PL172279B1

PL172279B1 - Solid slab floor made of precast units, in particular that exposed to bidirectional bending stresses

Info

Publication number: PL172279B1
Application number: PL30012893A
Authority: PL
Inventors: Ryszard Hyla; Wlodzimierz Starosolski
Original assignee: Ryszard Hyla; Wlodzimierz Starosolski
Priority date: 1993-08-16
Filing date: 1993-08-16
Publication date: 1997-08-29
Also published as: PL300128A1

Abstract

1. Prefabrykowano-monolityczny strop plyto- wy, zwlaszcza dwukierunkowo zginany, skladaja- cy sie z cienkich prefabrykowanych elementów plytowych i betonu uzupelniajacego przy czym g ru b o sc p o d sta w o w a e le m e n tó w p re fa - brykowanych stanowi 1/2 do 1/5 grubosci calego stropu, a prefabrykowane elementy plytowe po- siadaja zbrojenie nosne ulozone w dwóch prosto- padlych kierunkach oraz wyprowadzone do góry w postaci petli prety zbrojeniowe zas na stykach plyt ulozone jest zbrojenie laczace, znamienny tym, ze prefabrykowane elementy plytowe (1) maja wyksztalcone strefy przystykowe (4) o gru- bosci mniejszej od grubosci podstawowej lecz nie mniejszej niz 1/3 grubosci podstawowej, wzdluz których wyprowadzone sa w postaci petli prety zbrojeniowe (5), przy czym elementy plytowe (1) o dlugosciach równych rozpietosci stropu laczone sa ze soba wzdluz bocznych stref przystykowych (4) a elementy plytowe (1) o dlugosciach mniejszych od rozpietosci stropu laczone sa ze soba takze wzdluz czolowych stref przystykowych (4). fig. 3 PL1. Prefabricated-monolithic slab ceiling, especially bidirectionally bent, consisting of thin prefabricated slab elements and supplementary concrete, with the top floor under the refurbished base sheet being 1/2 to 1 / 5 of the thickness of the entire ceiling, and the prefabricated panel elements have load-bearing reinforcement arranged in two perpendicular directions and the reinforcing rods led upwards in the form of loops, while the panel joints are provided with connecting reinforcement, characterized by the fact that the prefabricated panel elements (1) have shaped adjoining zones (4) with a thickness lower than the base thickness but not less than 1/3 of the base thickness, along which reinforcing bars (5) are led out in the form of loops, while the plate elements (1) with lengths equal to the ceiling span are connected they are together along the lateral cross-sections (4) and the plate elements (1) with lengths smaller than the span of the ceiling are joined together along the frontal transient zones (4). Fig. 3 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest prefabrykowano-monolityczny strop płytowy zwłaszcza dwukierunkowo zginany przeznaczony do stosowania w miejsce znanych stropów monolitycznych oraz znanych stropów prefabrykowano-monolitycznych.The subject of the invention is a prefabricated-monolithic slab ceiling, in particular bidirectionally bent, intended to be used in place of the known monolithic ceilings and the known prefabricated-monolithic ceilings.

Znane stropy monolityczne, pomimo nieograniczonej możliwości zastosowania w budynkach o dowolnym rozwiązaniu rzutu poziomego posiadają szereg wad związanych zwłaszcza z dużą pracochłonnością prac zbrojarskich na budowie, koniecznością pełnego deskowania i tynkowania.Known monolithic ceilings, despite the unlimited possibility of use in buildings with any solution of the horizontal projection, have a number of disadvantages related, in particular, to the high labor consumption of reinforcement works on the site, the need for full formwork and plastering.

Do wykonania podobnych, prefabrykowano-monolitycznych stropów żelbetowych stosowane są między innymi cienkościenne płyty zbrojone wkładkami zbrojeniowymi i posiadające wystające ponad nimi żebra w kształcie przestrzennej kratowniczki o przekroju trójkątnym. Dolne pasy tych kratowniczek zatopione są w betonie płyty i stanowią część jej zbrojenia podłużnego. Zastosowanie kratownic przestrzennych w tych płytach zwiększa zużycie stali a także zwiększa pracochłonność w wytwórni prefabrykatów. Omówione wyżej prefabrykowane płyty po zamontowaniu ich na budowie zalewane są betonem uzupełniającym tworząc stropy zespolone. Stropy te traktowane są zasadniczo jako stropy zginane jednokierunkowo.For the construction of similar, prefabricated-monolithic reinforced concrete ceilings, among others, thin-walled slabs reinforced with reinforcement inserts and with ribs protruding above them in the shape of a spatial truss with a triangular cross-section are used. The lower strips of these trusses are embedded in the concrete of the slab and are part of its longitudinal reinforcement. The use of spatial trusses in these plates increases the consumption of steel and increases the labor intensity in the prefabricated factory. The prefabricated slabs discussed above, after their assembly at the construction site, are poured over with supplementary concrete, creating composite floors. These ceilings are generally treated as unidirectional bending ceilings.

Z polskiego opisu patentowego nr 166 681 znane są elementy płytowe stropu prefabrykowano-monolitycznego o jednakowej grubości, mające kratowniczki przestrzenne oraz pręty zbrojeniowe w postaci pętli wyprowadzone do góry i rozmieszczone na obszarze tej płyty umożliwiające połączenie tych elementów płytowych w stropie za pomocą zbrojenia łączącego w postaci siatki.Polish patent specification No. 166,681 discloses plate elements of a prefabricated-monolithic floor of the same thickness, with spatial trusses and reinforcing bars in the form of loops extended upwards and arranged over the area of the slab, enabling the connection of these plate elements in the ceiling by means of connecting reinforcement in the form of mesh.

Prefabrykowane płyty stropowe znane między innymi z polskiego opisu patentowego nr 148 931 posiadają również podobne kratowniczki przestrzenne oraz zbrojenie ułożone w dwóch prostopadłych kierunkach.The prefabricated floor slabs known, inter alia, from the Polish patent description No. 148 931 also have similar spatial trusses and reinforcement arranged in two perpendicular directions.

Znane są rozwiązania stropów na przykład z patentu DE nr 320 8350, w których prefabrykowane płyty posiadając równą grubość stropu mają przykrawędziowe pocienienia. Pocienienia te, razem z poziomymi prętami zbrojeniowymi zapobiegają klawiszowaniu płyt ale tak skon172 279 struowane połączenia płyt nie jest zdolne do przeniesienia momentów zginających występujących w stropach prefabrykowano-monolitycznych, dwukierunkowo zginanych.There are known solutions for ceilings, for example from DE patent No. 320 8350, in which the prefabricated panels, having an equal ceiling thickness, have edge thinning. These thinning, together with the horizontal reinforcing bars, prevent the slabs from kinking, but so the structured joints of the slabs are not able to transfer the bending moments occurring in the bi-directional bending monolithic prefabricated ceilings.

W znanym z radzieckiego opisu patentowego nr 985 217 stropie, płyty prefabrykowane posiadają w strefie podporowej żeberka, które służą do punktowego podpierania płyt na ścianach nośnych poprzez dodatkowe elementy stalowe. Z żeberek tych nie wypuszcza się żadnych prętów zbrojeniowych lecz posiadają one otwory, przez które przechodzą trzpienie stalowe łączące te żeberka z dodatkowymi elementami stalowymi. Rozwiązanie to dotyczy opierania prefabrykowanych płyt na ścianach nośnych a nie nośnego połączenia prefabrykatów ze sobą w stropach prefabrykowano-monolitycznych, dwukierunkowo zginanych.In the ceiling known from the Soviet patent description No. 985 217, the prefabricated panels have ribs in the support zone, which serve to support the panels on the load-bearing walls with additional steel elements. No reinforcing bars are released from these ribs, but they have holes through which steel pins pass, connecting the ribs with additional steel elements. This solution concerns supporting prefabricated panels on load-bearing walls and not load-bearing connection of prefabricated elements with each other in prefabricated-monolithic floors, bi-directionally bent.

We wszystkich przedstawionych, znanych rozwiązaniach nie ma możliwości nośnego, czołowego połączenia elementów prefabrykowanych.In all the presented known solutions, there is no possibility of load-bearing, frontal connection of prefabricated elements.

Istotą wynalazku jest zaprojektowanie prefabrykowano-monolitycznego stropu płytowego zwłaszcza dwukierunkowo-zginanego, składającego się z cienkich prefabrykowanych elementów płytowych i betonu uzupełniającego, przy czym grubość podstawowa elementów prefabrykowanych stanowi 1/2 do 1/5 grubości całego stropu, a prefabrykowane elementy płytowe posiadają zbrojenie nośne ułożone w dwóch prostopadłych kierunkach oraz wyprowadzone do góry w postaci pętli pręty zbrojeniowe zaś na stykach płyt ułożone jest zbrojenie łączące.The essence of the invention is to design a prefabricated-monolithic slab ceiling, especially bidirectionally-bent, consisting of thin prefabricated slab elements and complementary concrete, the base thickness of the prefabricated elements being 1/2 to 1/5 of the thickness of the entire ceiling, and the prefabricated slab elements have load-bearing reinforcement Reinforcing bars arranged in two perpendicular directions and protruding upwards in the form of a loop, and connecting reinforcement is arranged at the panel joints.

Według wynalazku prefabrykowano-monolityczny strop charakteryzuje się tym, że prefabrykowane elementy płytowe mają wykształcone strefy przystykowe o grubości mniejszej od grubości podstawowej lecz nie mniejszej niż 1/3 grubości podstawowej, wzdłuż których wyprowadzone są w postaci pętli pręty zbrojeniowe, przy czym elementy płytowe o długościach równych rozpiętości stropu łączone są ze sobą wzdłuż bocznych stref przystykowych a elementy płytowe o długościach mniejszych od rozpiętości stropu łączone są ze sobą także wzdłuż bocznych stref przystykowych. W stropie według wynalazku, prefabrykowane elementy stropowe, w strefie przystykowej mogą również posiadać przyobrzeżowe odcinkowe występy, z których wypuszczone są do góry w postaci pętli pręty zbrojeniowe.According to the invention, the prefabricated-monolithic ceiling is characterized by the fact that the prefabricated plate elements have tapered zones with a thickness less than the basic thickness but not less than 1/3 of the basic thickness, along which reinforcing bars are led out in the form of loops, while the plate elements are equal spans of the ceiling are connected with each other along side cross zones, and plate elements with lengths smaller than the span of the ceiling are also connected with each other along side cross zones. In the ceiling according to the invention, the prefabricated ceiling elements in the cross-sectional zone may also have edge segmental projections from which reinforcing bars are projected upwards in a loop.

Prefabrykowano-monolityczny strop płytowy według wynalazku posiada wszystkie zalety właściwe stropom monolitycznym, ponieważ pomimo swojej częściowej prefabrykacji w pełni realizuje zasadę pracy w dwóch kierunkach a jednocześnie jest pozbawiony wad stropów monolitycznych gdyż nie wymaga pełnego deskowania, pozwala na zmniejszenie pracochłonności prac zbrojeniowych na budowie oraz nie wymaga tynkowania stropu. Strop według wynalazku posiada również wszystkie zalety stropów prefabrykowano-monolitycznych przy jednoczesnym wyeliminowaniu wad tych stropów, gdyż nie występują w nich kratownice przestrzenne, które pracują tylko w fazie montażowej a są zbędne w fazie eksploatacyjnej, dzięki czemu strop jest mniej materiałochłonny i pracochłonny.The prefabricated-monolithic slab ceiling according to the invention has all the advantages of monolithic ceilings, because despite its partial prefabrication, it fully implements the principle of work in two directions, and at the same time it is free from the disadvantages of monolithic ceilings because it does not require full formwork, allows to reduce the labor-intensity of reinforcement works on the construction site and not requires plastering of the ceiling. The ceiling according to the invention also has all the advantages of prefabricated-monolithic ceilings, while eliminating the disadvantages of these ceilings, because they do not have spatial trusses that work only in the assembly phase and are unnecessary in the operational phase, thanks to which the ceiling is less material and labor-intensive.

Obniżenie wysokości strefy przytykowej ma na celu zwiększenie ramienia sił wewnętrznych ułożonego na tym obszarze zbrojenia łączącego. Jednoczesne wyprowadzenie w strefie przytykowej do góry prętów zbrojeniowych w postaci pętli wiąże całość połączenia i wciąga do współpracy zarówno beton nanoszony na budowie jak i zbrojenie łączące. Bez tego zbrojenia połączenie takie nie mogłoby pracować i nastąpiłoby samoistne rozwarstwienie. Dodatkowo zmniejszenie wysokości strefy przytykowej oddziaływuje korzystnie na zmniejszenie koniecznej powierzchni pionowego zbrojenia przykrawędziowego. Pionowe pręty stanowią ponadto mechaniczne zakotwienie siatek poziomego zbrojenia łączącego.The lowering of the height of the adjoining zone is aimed at increasing the arm of internal forces laid in this area of the connecting reinforcement. The simultaneous insertion of the reinforcing bars in the form of a loop in the adjacent zone upwards binds the entire connection and pulls both the concrete applied on the site and the connecting reinforcement into cooperation. Without this reinforcement, such a connection would not work and spontaneous delamination would occur. Additionally, the reduction of the height of the adjoining zone has a positive effect on the reduction of the necessary area of the vertical edge reinforcement. The vertical bars also mechanically anchor the meshes of the horizontal connecting reinforcement.

Oryginalne jest też wprowadzenie na obniżonej strefie przytykowej odcinkowych występów, z których wypuszczone są do góry w postaci pętli pręty zbrojeniowe. Według wynalazku są to występy lokalne nie łączące się z grubszą strefą płyty. Ich celem jest zwiększenie skuteczności mechanicznego zakotwienia poziomego zbrojenia łączącego w styku.It is also original to introduce segmental projections on the lowered siphon zone, from which reinforcing bars are projected upwards in the form of a loop. According to the invention, these are local projections that do not connect with the thicker zone of the plate. Their purpose is to increase the effectiveness of the mechanical anchoring of the horizontal connecting reinforcement in the joint.

Zaprojektowanie stropu według wynalazku pozwala na łączenie elementów prefabrykowanych zarówno wzdłuż bocznych jak i czołowych obrzeży prefabrykatów, co w tego typu konstrukcjach zespolonych nie było dotychczas stosowane. Czołowe połączenie elementów prefabrykowanych według wynalazku zdolne jest również do pełnego przenoszenia momentów zginających występujących w styku pomiędzy prefabrykantami. Dzięki możliwości czołowego łączenia prefabrykatów, rozpiętość przekrywanych stropów nie jest ograniczana możliwościami technicznymi wytwórcy w zakresie długości prefabrykatów. Rozwiązania połączeń stropuThe design of the ceiling according to the invention allows the connection of prefabricated elements both along the side and front edges of the prefabricated elements, which has not been used so far in this type of composite structures. The frontal joint of the prefabricated elements according to the invention is also capable of fully transferring the bending moments occurring in the contact between the prefabricated elements. Thanks to the possibility of frontal connection of prefabricated elements, the span of the floors to be covered is not limited by the technical possibilities of the manufacturer in terms of the length of prefabricated elements. Ceiling joint solutions

