-12 | 2018-06-12 | Arcos system reinforced concrete frame of a multi-storeyed building |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201800463A1 EA201800463A1 (en) | 2019-12-30 |
| EA036348B1 true EA036348B1 (en) | 2020-10-29 |
Family
ID=69061870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201800463A EA036348B1 (en) | 2018-06-12 | 2018-06-12 | Arcos system reinforced concrete frame of a multi-storeyed building |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA036348B1 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111926974B (en) * | 2020-08-20 | 2021-07-20 | 福建宏盛建设集团有限公司 | Precast slab construction method |
| CN112392188B (en) * | 2020-11-25 | 2024-06-18 | 浙江中天建筑产业化有限公司 | Construction steel bar welding net piece subassembly and floor structure |
| CN117107920B (en) * | 2023-09-26 | 2024-03-26 | 中国建筑科学研究院有限公司 | Connecting node of compartment type combined shear wall and floor slab and construction method thereof |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA200500785A1 (en) * | 2005-04-08 | 2006-06-30 | Научно-Исследовательское И Экспериментально-Проектное Республиканское Унитарное Предприятие "Институт Белниис" | REINFORCED CONCRETE FRAME OF MULTILEVEL BUILDING |
| EA200800529A1 (en) * | 2008-03-04 | 2008-12-30 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Технический И Экспериментально-Проектный Центр "Аркос" | REINFORCED CONCRETE FRAME OF ARCOS MULTILEVEL BUILDING OF THE SYSTEM |
| UA63024U (en) * | 2011-02-25 | 2011-09-26 | Государственное Высшее Учебное Заведение "Приднепровская Государственная Академия Строительства И Архитектуры" | Method for arrangement of slab cast over precast joists |
| RU172744U1 (en) * | 2017-03-29 | 2017-07-21 | Светлана Валерьевна Богачёва | Prefabricated Monolithic Overlapping of the Frame Building |
-
2018
- 2018-06-12 EA EA201800463A patent/EA036348B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA200500785A1 (en) * | 2005-04-08 | 2006-06-30 | Научно-Исследовательское И Экспериментально-Проектное Республиканское Унитарное Предприятие "Институт Белниис" | REINFORCED CONCRETE FRAME OF MULTILEVEL BUILDING |
| EA200800529A1 (en) * | 2008-03-04 | 2008-12-30 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Технический И Экспериментально-Проектный Центр "Аркос" | REINFORCED CONCRETE FRAME OF ARCOS MULTILEVEL BUILDING OF THE SYSTEM |
| UA63024U (en) * | 2011-02-25 | 2011-09-26 | Государственное Высшее Учебное Заведение "Приднепровская Государственная Академия Строительства И Архитектуры" | Method for arrangement of slab cast over precast joists |
| RU172744U1 (en) * | 2017-03-29 | 2017-07-21 | Светлана Валерьевна Богачёва | Prefabricated Monolithic Overlapping of the Frame Building |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201800463A1 (en) | 2019-12-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SU1561829A3 (en) | Prefabricated module for housing construction | |
| EA029731B1 (en) | Method of casting in-situ steel wire mesh cement slab with spliced rack and suspended formwork | |
| US3526067A (en) | Building construction and structural element therefor | |
| EA036348B1 (en) | Arcos system reinforced concrete frame of a multi-storeyed building | |
| CN102418381B (en) | Building structure system combined with steel beam and pre-tensioned prestressing superposed beam and construction method for building structure system | |
| CN110644675A (en) | Laminated beam connecting node, construction method and laminated beam production process | |
| CN109184029B (en) | Assembled shear wall superimposed structure system convenient to mount and mounting method | |
| AU2013349858B2 (en) | System and method for self carrying homogenous biaxial concrete slab | |
| KR20060011235A (en) | A reinforcement deck structure for a long span and its construction method | |
| CN109184033B (en) | Assembled shear wall superimposed structure system convenient to construct and installation method | |
| US4137679A (en) | Inverted, doubly-curved umbrella, hyperbolic paraboloid shells with structurally integrated upper diaphragm | |
| EA034290B1 (en) | Multi-storey building of combined structural system | |
| EA007023B1 (en) | Reinforced concrete frame of multistorey building | |
| CN110905112A (en) | Prefabricated section steel concrete laminated slab and construction process | |
| EA006820B1 (en) | Prefabricard monolithic reinforced concrete frame of mult-storey building | |
| RU84881U1 (en) | FRAME OF BUILDINGS AND STRUCTURES | |
| CN210032274U (en) | Building flat slab structure | |
| RU87182U1 (en) | REINFORCED CONCRETE FRAME OF MULTI-STOREY BUILDING OF ARKOS SYSTEM | |
| US3846952A (en) | Method of on site building | |
| RU2197578C2 (en) | Structural system of multistory building and process of its erection ( variants ) | |
| KR102082334B1 (en) | Flat slab system using wide beam and construction mehtod thereof | |
| EA010219B1 (en) | Cast-in-place pan floor | |
| RU87181U1 (en) | REINFORCED CONCRETE FRAME OF MULTI-STOREY BUILDING OF ARKOS SYSTEM | |
| JPH0312184B2 (en) | ||
| CN218714200U (en) | Modular hollow floor system with integrally prefabricated core mold and floor system bottom plate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU |