RU133551U1 - METAL BEAM, CONNECTION UNIT FOR REINFORCED CONCRETE COLUMN WITH METAL BEAM AND MULTI-STOREY BUILDING FRAME (OPTIONS) - Google Patents
METAL BEAM, CONNECTION UNIT FOR REINFORCED CONCRETE COLUMN WITH METAL BEAM AND MULTI-STOREY BUILDING FRAME (OPTIONS) Download PDFInfo
- Publication number
- RU133551U1 RU133551U1 RU2013118819/03U RU2013118819U RU133551U1 RU 133551 U1 RU133551 U1 RU 133551U1 RU 2013118819/03 U RU2013118819/03 U RU 2013118819/03U RU 2013118819 U RU2013118819 U RU 2013118819U RU 133551 U1 RU133551 U1 RU 133551U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- column
- metal building
- elements
- stiffeners
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
Abstract
1. Металлическая балка, содержащая жестко связанные между собой первый металлический строительный элемент и второй металлический строительный элемент, при этом первый и второй металлические строительные элементы имеют швеллерное поперечное сечение с одинаковой высотой вертикально ориентированных стенок и установлены относительно друг друга так, что на уровне верхнего пояса балки верхняя полка первого металлического строительного элемента направлена к верхней полке второго металлического строительного элемента, а на уровне нижнего пояса балки нижняя полка первого металлического строительного элемента направлена к нижней полке второго металлического строительного элемента, причем на уровне нижнего пояса балки, по меньшей мере, один из металлических строительных элементов жестко связан по всей длине вертикально ориентированной стенки с металлическим профилем уголкового сечения с образованием нижней полки балки, отличающаяся тем, что края противолежащих полок разных металлических строительных элементов сопряжены друг с другом и жестко связаны между собой сваркой; при этом балка снабжена жестко связанными с металлическими элементами опорными металлическими пластинами, приспособленными для опирания балки на колонну, и, по меньшей мере, двумя вертикально ориентированными ребрами жесткости.2. Балка по п.1, отличающаяся тем, что опорная металлическая пластина имеет такие размеры, при которой обеспечивается ее жесткая связь с металлическим профилем уголкового сечения и закладным элементом колонны, на которую она опирается.3. Балка по п.1, или 2, отличающаяся тем, что выполнена с двумя ребрами жесткост�1. A metal beam containing rigidly interconnected first metal building element and second metal building element, wherein the first and second metal building elements have a channel cross section with the same height of vertically oriented walls and are mounted relative to each other so that at the level of the upper belt beams the upper shelf of the first metal building element is directed to the upper shelf of the second metal building element, and at the level of the lower the belt of the beam, the lower shelf of the first metal building element is directed towards the lower shelf of the second metal building element, and at the level of the lower belt of the beam, at least one of the metal building elements is rigidly connected along the entire length of the vertically oriented wall with a metal profile of the angular section with the formation of the lower shelf beams, characterized in that the edges of the opposite shelves of different metal building elements are interconnected and rigidly welded together th; wherein the beam is equipped with support metal plates rigidly connected to the metal elements, adapted to support the beam on the column, and at least two vertically oriented stiffeners. 2. The beam according to claim 1, characterized in that the supporting metal plate has such dimensions that its rigid connection with the metal profile of the angular section and the embedded element of the column on which it is supported is ensured. The beam according to claim 1, or 2, characterized in that it is made with two stiffeners�
Description
Область техники, к которой относится полезная модель Полезная модель относится к строительству, в частности к сборно-каркасному домостроению, и может найти применение при возведении зданий, в которых в качестве несущих вертикальных элементов используются железобетонные колонны.The technical field to which the utility model relates. The utility model relates to construction, in particular to prefabricated frame housing construction, and can find application in the construction of buildings in which reinforced concrete columns are used as load-bearing vertical elements.
Уровень техники.The level of technology.
Металлические балки, применяемые в качестве несущих элементов каркасов зданий хорошо известны и было разработано множество балочных систем для использования в строительстве металлических каркасов зданий.Metal beams used as load-bearing elements of building frames are well known and many beam systems have been developed for use in the construction of metal frames of buildings.
Известен из А.с. СССР N 1778251 (опубликовано. 30.11.1992) стальной каркас здания, включающий составные металлические колонны и ригели, расположенные в двух перпендикулярных направлениях и жестко прикрепленные к колоннам. Ригели и колонны выполнены в виде парных швеллеров, соединенных между собой накладками. Ригели выполнены двух типов, в одном из которых швеллеры установлены стенкой наружу, а в другом - полками наружу.Known from A.S. USSR N 1778251 (published. 30.11.1992) steel frame of the building, including composite metal columns and crossbars, located in two perpendicular directions and rigidly attached to the columns. Crossbars and columns are made in the form of paired channels connected by overlays. The crossbars are made of two types, in one of which the channels are installed with the wall outward, and in the other with the shelves outward.
Известна из патента RU 2232125 (опубликовано 10.07.2004) прокатная металлическая балка в основном двухтаврового поперечного сечения, содержащая стенку и два пояса и выполненная симметричной из четырех элементов, двух зеркальных относительно осей у и х профильных элементов. Каждый профильный элемент содержит вертикально ориентированную стенку, плавно переходящую по радиусу кривой сверху и снизу в трубчатого профиля элемент, переходящий в горизонтальный отгиб.It is known from patent RU 2232125 (published on July 10, 2004) that a rolled metal beam is mainly of a two-T-section, containing a wall and two belts and made symmetrical of four elements, two mirror elements with respect to the y and x axes. Each profile element contains a vertically oriented wall that smoothly passes along the radius of the curve from above and below into a tubular profile, an element that goes into a horizontal bend.
Известны из патента RU 2146320 (опубликовано 10.03.2000) рамный металлический каркас многоэтажного здания, узел рамного металлического каркаса и используемые в них горизонтальные несущие металлические ригели. Рамный металлический каркас многоэтажного здания включает двутавровые поэтажные металлические колонны, двутавровые продольные ригели и поперечные балки и образован посредством узлов сопряжения поэтажно разрезных нижней и верхней колонн двутаврового сечения с продольным ригелем, имеющим в зоне сопряжение двутавровое сечение и расположенным вдоль продольной разбивочной оси здания, а также поперечными балками. Продольные ригели выполнены в пролетах каркаса двутаврового и/или коробчатого сечения с уширенными нижними поясами, на которые опираются панели или элементы перекрытия, либо монолитные межэтажные перекрытия.Known from patent RU 2146320 (published March 10, 2000) is a frame metal frame of a multi-storey building, a frame metal frame assembly and the horizontal load-bearing metal crossbars used in them. The frame metal frame of a multi-storey building includes I-shaped floor-mounted metal columns, I-shaped longitudinal beams and transverse beams and is formed by nodes of floor-split split lower and upper columns of an I-section with a longitudinal bolt having a I-section in the mating zone and located along the longitudinal center axis of the building, as well as cross beams. Longitudinal crossbars are made in the spans of the frame of the I-beam and / or box section with widened lower belts on which the panels or floor elements are supported, or monolithic floor floors.
Известен из патента RU 2183708 (опубликовано 20.06.2002) металлический каркас здания, включающий металлические колонны двутаврового сечения, соединенные с ними балки и перекрытия. Колонны выполнены с расположенными с наружной стороны полок двутавров опорными выступами для балок. Металлические балки составлены из двух металлических несущих элементов, выполненных в виде швеллера или двутавра. Балки внутренней поверхностью верхних полок навешены и оперты на опорные выступы, расположенные с наружной стороны полок металлических колонн, а перекрытия расположены на полках элементов балок.Known from the patent RU 2183708 (published on 06/20/2002) the metal frame of the building, including metal columns of the I-beam section, beams and ceilings connected to them. The columns are made with supporting projections for beams located on the outside of the flanges of the I-beams. Metal beams are made up of two metal load-bearing elements made in the form of a channel or an I-beam. Beams with the inner surface of the upper shelves are hung and supported on supporting protrusions located on the outside of the shelves of the metal columns, and the ceilings are located on the shelves of the elements of the beams.
Известен из патента RU 62620 (опубликовано 27.04.2007) каркас многоэтажного здания, включающий металлические колонны с укрепленными на них ригелями, на которые уложены концами железобетонные многопустотные плиты, объединенные в диски перекрытий. Ригели по первому виду конструктивного исполнения выполнены из готового двутаврового проката, а ригели по второму виду конструктивного исполнения выполнены двутаврового сечения с уменьшенной шириной верхней полки по отношению к ширине нижней полки.Known from patent RU 62620 (published on April 27, 2007) is a multi-storey building frame including metal columns with crossbars fixed to them, onto which reinforced concrete multi-hollow slabs are stacked, combined into floor disks. Crossbars according to the first type of design are made of finished I-beam, and crossbars according to the second type of design are made of I-section with a reduced width of the upper shelf with respect to the width of the lower shelf.
Быстровозводимые металлические конструкции бесспорные лидеры среди строительных конструкций не только из-за низкой цены, но и по срокам их возведения.Prefabricated metal structures are the undisputed leaders among building structures, not only because of the low price, but also in terms of their construction.
Но, несмотря на то, что дома с металлическим каркасом обладают рядом неоспоримых преимуществ перед железобетонными или сборно-панельными в настоящее время широко осуществляется строительство зданий различного назначения на основе модифицированных вариантов разработанных ранее типовых серий, например, таких как серии 1-335 Ом изм. или серии 1.020-1/87, с каркасом из хорошо освоенных строительными предприятиями типовых строительных изделий - несущих железобетонных стоек (колонн) и несущих железобетонных горизонтальных строительных элементов - прогонов, балок, ригелей, на которые уложены концами железобетонные плиты.But, despite the fact that houses with a metal frame have a number of indisputable advantages over reinforced concrete or prefabricated panels, construction of buildings for various purposes is currently being widely carried out on the basis of modified versions of previously developed standard series, for example, such as the 1-335 Ohm series. or series 1.020-1 / 87, with a frame of typical construction products well-mastered by construction enterprises - bearing reinforced concrete pillars (columns) and bearing reinforced concrete horizontal building elements - girders, beams, crossbars, on which reinforced concrete slabs are laid.
Общим недостатком, присущим известным сериям является наличие выступающих внутрь помещения частей железобетонных ригелей, что значительно ухудшает внутренний вид помещений и ограничивает возможности архитектурных решений в части свободной планировки и перепланировки помещений.A common drawback inherent in the known series is the presence of parts of reinforced concrete crossbars protruding inside the room, which significantly worsens the internal appearance of the rooms and limits the possibilities of architectural solutions in terms of free planning and redevelopment of rooms.
Попытка решения этой проблемы была предпринята созданием известных из патента RU 51046 (опубликовано 27.01.2006) и выбранных в качестве ближайших аналогов для каркаса многоэтажного здания, его узлов соединения колонн с балками и используемых при его возведении металлических балок (ригелей). Известный каркас многоэтажного здания содержит железобетонные колонны с укрепленными на них ригелями, на которые уложены концами железобетонные многопустотные плиты, объединенные между собой в плоские диски перекрытий. Металлическая балка выполнена из двух, скрепленных между собой перемычками на расстоянии друг от друга, равном толщине колонны, металлических строительных элементов - швеллеров. Металлические балки выполнены в двух видах конструктивного исполнения в профиле: по первому виду исполнения - полки швеллеров направлены горизонтально на две наружные стороны; по второму виду исполнения - полки швеллеров направлены горизонтально вовнутрь к продольной оси ригеля. При этом, по второму виду исполнения на уровне нижнего пояса на двух наружных вертикальных стенках балки по всей ее длине приварены по одному уголковому профилю с полками, направленными горизонтально и в две стороны. В узлах соединения колонн с балками ригели (балки) соединены (сварены) с железобетонными колоннами, охватывая их, а также между собой по схеме неразрезной балки.An attempt to solve this problem was made by creating the RU 51046 known from the patent (published on January 27, 2006) and chosen as the closest analogues for the skeleton of a multi-storey building, its nodes for connecting columns to beams and metal beams (crossbars) used in its construction. The well-known frame of a multi-storey building contains reinforced concrete columns with bolts fixed to them, onto which reinforced concrete multi-hollow slabs are laid together, joined together in flat disks of floors. The metal beam is made of two, fastened together by jumpers at a distance from each other, equal to the thickness of the column, metal building elements - channels. Metal beams are made in two types of structural design in the profile: according to the first type of construction - channel shelves are directed horizontally to two outer sides; in the second type of execution - the channel shelves are directed horizontally inward to the longitudinal axis of the crossbar. At the same time, according to the second type of execution, at the level of the lower zone, on the two outer vertical walls of the beam along the entire length, they are welded along one corner profile with shelves directed horizontally and in two directions. In the nodes of the connection of the columns with the beams, the crossbars (beams) are connected (welded) with reinforced concrete columns, covering them, and also with each other according to the continuous beam scheme.
Недостатками известного технического решения являются не достаточно высокие надежность и несущая способность как балки, так и каркаса в целом, обусловленные наличием связывающих при формировании балки металлические элементов перемычек, которые придают балке излишнюю гибкость, и как следствие снижают надежность в общей схеме каркаса здания. Недостатком является также при возведении каркаса здания необходимость замоналичивания больших участков вследствие наличия пустот между металлическими перемычками.The disadvantages of the known technical solutions are not sufficiently high reliability and bearing capacity of both the beam and the frame as a whole, due to the presence of metal elements of jumpers connecting during the formation of the beam, which give the beam excessive flexibility, and as a result reduce reliability in the general scheme of the building frame. The disadvantage is the erection of the frame of the building, the need for monoforming large sections due to the presence of voids between the metal jumpers.
Раскрытие полезной модели.Disclosure of a utility model.
В основу полезной модели поставлена задача устранения вышеуказанных недостатков и создания конструкции каркаса в целом, составляющих его узлов и элементов, в частности балок, обладающих повышенной надежностью и повышенной несущей способностью.The utility model is based on the task of eliminating the above drawbacks and creating the frame structure as a whole, its components and elements, in particular beams, with increased reliability and increased bearing capacity.
Еще одной целью является сокращение сроков строительства и снижение затрат на строительство здания в целом за счет исключения дополнительных трудозатрат на строительной площадке на дополнительное замоноличивание.Another goal is to reduce construction time and reduce the cost of building the whole building by eliminating the additional labor costs at the construction site for additional monetization.
Целью является также расширение ассортимента применяемых в строительстве унифицированных конструкций, обладающих высокой несущей способностью и высокими прочностными характеристиками, улучшенными эксплуатационными качествами.The aim is also to expand the assortment of unified structures used in construction, with high load-bearing capacity and high strength characteristics, improved performance.
Кроме того, целью является обеспечение возможности взаимозаменяемости в каркасе здания железобетонных балок (прогонов, ригелей) на металлические балки без изменения остальной номенклатуры элементов каркаса здания.In addition, the goal is to ensure the possibility of interchangeability in the building frame of reinforced concrete beams (girders, crossbars) on metal beams without changing the rest of the nomenclature of the building frame elements.
Поставленная задача решается созданием нескольких вариантов осуществления металлической балки.The problem is solved by the creation of several embodiments of a metal beam.
Согласно первого варианта осуществления металлической балки содержащей жестко связанные между собой первый металлический строительный элемент и второй металлический строительный элемент; при этом первый и второй металлические строительные элементы имеют швеллерное поперечное сечение с одинаковой высотой вертикально ориентированных стенок и установлены друг относительно друга так, что на уровне верхнего пояса балки верхняя полка первого металлического строительного элемента направлена к верхней полке второго металлического строительного элемента, а на уровне нижнего пояса балки нижняя полка первого металлического строительного элемента направлена к нижней полке второго металлического строительного элемента; причем на уровне нижнего пояса балки, по меньшей мере, один из металлических строительных элементов жестко связан по всей длине вертикально ориентированной стенки с металлическим профилем уголкового сечения с образованием нижней полки балки, новым является то, что края противолежащих полок разных металлических строительных элементов сопряжены друг с другом и жестко связаны между собой сваркой; при этом балка снабжена жестко связанными с металлическими элементами опорными металлическими пластинами, приспособленными для опирания балки на колонну и, по меньшей мере, двумя вертикально ориентированными ребрами жесткости.According to a first embodiment of a metal beam containing rigidly interconnected first metal building element and second metal building element; the first and second metal building elements have a channel cross-section with the same height of vertically oriented walls and are mounted relative to each other so that at the level of the upper belt of the beam the upper shelf of the first metal building element is directed to the upper shelf of the second metal building element, and at the level of the lower the belt of the beam, the lower shelf of the first metal building element is directed to the lower shelf of the second metal building element; moreover, at the level of the lower belt of the beam, at least one of the metal building elements is rigidly connected along the entire length of the vertically oriented wall with a metal profile of the angular section to form the lower shelf of the beam, it is new that the edges of opposite shelves of different metal building elements are paired with friend and rigidly interconnected by welding; wherein the beam is equipped with support metal plates rigidly connected to the metal elements, adapted to support the beam on the column and at least two vertically oriented stiffeners.
Согласно второго варианта осуществления металлической балки содержащей связанные между собой первый металлический строительный элемент и второй металлический строительный элемент; при этом балка на уровне верхнего и нижнего поясов выполнена с полками; причем полки балки образованы металлическими строительными элементами; новым является то, что первый и второй металлические строительные элементы имеют двутавровое поперечное сечение с одинаковой высотой вертикально ориентированных стенок и установлены друг относительно друга так, что края верхних полок металлических строительных элементов сопряжены друг с другом и жестко связаны между собой сваркой, а края нижних полок металлических строительных элементов сопряжены друг с другом и жестко связаны между собой сваркой; при этом балка снабжена жестко связанными с металлическими элементами опорными металлическими пластинами, приспособленными для опирания балки на колонну, и, по меньшей мере, двумя вертикально ориентированными ребрами жесткости.According to a second embodiment, a metal beam comprising interconnected first metal building element and second metal building element; while the beam at the level of the upper and lower zones is made with shelves; moreover, the beam shelves are formed by metal building elements; new is that the first and second metal building elements have an I-beam cross section with the same height of vertically oriented walls and are installed relative to each other so that the edges of the upper shelves of the metal building elements are conjugated to each other and rigidly connected by welding, and the edges of the lower shelves metal building elements are interconnected and rigidly interconnected by welding; wherein the beam is equipped with support metal plates rigidly connected to the metal elements, adapted to support the beam on the column, and at least two vertically oriented stiffeners.
Согласно третьего варианта осуществления металлической балки, содержащей жестко связанные между собой первый металлический строительный элемент и второй металлический строительный элемент, при этом каждый металлический строительный элемент имеет вертикально ориентированную стенку, нижнюю и верхнюю полки; причем первый металлический строительный элемент имеет швеллерное поперечное сечение; при том, что металлические строительные элементы установлены друг относительно друга так, что на уровне верхнего пояса балки верхняя полка первого металлического строительного элемента направлена к верхней полке второго металлического строительного элемента, а на уровне нижнего пояса балки нижняя полка первого металлического строительного элемента направлена к нижней полке второго металлического строительного элемента; причем высота вертикально ориентированных стенок металлических строительных элементов имеет по существу одинаковую величину; новым является то, что второй металлический элемент имеет двухтавровое поперечное сечение, при этом края противолежащих полок разных металлических строительных элементов сопряжены друг с другом и жестко связаны между собой сваркой; при том, что балка снабжена жестко связанными с металлическими элементами опорными металлическими пластинами, приспособленными для опирания балки на колонну, и, по меньшей мере, двумя вертикально ориентированными ребрами жесткости.According to a third embodiment of a metal beam comprising a first metal building element and a second metal building element rigidly interconnected, each metal building element having a vertically oriented wall, lower and upper shelves; moreover, the first metal building element has a channel cross-section; despite the fact that the metal building elements are mounted relative to each other so that at the level of the upper girder belt the upper shelf of the first metal building element is directed to the upper shelf of the second metal building element, and at the level of the lower girder belt the lower shelf of the first metal building element is directed to the lower shelf a second metal building element; moreover, the height of the vertically oriented walls of the metal building elements is essentially the same value; new is that the second metal element has a two-T-section cross section, while the edges of the opposite shelves of different metal building elements are conjugated to each other and rigidly connected by welding; despite the fact that the beam is provided with support metal plates rigidly connected to the metal elements, adapted to support the beam on the column, and at least two vertically oriented stiffeners.
Расположение образующих балку металлических строительных элементов с сопряжением краев их полок (т.е. «впритык» друг к другу) обеспечивает по сравнению с прототипом более высокую жесткость общей конструкции балки, более высокую надежность и несущую способность в каркасе здания. Кроме того такое расположение металлических строительных элементов позволяет обеспечить выполнение поверхностей верхней и нижней граней балки сплошной (без пропусков) и таким образом, по сравнению с прототипом исключить необходимость замоноличивания пропусков между перемычками.The arrangement of the metal building elements forming the beam with the mating edges of their shelves (ie, “close to” each other) provides, in comparison with the prototype, higher rigidity of the overall beam structure, higher reliability and bearing capacity in the building frame. In addition, this arrangement of metal building elements makes it possible to ensure that the surfaces of the upper and lower faces of the beam are continuous (without gaps) and thus, in comparison with the prototype, eliminate the need for monolithic gaps between the jumpers.
Целесообразно, чтобы во всех вариантах осуществления металлической балки опорная металлическая пластина имела бы такие размеры, при которой обеспечивалась ее жесткая связь с закладным элементом колонны, на которую она опирается.It is advisable that in all embodiments of the metal beam, the supporting metal plate would have such dimensions that its rigid connection with the embedded element of the column on which it is supported is ensured.
Опорные металлические пластины предназначены для передачи и распределения усилий при опирании балки на колонну, благодаря чему нагрузка передается на нижележащий каркас здания сосредоточенно и равномерно, следовательно, при передаче сосредоточенного усилия от колонны на балку не произойдет смятия опорной зоны нижнего пояса металлической балки на опоре.Supporting metal plates are designed to transmit and distribute forces when the beam is supported on the column, due to which the load is transferred to the underlying frame of the building in a concentrated and uniform manner, therefore, when the concentrated force is transferred from the column to the beam, the support zone of the lower belt of the metal beam will not be crushed on the support.
Металлическая балка может быть выполнена с двумя ребрами жесткости, установленными по одному на периферийных участках балки в зонах сопряжения ее опорной металлической пластины с колоннами. Предпочтительным является размещение ребра жесткости на таком расстоянии от торца балки, которое составляет по существу половину измеренной продольно длине балки длины опорной металлической пластины.The metal beam can be made with two stiffeners installed one at a time on the peripheral sections of the beam in the zones of conjugation of its supporting metal plate with columns. It is preferable to place the stiffener at a distance from the end of the beam, which is essentially half the longitudinal measured length of the beam of the length of the supporting metal plate.
Металлическая балка может быть выполнена с двумя ребрами жесткости, установленными по одному на периферийных участках балки в зонах ее сопряжения с колоннами на таком расстоянии от торца балки, которое составляет по существу половину измеренной продольно длине балки длины опорной металлической пластины, а также с двумя дополнительными ребрами жесткости, установленными по одному с примыканием к каждому торцу балки.The metal beam can be made with two stiffeners installed one at a time on the peripheral sections of the beam in the zones of its conjugation with the columns at such a distance from the beam end that is essentially half the length of the supporting metal plate measured longitudinally along the beam, as well as with two additional ribs stiffnesses, installed one at a time, adjacent to each end of the beam.
Ребра жесткости, обеспечивая точную, сосредоточенную передачу усилий на опорную пластину от верхней колонны каркаса здания; усиливают прочностные свойства балки путем увеличения ее жесткости и защиты опорной части балки от смятия при действии нагрузок.Stiffening ribs, providing an accurate, concentrated transfer of forces to the base plate from the upper column of the building frame; reinforce the strength properties of the beam by increasing its rigidity and protecting the supporting part of the beam from collapse under the action of loads.
Металлическая балка может быть выполнена с таким количеством ребер жесткости, которые могут быть расположены по всей длине балки с расчетным шагом в диапазоне от 200 мм до 600 мм, что дает возможность не увеличивать расчетное сечение металлических элементов при повышении нагрузок на перекрытия.A metal beam can be made with so many stiffeners that can be located along the entire length of the beam with a design pitch in the range from 200 mm to 600 mm, which makes it possible not to increase the design cross-section of metal elements with increasing loads on the floor.
Целесообразно, чтобы расстояние между вертикально ориентированными стенками металлических строительных элементов было равно по существу толщине колонны, при этом предпочтительно выбрано из диапазона от 190 мм до 200 мм.It is advisable that the distance between the vertically oriented walls of the metal building elements be essentially the thickness of the column, while preferably selected from a range from 190 mm to 200 mm
Желательно, чтобы длина балки составляла бы по существу 5690 мм.Preferably, the length of the beam would be essentially 5690 mm.
Возможно, чтобы ширина полок разных металлических строительных элементов имела по существу одинаковую величину.It is possible that the width of the shelves of different metal building elements has essentially the same size.
Кроме того, ширина полок разных металлических строительных элементов может иметь разную величину.In addition, the width of the shelves of different metal building elements can have different sizes.
Решению тех же задач способствует также создание конструкции каркаса многоэтажного здания, содержащего узлы соединений железобетонных поэтажных колонн с балками и опирающиеся на балки плиты перекрытия, в котором, по меньшей мере, часть узлов соединения колонн с балками выполнена с использованием одного ли нескольких вышеописанных вариантных исполнений металлической балки.The construction of the skeleton of a multi-story building, which contains the joints of the reinforced concrete floor columns with beams and leaning on the beams of the floor slab, in which at least part of the joints of the columns with the beams is made using one or several of the above described metal versions beams.
Целесообразно при этом, чтобы опирающиеся на балки плиты перекрытия каркаса здания были выполнены с подрезами.It is advisable in this case that the floor slabs of the building frame based on the beams are made with undercuts.
Желательно, чтобы поэтажные железобетонные колонны были выполнены с закладными элементами, приспособленными для обеспечения жесткой связи колонн с металлическими балками.It is desirable that the floor concrete columns were made with embedded elements adapted to provide a rigid connection of the columns with metal beams.
Краткое описание чертежей.A brief description of the drawings.
Полезная модель в дальнейшем будет описано более полно со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:The utility model will hereinafter be described more fully with reference to the accompanying drawings, in which:
на Фиг.1 показана металлическая балка, выполненная согласно первого варианта ее осуществления в исполнении с одной полкой, где Фиг.1а представляет перспективный вид, Фиг.1б - поперечное сечение, Фиг.1в - вид сверху;figure 1 shows a metal beam, made according to the first variant of its implementation in the design with one shelf, where figa is a perspective view, figb is a cross section, figv is a top view;
на Фиг.2 показана металлическая балка, выполненная согласно первого варианта ее осуществления в исполнении с двумя полками, где Фиг.2а представляет перспективный вид, Фиг.2б - поперечное сечение, Фиг.2в - вид сверху;figure 2 shows a metal beam made according to the first variant of its implementation in the design with two shelves, where Fig.2a is a perspective view, Fig.2b is a cross section, Figv is a top view;
на Фиг.3 изображен узел соединения колонны каркаса здания с металлической балкой, показанной на Фиг.2;figure 3 shows the connection node of the column of the frame of the building with the metal beam shown in figure 2;
на Фиг.4 показана металлическая балка, выполненная согласно второго варианта ее осуществления, где Фиг.4а представляет перспективный вид, Фиг.4б - поперечное сечение;in Fig.4 shows a metal beam made according to the second variant of its implementation, where Fig.4a is a perspective view, Fig.4b is a cross section;
на Фиг.5 показано альтернативное исполнение второго варианта осуществления, металлической балки с дополнительными ребрами жесткости, где Фиг.6а представляет перспективный вид, Фиг.5б представляет вид сверху;Fig. 5 shows an alternative embodiment of the second embodiment, a metal beam with additional stiffeners, where Fig. 6a is a perspective view, Fig. 5b is a top view;
на Фиг.6 показано еще одно альтернативное исполнение второго варианта осуществления металлической балки, выполненное с различной шириной верхней и нижней полок;6 shows another alternative embodiment of the second embodiment of the metal beam, made with different widths of the upper and lower shelves;
на Фиг.7 показан третий вариант осуществления металлической балки, где Фиг.7а - представляет вид сверху, а Фиг.7б - поперечное сечение, на Фиг.8 показано поперечное сечение альтернативное исполнение третьего варианта осуществления металлической балки;Fig. 7 shows a third embodiment of a metal beam, where Fig. 7a is a top view and Fig. 7b is a cross-section, Fig. 8 is a cross-sectional view of an alternative embodiment of a third embodiment of a metal beam;
на Фиг.9 показан в перспективе фрагмент каркаса здания, иллюстрирующий узлы каркаса, содержащие металлические балки, выполненные согласно их первого варианта осуществления;figure 9 shows in perspective a fragment of the frame of the building, illustrating the nodes of the frame containing metal beams made according to their first variant of implementation;
на Фиг.10 показан в перспективе фрагмент каркаса здания, иллюстрирующий узлы каркаса, содержащие металлические балки, выполненные согласно их второго варианта осуществления;figure 10 shows in perspective a fragment of the frame of the building, illustrating the nodes of the frame containing metal beams made according to their second variant of implementation;
на Фиг.11 показан в перспективе фрагмент каркаса здания, иллюстрирующий другой вариант исполнения узлов каркаса;figure 11 shows in perspective a fragment of the frame of the building, illustrating another embodiment of the nodes of the frame;
на Фиг.12 показано поперечное сечение фрагмента каркаса в узле каркаса, иллюстрирующее подрез плиты перекрытия в месте ее опирания на металлическую балку.12 is a cross-sectional view of a carcass fragment in a carcass assembly illustrating an undercut of a floor slab at its abutment against a metal beam.
Осуществление полезной модели.Implementation of a utility model.
Со ссылкой на Фиг.1-Фиг.3 подробно описана металлическая балка согласно первого варианта ее осуществления.With reference to FIGS. 1 to 3, a metal beam according to a first embodiment is described in detail.
Металлическая балка 1 содержит жестко связанные между собой первый металлический строительный элемент 2 и второй металлический строительный элемент 3, имеющие швеллерное поперечное сечение.The
Первый металлический строительный элемент 2 (далее по тексту первый швеллер 2) имеет вертикально ориентированную стенку 4 и две направленные в одну сторону горизонтальные полки - верхнюю полку 5 и нижнюю полку 6.The first metal building element 2 (hereinafter referred to as the first channel 2) has a vertically oriented
Второй металлический строительный элемент 3 (далее по тексту второй швеллер 3) имеет вертикально ориентированную стенку 7 и две направленные в одну сторону горизонтальные полки - верхнюю полку 8 и нижнюю полку 9.The second metal building element 3 (hereinafter referred to as the second channel 3) has a vertically oriented
Длины 1_ первого швеллера 2 и второго швеллера 3 имеют одинаковую величину, при этом их вертикально ориентированные стенки, соответственно 4 и 7, имеют одинаковую высоту h, определяемую расстоянием между наружными поверхностями верхней и нижней полок.The lengths 1_ of the
Первый швеллер 2 и второй швеллер 3 установлены друг относительно друга так, что их полки обращены друг к другу и на уровне верхнего пояса балки 1 верхняя полка 5 первого швеллера 2 направлена к верхней полке 8 второго швеллера 3, а на уровне нижнего пояса балки 1 нижняя полка 6 первого швеллера 2 направлена к нижней полке 9 второго швеллера 3.The
Края противолежащих полок разных швеллеров сопряжены друг с другом и жестко связаны между собой сваркой с образованием коробчатого тела балки 1, ограниченного полками и вертикально ориентированными стенками обоих швеллеров.The edges of the opposite shelves of different channels are interconnected and rigidly connected by welding to form a box-shaped body of the
Верхние полки швеллеров формируют верхнюю грань 10 балки 1 шириной D, определяемую суммарной шириной верхних полок первого и второго швеллеров (фактически расстоянием между вертикально ориентированной стенкой 4 и вертикально ориентированной стенкой 7).The upper shelves of the channels form the
На уровне нижнего пояса балки 1 к наружной стороне вертикальной стенки 4 первого швеллера 2 приварен металлический профиль 11 уголкового сечения таким образом, что его полка 12 образует нижнюю полку балки 1. В качестве металлического профиля 11 может быть использован равнополочный уголок или неравнополочный уголок, например, уголок стальной горячекатанный равнополочный по ГОСТ 8509-93.At the level of the lower belt of the
Балка 1 снабжена двумя горизонтально ориентированными опорными металлическими пластинами 13 (обозначены одной позицией), расположенными по одной на периферийных участках (т.е. прилегающих к торцевым сторонам балки) ее нижней грани, и вертикально ориентированными ребрами жесткости 14 (обозначены одной позицией), выполненными в виде простирающихся по существу параллельно торцевым сторонам балки вертикальных металлических пластин, расположенных на периферийных участках балки 1 в зоне расположения опорных пластин 13.The
Опорные металлические пластины 13 жестко связаны с нижними полками 6 и 9 швеллеров соответственно 2 и 3, а также с металлическим профилем 11.The supporting
Расположенные во внутреннем объеме коробчатого тела балки 1 ребра жесткости 14 жестко связаны сваркой со швеллерами 2 и 3. В зависимости от технологии производства работ ребра жесткости 14 могут быть вварены как цельным листом, так и приварены отдельными листами сначала к швеллерам, а затем сварены в общий листThe
В альтернативном исполнении первого варианта осуществления балка 1, как показано на Фиг.2, может быть выполнена с двумя нижними полками. В этом случае к вертикальной стенке 7 второго швеллера 3 на уровне нижнего пояса балки 1 приварен второй металлический профиль 15 уголкового сечения так, что его полка 16 образует вторую нижнюю полку балки 1.In an alternative embodiment of the first embodiment, the
На Фиг.3 показан узел соединения колонны 17 каркаса здания с балкой 1, выполненной с двумя полками 12 и 16, предназначенными для опирания плит перекрытия соответственно 18 и 19. Расположенные на периферийных участках балки 1 опорные пластины 13 предназначены для передачи и распределения усилий при опирании балки 1 на колонну 17. Ширина а" опорной пластины 13, измеренная продольно ширине О балки 1, превышает ширину балки 1 незначительно так, чтобы обеспечивалась жесткая связь сваркой опорной пластины 13 с металлическими профилями не выходя за пределы их полок соответственно 12 и 16. Ширина а" опорной пластины 13 согласована также с измеренной продольно ширине й балки 1 толщиной колонны 17 с учетом ее закладного металлического элемента 20, приспособленного для его жесткой связи (сваркой или болтовым соединением) с опорной пластиной 13 для обеспечения жесткой связи балки 1 с колонной 17.Figure 3 shows the connection node of the
Закладной элемент 20 колонны 17 может быть выполнен например в виде расположенной на обращенном в сторону балки торце колонны пластины с анкерами или в виде охватывающего по периметру торец и боковую сторону колонны уголковым профилем с анкерными стержнями. Со второй торцевой стороны колонна для сопряжения с верхней гранью другой балки может быть снабжена выполненным аналогично закладным элементом (не показано).The embedded
Минимальное расстояние, на которое опорная пластина 13 выходит за пределы нижней грани балки 1, обусловлено обеспечением возможности выполнения сварных швов для жесткой связи опорной пластины 13 с металлическими профилями 11 и 15, а также закладным элементом 20. Ширина сварных швов, как правило, составляет 20-40 мм.The minimum distance by which the
Длина опорной металлической пластины 13, измеренная продольно длине L балки 1, согласована с измеренной в том же направлении длиной участка колонны 17, на которую опирается балка 1 и в зависимости от вида узла каркаса здания может быть по существу быть равной ширине колонны (с учетом закладного элемента 20) или составлять половину ширины колонны.The length of the supporting
Толщину опорной пластины 13 подбирают расчетным путем, в зависимости от воспринимаемых усилий на балку, например, для балки 1-го этажа она будет больше, чем для балки 4-го или 5-го этажа, при этом минимальная толщина опорной пластины составляет 20 мм.The thickness of the
Ребра жесткости 14 повышают устойчивость конструкции элементов балки (стенок металлических элементов) от нагрузок, которые на опорных пластинах 13 являются максимальными, поскольку усилия на колонны 17 передаются сосредоточенно, не зависимо от этажа. Вертикально ориентированные ребра жесткости 14 располагают от торца балки 1 на расстоянии, составляющем половину длины опорной пластины 13.Stiffening
Количество ребер жесткости подбирается в зависимости от нагрузок, приходящихся на балку в каркасе здания. В случае высоких нагрузок балка дополнительно может быть снабжена дополнительными ребрами жесткости (как показано ниже для второго варианта осуществления балки).The number of stiffeners is selected depending on the loads on the beam in the building frame. In case of high loads, the beam can additionally be equipped with additional stiffeners (as shown below for the second embodiment of the beam).
В показанном на Фиг.4 втором варианте осуществления металлической балки, обозначенной позицией 21, первый металлический строительный элемент и второй металлический строительный элемент имеют двутавровое поперечное сечение.In the second embodiment of the metal beam shown in FIG. 4, shown at 21, the first metal building element and the second metal building element have an I-beam cross section.
Первый металлический строительный элемент (далее двутавр 22) имеет вертикально ориентированную стенку 23, верхнюю полку 24 и нижнюю полку 25. Второй металлический элемент (далее двутавр 26) имеет вертикально ориентированную стенку 27, верхнюю полку 28 и нижнюю полку 29. Высота вертикально ориентированных стенок 23 и 27 двутавров соответственно 22 и 26 имеет одинаковую величину. Двутавр 22 и двутавр 26 установлены друг относительно друга так, что обращенные друг к другу края верхней полки 24 двутавра 22 и верхней полки 28 двутавра 26 сопряжены друг с другом и жестко связаны между собой сваркой с образованием верхнего пояса балки 21, а обращенные друг к другу края нижней полки 25 двутавра 22 и нижней полки 29 двутавра 26 сопряжены друг с другом и жестко связаны между собой сваркой с образованием нижнего пояса балки 21.The first metal building element (hereinafter I-beam 22) has a vertically oriented
Коробчатая часть балки 21 ограничена вертикально ориентированными стенками 23 и 27, а также простирающимися от них навстречу друг к другу (т.е. к центру балки) в верхнем поясе балки участками верхних полок 24 и 28 и простирающимися от них навстречу друг к другу (т.е. к центру балки) участками нижних полок 25 и 29. При этом участки верхних полок двутавров, простирающиеся от вертикально ориентированных стенок двутавров в направлении от центра балки, формируют верхние полки балки 21, а участки нижних полок простирающиеся от вертикально ориентированных стенок двутавров в в направлении от центра балки формируют нижние полки балки 21.The box-shaped part of the
Расстояние между центральными осями вертикально ориентированных стенок 23 и 27 определяет ширину Р балки 21 в поперечном сечении, по существу равном толщине колонны, на которую она опираетсяThe distance between the Central axes of the vertically oriented
Балка 21 аналогично первому варианту осуществления балки снабжена расположенными на периферийных участках нижней поверхности ее коробчатой части опорными металлическими пластинами 13 (обозначены одной позицией для всех вариантов осуществления) и вертикально ориентированными ребрами жесткости 14 (обозначены одной позицией для всех вариантов осуществления).The
Количество ребер жесткости 14, также как и при конструировании первого варианта осуществления, т.е. балки 1, подбирается в зависимости от нагрузок, приходящихся на балку в каркасе здания. Показанная на Фиг.4 балка 21 в исполнении с двумя ребрами жесткости 14 предпочтительно применяется при сравнительно небольших нагрузках.The number of
Ребра жесткости 14 могут быть расположены внутри коробчатой части балки 21 и/или между ее верхними и нижними полками.The
В случае высоких нагрузок (например, когда металлическая балка на типовом этаже расположена между двумя колоннами по высоте) балка 21 кроме ребер жесткости 14 может быть дополнительно снабжена, как показано на Фиг.5, дополнительными ребрами жесткости 30, расположенными по одному с каждой торцевой стороны балки. При этом ребра жесткости 14 размещены от торца балки на расстоянии, составляющем половину длины опорной пластины 13, а дополнительные ребра жесткости 30 по существу примыкают к торцам балки, находясь от них на небольшом расстоянии приблизительно от 10 мм до 20 мм.In the case of high loads (for example, when a metal beam on a typical floor is located between two columns in height), the
В случае очень высоких нагрузок, определяемых толщиной плит перекрытия, конструкцией пола, назначением помещений, дополнительные ребра жесткости могут быть расположены по всей длине балки внутри коробчатой части с расчетным шагом в диапазоне от 200 мм до 600 мм (не показано). Дополнительная установка ребер жесткости не только на опоре, но и по всей длине балки дает возможность не менять расчетное сечение при увеличении нагрузок на перекрытие здания. Подбор сечения металлической балки, близким к поперечному сечению железобетонного прогона (ригеля, балки) каркаса, обусловит в необходимых случаях их унификацию и взаимозаменяемость без изменения остальной номенклатуры элементов каркаса здания.In the case of very high loads, determined by the thickness of the floor slabs, floor structure, purpose of the premises, additional stiffening ribs can be located along the entire length of the beam inside the box part with an estimated pitch in the range from 200 mm to 600 mm (not shown). An additional installation of stiffeners not only on the support, but also along the entire length of the beam makes it possible not to change the design cross section with increasing loads on the building floor. The selection of the cross section of a metal beam close to the cross section of a reinforced concrete run (crossbar, beam) of the frame will determine, if necessary, their unification and interchangeability without changing the rest of the nomenclature of the building frame elements.
В альтернативном исполнении второго варианта осуществления балки 21, показанном на Фиг.6, ее нижние полки (т.е. простирающаяся наружу от имеющей ширину D коробчатой части балки часть нижней полки 25 первого двутавра и простирающаяся наружу от коробчатой части балки часть нижней полки 29 второго двутавра) могут иметь большую ширину, чем ее верхние полки (т.е. простирающаяся наружу от коробчатой части балки часть верхней полки 24 первого двутавра и простирающаяся наружу от коробчатой части балки часть верхней полки 28 второго двутавра). При этом расположенные между верхними и нижними полками балки участки ребер жесткости 14 (и дополнительных ребер жесткости) имеют скошенную форму. Такое исполнение балки упрощает монтаж плит перекрытия при возведении каркаса здания в случае укладки металлических балок на параллельных осях (или параллельно друг другу в каркасе здания).In an alternative embodiment of the second embodiment of the
В третьем варианте осуществления металлической балки, показанной на Фиг.7 и обозначенной позицией 31, первый металлический строительный элемент выполнен двутаврового поперечного сечения (далее двутавр 32), а второй металлический строительный элемент выполнен швеллерного поперечного сечения (далее швеллер 33).In the third embodiment of the metal beam shown in Fig. 7 and indicated by 31, the first metal building element is made of an I-beam cross-section (hereinafter I-beam 32), and the second metal building element is made of a channel cross-section (hereinafter channel 33).
Двутавр 32 имеет вертикально ориентированную стенку 34, верхнюю полку 35 и нижнюю полку 36, а швеллер 33 имеет вертикально ориентированную стенку 37, верхнюю полку 38 и нижнюю полку 39. Высота вертикально ориентированных стенок 34 и 37 соответственно двутавра 32 и швеллера 33 имеет одинаковую величину h. Двутавр 32 и швеллер 33 установлены друг относительно друга так, что обращенные друг к другу края верхней полки 38 швеллера 33 и верхней полки 35 двутавра 32 сопряжены друг с другом и жестко связаны между собой сваркой с образованием верхнего пояса балки, а обращенные друг к другу края нижней полки 39 швеллера 33 и нижней полки 36 двутавра 32 сопряжены друг с другом и жестко связаны между собой сваркой с образованием нижнего пояса балки.The I-
Коробчатая часть балки 31 ограничена вертикально ориентированными стенками 34 и 37, верхней полкой 38 швеллера 33 и простирающейся к ней от вертикально ориентированной стенки 34 двутавра 32 частью его верхней полки 35, а также простирающимися от вертикальных стенок навстречу друг к другу к другу в нижнем поясе балки частью нижней полки 36 двутавра 32 и нижней полки 39 швеллера 33. При этом вторая часть верхней полки 35, простирающаяся от вертикально ориентированной стенки 34 двутавра 32 в противоположном направлении по отношению к ее первой части, формирует верхнюю полку балки 31, а вторая часть нижней полки 36, простирающаяся от вертикально ориентированной стенки 34 двутавра 32 в противоположном направлении по отношению к ее первой части, формирует нижнюю полку балки 31.The box-shaped part of the
Также, как и в предыдущих вариантах осуществления, балка 31 снабжена опорными металлическими пластинами 13, расположенными на периферийных участках нижней стороны ее коробчатой части, и вертикально ориентированными ребрами жесткости 14 и дополнительными ребрами жесткости 30, находящихся на ее периферийных участках в зоне расположения опорных пластин 13.As in previous embodiments, the
В альтернативном исполнении третьего варианта осуществления балка 31 может быть выполнена без дополнительных вертикально ориентированных ребер жесткости 30 (не показано).In an alternative embodiment of the third embodiment, the
В еще одном альтернативном исполнении третьего варианта осуществления балка 31, как показано на Фиг.8, может быть снабжена второй нижней полкой, образованной приваренным на уровне нижнего пояса балки к вертикальной стенке 37 швеллера 33 металлическим профилем 40 уголкового сечения.In yet another alternative embodiment of the third embodiment, the
В любом варианте осуществления ширина балки D, определяемая поперечным сечением ее коробчатой части, т.е. расстоянием между вертикально ориентированными стенками металлических элементов, по существу равна толщине колонны, на которую устанавливается балка.In any embodiment, the beam width D, determined by the cross section of its box section, i.e. the distance between the vertically oriented walls of the metal elements is essentially equal to the thickness of the column on which the beam is mounted.