172 279 według wynalazku zapewniają ciągłość stropu w obu kierunkach, dzięki czemu strop ten może pracować dwukierunkowo o ile warunki podporowe na to pozwalają.172 279 according to the invention, ensure the continuity of the ceiling in both directions, thanks to which the ceiling can work in two directions, if the support conditions allow it.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest bliżej w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia aksonometryczny widok prefabrykowanego elementu płytowego ze strefami przystykowymi o zmniejszonej stałej grubości, fig. 2 - aksonometryczny widok prefabrykowanego elementu płytowego z alternatywnym rozwiązaniem stref przy stykowych o zmiennej grubości, fig. 3 - przekrój połączenia między prefabrykowanymi elementami płytowymi w przęśle stropowym, fig. 4 - rzut połączenia elementów prefabrykowych, fig. 5 - rzut przykładowego stropu zamontowanego z prefabrykowanych elementów płytowych o długościach równych rozpiętości stropu, fig. 6 - rzut zmontowanego z prefabrykowanych elementów płytowych o długościach mniejszych niż rozpiętość stropu.The subject of the invention is presented in more detail in the drawing, in which fig. 1 shows an axonometric view of a prefabricated plate element with transitional zones of reduced constant thickness, fig. 2 - an axonometric view of a prefabricated plate element with an alternative solution of zones at contact zones of variable thickness, fig. 3 - cross-section of the connection between prefabricated plate elements in the ceiling span, Fig. 4 - view of the connection of prefabricated elements, Fig. 5 - view of an example of a ceiling assembled from prefabricated plate elements with lengths equal to the span of the ceiling, Fig. 6 - view of the assembled from prefabricated plate elements with lengths less than the span of the ceiling.

Jak przedstawiono na rysunku, przykładowy prefabrykowany element płytowy 1 posiada grubość podstawową wynosząca 60 mm. Wewnątrz elementu płytowego 1 jest zbrojenie podłużne 2 i zbrojenie poprzeczne 3. Wzdłuż obrzeży stref przystykowych 4, których szerokość wynosi 250 mm, prefabrykowany element płytowy 1 ma zmniejszoną grubość wynoszącą 40 mm.As shown in the drawing, an exemplary prefabricated plate element 1 has a base thickness of 60 mm. Inside the plate element 1 there is a longitudinal reinforcement 2 and a transverse reinforcement 3. Along the periphery of the cross-sectional zones 4, the width of which is 250 mm, the prefabricated plate element 1 has a reduced thickness of 40 mm.

W elemencie płytowym 1, wzdłuż obrzeży stref przystykowych 4 zakotwione są i wyprowadzone do góry w postaci pętli, pręty zbrojeniowe 5. Na obszarze, na którym prefabrykowany element płytowy 1 ma grubość podstawową, zakotwione są w elemencie 1 i wprowadzone do góry w postaci pętli, pręty zbrojeniowe 6.In the plate element 1, reinforcing bars 5 are anchored and led upwards in the form of a loop along the edges of the cross-sectional zones 4. In the area where the prefabricated plate element 1 has a basic thickness, they are anchored in the element 1 and led upwards in the form of a loop, reinforcing bars 6.

Alternatywne rozwiązanie stref przystykowych 4 pokazano na rysunku fig. 2. W tym rozwiązaniu, w otoczeniu zbrojenia 5 na obszarze stref przystykowych 4 znajdują się przyobrzeżowe występy 7, których wysokość jest równa grubości podstawowej elementu płytowego 1. Połączenie między prefabrykowanymi elementami płytowymi 1 w przęsłach stropowych, pokazane na rysunku fig. 3, fig. 4, i fig. 6 realizowane jest poprzez założenie zbrojenia łączącego w postaci siatki utworzonej z prętów 8 i 9. Zbrojenie łączące ułożone jest na obszarze o obniżonej grubości elementów płytowych 1, to jest w strefach przystykowych 4. W przypadku elementów płytowych 1 posiadających występy 7, pręty 8 siatki zbrojenia łączącego usytuowane prostopadle do styku elementów płytowych 1 znajdują się pomiędzy występami 7 a pręty 9 równoległe do styku elementów płytowych 1 znajdują się w obszarze stref przystykowych 4 poza występami 7.An alternative solution of the cross zones 4 is shown in Fig. 2. In this solution, in the vicinity of the reinforcement 5 in the area of the cross zones 4, there are edge projections 7, the height of which is equal to the thickness of the base plate element 1. The connection between the prefabricated plate elements 1 in the floor spans. 3, Fig. 4 and Fig. 6, shown in Fig. 3, Fig. 4, and Fig. 6, are realized by installing the connecting reinforcement in the form of a mesh made of bars 8 and 9. The connecting reinforcement is placed in the area of reduced thickness of the plate elements 1, i.e. in the juncture zones. 4. In the case of plate elements 1 with projections 7, the bars 8 of the connecting reinforcement mesh situated perpendicular to the contact of the plate elements 1 are between the projections 7 and the bars 9 parallel to the contact of the plate elements 1 are located in the area of the transitional zones 4 outside the projections 7.

Po ułożeniu prefabrykowanych elementów płytowych 1 oraz zbrojeń łączących elementy 1, na miejscu przeznaczenie wykonuje się warstwy betonu uzupełniającego 10 do pełnej, przewidzianej w projekcie grubości stropu. Prefabrykowane elementy płytowe 1 o długościach równych rozpiętości stropu łączone są ze sobą wzdłuż bocznych stref przystykowych 4 elementów 1 jak pokazano na rysunku fig. 5.After the prefabricated plate elements 1 and the reinforcements connecting the elements 1 are laid, supplementary concrete 10 layers are made on site up to the full ceiling thickness provided for in the design. Prefabricated plate elements 1 with lengths equal to the span of the ceiling are connected to each other along the side cross zones 4 of the elements 1 as shown in Fig. 5.

Jeżeli ze względów techniczno-wykonawczych długość prefabrykowanych elementów płytowych 1 jest mniejsza niż istniejąca rozpiętość stropu, prefabrykowane elementy płytowe 1 montuje się w sposób pokazany na rysunku fig. 6, a więc łączy się je także wzdłuż czołowych stref przystykowych 4.If, for technical and manufacturing reasons, the length of the prefabricated plate elements 1 is smaller than the existing span of the floor, the prefabricated plate elements 1 are assembled as shown in Fig. 6, so they are also joined along the front cross zones 4.

172 279172 279

fig. 3Fig. 3

fig.4fig 4

172 279172 279

fig. 6Fig. 6

172 279172 279

fig. 1Fig. 1

fig. 2fig. 2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 złPublishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price PLN 2.00

Claims

Patent claims

1. Prefabricated-monolithic slab ceiling, especially bidirectionally bent, consisting of thin prefabricated slab elements and complementary concrete, the base thickness of prefabricated elements being 1/2 to 1/5 of the thickness of the entire ceiling, and the prefabricated slab elements have load-bearing reinforcement arranged in two perpendicular directions and the reinforcing bars led up in the form of a loop, while at the plate joints there is a connecting reinforcement, characterized in that the prefabricated plate elements (1) have tapered zones (4) with a thickness smaller than the basic thickness but not less than 1/3 base thickness, along which reinforcing bars (5) are led out in the form of loops, while plate elements (1) with lengths equal to the span of the ceiling are connected with each other along side cross-section zones (4), and plate elements (1) with lengths smaller than the span the ceilings are also connected with each other along the front cross zones (4).

2. Prefabricated-monolithic slab floor, especially bidirectionally bent, according to claim 1. 3. A method as claimed in claim 1, characterized in that the prefabricated floor elements (1) in the cross-sectional zone (4) have edge segment projections (7) from which the reinforcing bars (5) are projected upwards in the form of a loop.