Термин «по существу» означает принятые в строительстве отклонения при изготовлении подобных строительных элементов.The term “in essence” means deviations accepted in construction in the manufacture of such building elements.
В качестве металлических строительных элементов могут быть использованы выпускаемые промышленностью стандартные швеллеры, например, швеллеры стальные горячекатанные (прокатный швеллер) или прокатные двутавры.Standard metal channels manufactured by the industry can be used as metal building elements, for example, hot-rolled steel channels (rolled channel) or rolled I-beams.
Ширина полок составляющих балку первого и второго металлических элементов (швеллеров или двутавров), подбирается исходя из расчетной ширины балки, которая должна отвечать несущим способностям предъявляемых к данной конструкции, а также исходя из условия опирания балки на колонну. Ширина полок разных металлических элементов, формирующих коробчатую часть балки, может иметь по существу одинаковую величину, составляющую по существу половину толщины колонны, или может иметь разную величину.The width of the shelves making up the beam of the first and second metal elements (channels or I-beams) is selected based on the calculated width of the beam, which should correspond to the bearing abilities presented to this design, as well as on the basis of the support of the beam on the column. The width of the shelves of the various metal elements forming the box-shaped portion of the beam may be of substantially the same value, which is essentially half the thickness of the column, or may have a different size.
Металлические элементы швеллерного поперечного сечения могут быть сформированы сваренными между собой соответствующим образом металлическими листами или уголками. Металлические элементы двутаврового поперечного сечения могут быть сформированы из двух швеллеров, вертикальные стенки которых жестко связаны между собой, например сваркой.The metal elements of the channel cross-section can be formed by metal sheets or corners welded together respectively. The metal elements of the I-beam cross section can be formed of two channels, the vertical walls of which are rigidly connected to each other, for example by welding.
Толщина вертикально ориентированных стенок и полок металлических элементов определяется расчетным методом и выбирается из диапазона от 8 мм до 20 мм.The thickness of vertically oriented walls and shelves of metal elements is determined by the calculation method and is selected from a range from 8 mm to 20 mm.
Полость коробчатой части балки в целях повышения звукоизоляции, может быть заполнена легким бетоном типа полистиролбетон, пенобетон, имеющего плотность в диапазоне от 250 кг/м3 до 800 кг/м3.The cavity of the box-shaped part of the beam, in order to improve sound insulation, can be filled with lightweight concrete such as polystyrene concrete, foam concrete having a density in the range from 250 kg / m 3 to 800 kg / m 3 .
Длина L балки выбирается при разработке архитектурно-планировочного решения в зависимости от заданного пролета между колоннами здания из диапазона от 3 м до 12 м.The length L of the beam is selected during the development of the architectural and planning solutions depending on the given span between the columns of the building from the range from 3 m to 12 m.
Высота вертикально ориентированных стенок металлических элементов, определяющая высоту балки, выбирается из условия обеспечивающего отсутствие выступания балки над уровнем пола и не должна быть меньше суммарной величины толщины опирающейся на балку плиты и толщины конструкции пола, указанной при разработке проекта.The height of the vertically oriented walls of the metal elements, which determines the height of the beam, is selected from the condition that the beam does not protrude above the floor and should not be less than the total thickness of the plate resting on the beam and the thickness of the floor structure specified during the development of the project.
Высота вертикально ориентированных стенок в зависимости от сетки колонн, расчетной нагрузки и типа плит перекрытий предпочтительно выбирается из диапазона от 140 мм до 500 мм.The height of the vertically oriented walls depending on the grid of columns, the design load and the type of floor slabs is preferably selected from a range of 140 mm to 500 mm.
В частном случае исполнения балка для применения в сериях 1.335 Ом и 1.335 Ом изм, 1.335 А выполнена шириной, выбранной из диапазона от 190 мм до 200 мм при длине балки составляющей по существу 5690 мм и ширине предназначенных для опирания плит перекрытия полок балки, выбранных из диапазона от 50 до 140 мм.In the particular case of execution of the beam for use in the series 1.335 Ohm and 1.335 Ohm ISM, 1.335 A is made of a width selected from a range from 190 mm to 200 mm with a beam length of essentially 5690 mm and the width of the floor slabs intended for supporting the beam shelves selected from range from 50 to 140 mm.
В каркасных зданиях все нагрузки передаются на каркас, который представляет собой пространственную конструкцию, содержащую установленные в заранее заданных узлах здания железобетонные колонны, опертые на них несущие балки, и образующие перекрытия (межэтажные) и покрытие (чердачное перекрытие) элементы, уложенные концами на несущие балки.In frame buildings, all loads are transferred to the frame, which is a spatial structure containing reinforced concrete columns installed in predefined building units, supporting beams supported on them, and forming overlapping (interfloor) and covering (attic floor) elements laid with ends on supporting beams .
В зависимости от назначения здания (его типа) каркас может быть одно- и многоярусным (многоэтажным), одно-, двух- и многопролетным. Размещение колонн в плане, расстояния между колоннами поперек здания (пролеты) и расстояния между колоннами в продольном направлении (шаг колонн) принимают с учетом планировочных решений, технологических, конструктивных и экономических факторов, соображений унификации (ограничением числа типоразмеров) элементов.Depending on the purpose of the building (its type), the frame can be single and multi-tiered (multi-storey), single, double and multi-span. The layout of the columns in the plan, the distance between the columns across the building (spans) and the distance between the columns in the longitudinal direction (column spacing) are taken into account planning decisions, technological, structural and economic factors, unification considerations (limiting the number of sizes) of elements.
Каркас многоэтажного здания (далее каркас здания), для использования в котором предназначены предлагаемые балки, собирается из изделий заводского изготовления.The frame of a multi-storey building (hereinafter referred to as the building frame), for use in which the proposed beams are intended, is assembled from factory-made products.
Имеющие прямоугольное поперечное сечение сборные железобетонные колонны высотой «на этаж» выполняются традиционным способом с установкой в них закладных деталей, необходимых для жесткой связи колонн с балками.Prefabricated reinforced concrete columns with a height of "per floor" having a rectangular cross-section are performed in the traditional way with the installation of embedded parts necessary for a rigid connection of the columns with beams.
Каркас здания имеет несколько узлов сопряжения вертикальных несущих элементов здания - железобетонных колонн с несущими горизонтальными элементами - балками, выполненными в соответствии с вышеописанными вариантами осуществления металлических балок.The building frame has several nodes of the vertical bearing elements of the building - reinforced concrete columns with horizontal supporting elements - beams made in accordance with the above-described embodiments of metal beams.
На уровне верхнего (чердачного) перекрытия узел соединения железобетонной колонны каркаса с балкой содержит поэтажную колонну и опирающиеся на нее в зависимости от места нахождения узла соединения колонны с балкой в каркасе здания одну балку или две балки.At the level of the upper (attic) floor, the node for connecting the reinforced concrete column of the frame with the beam contains a floor column and one beam or two beams resting on it depending on the location of the node for connecting the column with the beam in the building frame.
Как показано на Фиг.9, обозначенный позицией 41 узел соединения колоны каркаса с балкой содержит нижнюю поэтажную колонну 42 и опирающуюся на нее балку 43, а обозначенный позицией 44 узел соединения колонны каркаса с балкой содержит нижнюю поэтажную колонну 45 и опирающиеся на нее балку 43 и балку 46. Балки 43 и 46 выполнены согласно первого варианта осуществления балки в исполнении с двумя нижними полками. При этом ширина рядовой колонны 45 в два раза превышает ширину крайней колонны 42.As shown in Fig. 9, the
На уровне верхнего (чердачного) перекрытия в узлах соединения железобетонной колонны каркаса с балкой возможно применение металлической балки выполненной согласно любому варианту ее осуществления, например как показанные на Фиг.10 узлы соединения колонн каркаса с балками, выполненными согласно второго варианта их осуществления (узлы, колонны и балки обозначены теми же позициями, что и на Фиг.9).At the level of the upper (attic) overlap in the nodes of the connection of the reinforced concrete column of the frame with the beam, it is possible to use a metal beam made according to any variant of its implementation, for example, as shown in Fig. 10, the nodes of the connection of the columns of the frame with beams made according to the second embodiment (nodes, columns and the beams are indicated by the same positions as in FIG. 9).
На типовых этажах (включая первый этаж) целесообразно применение металлической балки, выполненной согласно ее второго или третьего вариантов осуществления, например, как показано на Фиг.11 для балки, выполненной согласно ее второго варианта осуществления. Обозначенный позицией 47 узел соединения колонны каркаса с балкой содержит нижнюю поэтажную колонну 48 и опирающуюся на нее балку 49 с размещенной на ней верхней поэтажной колонной 50. Верхняя поэтажная колонна 50 установлена над нижней поэтажной колонной 48 по одной вертикальной оси, а их обращенные друг к другу торцы сопряжены с одной балкой. Обозначенный позицией 51 узел соединения колоны каркаса с балкой содержит нижнюю поэтажную колонну 52, опирающиеся на нее балку 49 и балку 53 с размещенной на них верхней поэтажной колонной 54. Верхняя поэтажная колонна 54 установлена над нижней поэтажной колонной 52, а их обращенные друг к другу торцы сопряжены с двумя балками.On typical floors (including the first floor), it is advisable to use a metal beam made according to its second or third embodiments, for example, as shown in FIG. 11 for a beam made according to its second embodiment. The
Каждая колонна в узле каркаса здания (например, нижняя колонна 48 и верхняя поэтажная колонна 50) выполнена высотой на этаж, т.е. поэтажной, при этом деление колонн на «верхнюю» и «нижнюю» принято условно, поскольку верхняя колонна 50 при монтаже перекрытия следующего этажа будет выполнять функции нижней колонны 48.Each column in the building frame assembly (for example, the
Являющиеся элементами каркаса здания плиты перекрытия 55 опираются на полки металлических балок. Узлы соединения железобетонной колонны каркаса с металлической балкой отличаются минимальным набором соединительных элементов, что позволят значительно сократить количество монтажных работ, осуществляемых на стройплощадке и повысить технологичность сборки здания.The
Как показано на Фиг.12 для обеспечения расположения на одном уровне нижней поверхности обозначенной позицией 56 балки и нижней поверхности плит перекрытия 57 и 58, плиты перекрытия 57 и 58 в местах их опоры на нижние полки 59 и 60 балки 56 выполнены с подрезами соответственно 61 и 62. При этом каждый подрез выполнен в виде открытой выемки на опоре нижней плиты перекрытия, а его высота соразмерна с высотой полки балки. Для показанной на Фиг.12 и выполненной из двух двутавров балки 56, которая размещена между нижней колонной 63 и верхней колонной 64, высота подрезов 61 и 62 будет определяться толщиной нижних полок соответственно 59 и 60 двутавров.As shown in Fig. 12, in order to ensure that the bottom surface is at the same level as indicated by the
Подрезка плит перекрытия каркаса на опоре (т.е. контактирующей с нижней полкой частью нижней стороны плиты) позволяет полностью исключить выступ нижнего пояса балки над нижней поверхностью плиты перекрытия и выполнить все в одном уровне, т.е. обеспечить эффект «ровного» потолка, что облегчает дальнейшую внутреннюю отделку здания.Trimming the floor slabs on the support (i.e., the part of the lower side of the slab in contact with the lower shelf) allows you to completely exclude the protrusion of the lower beam zone above the lower surface of the floor slab and perform all in one level, i.e. provide the effect of a “flat” ceiling, which facilitates the further interior decoration of the building.
Выполнение несущих металлических балок согласно заявляемой полезной модели позволяет по сравнению с прототипом сократить сроки строительства за счет исключения дополнительных трудозатрат на строительной площадке при устройстве цельного диска перекрытия на дополнительное замоноличивание (заделка бетоном) пустых пространств, между образующими балку металлическими элементами.The implementation of the load-bearing metal beams according to the claimed utility model makes it possible to reduce construction time in comparison with the prototype by eliminating the additional labor costs at the construction site when the whole disk of the overlap is installed to additionally fill (empty with concrete) the empty spaces between the metal elements forming the beam.
Кроме того, выполнение несущих балок согласно заявляемой полезной модели позволяет расширить возможности их применения в конструкциях каркасов здания, так как при изменении (увеличении) нагрузок на перекрытие каркаса установка расчетного количества ребер жесткости позволяет сохранить высоту балки (без увеличение сечения балки) обеспечивая требуемую несущую способность.In addition, the implementation of the load-bearing beams according to the claimed utility model allows to expand the possibilities of their application in the building frame structures, since when changing (increasing) the loads on the floor frame, setting the estimated number of stiffeners allows you to save the beam height (without increasing the beam section) providing the required load-bearing capacity .
В полном каркасе здания, воспринимающим все действующие нагрузки и собственный вес конструкции, несущие балки, функции которых выполняют металлические балки, могут быть частично заменены железобетонными прогонами (ригелями) без изменений остальных элементов каркаса. Жесткость узлов соединения сборных элементов каркаса - колонн с металлическими балками, выполненными по одному из вариантов осуществления, или с железобетонными прогонами (ригелями), достигается сваркой стальных (металлических) закладных колонны непосредственно с металлической балкой, или с металлическими закладными железобетонных прогонов (ригелей).In the full frame of the building, absorbing all the existing loads and the dead weight of the structure, the supporting beams, the functions of which are performed by metal beams, can be partially replaced by reinforced concrete girders (crossbars) without changing the other elements of the frame. The rigidity of the connection nodes of the precast frame elements — columns with metal beams made according to one of the embodiments, or with reinforced concrete girders (crossbars) is achieved by welding steel (metal) embedded columns directly with a metal beam, or with metal embedded reinforced concrete girders (crossbars).
Еще одним преимуществом предлагаемой металлической балки является возможность ее взаимозаменяемости в каркасе здания в необходимых случаях на железобетонные прогоны (ригели) без изменения конструктивной схемы элементов каркаса зданияAnother advantage of the proposed metal beam is the possibility of its interchangeability in the building frame, if necessary, for reinforced concrete girders (crossbars) without changing the structural design of the building frame elements
Эффект от применения металлической балки, в составе каркаса здания выполненного на основе известных серий, дает возможность уйти от «выпирающих» железобетонных балок, прогонов, ригелей в потолке в части пространства квартиры и дает эффект «ровного» потолка, что положительно отразиться на жилом пространстве (объеме) квартиры, даст гибкую планировочную схему квартир, без ограничения пространства квартиры, перегородками, расстановка которых продиктована расположением под железобетонными прогонами, балками, ригелями.The effect of the use of a metal beam, as part of the building frame made on the basis of well-known series, makes it possible to get away from "protruding" reinforced concrete beams, girders, crossbars in the ceiling in part of the apartment space and gives the effect of an "even" ceiling, which will positively affect the living space ( volume) apartments, will give a flexible layout of apartments, without limiting the space of the apartment, partitions, the arrangement of which is dictated by the location under the reinforced concrete girders, beams, crossbars.
Полезная модель может быть использована при возведении жилых, зданий и сооружений, а также при их восстановлении или реконструкции.The utility model can be used in the construction of residential, buildings and structures, as well as in their restoration or reconstruction.
Claims (40)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013118819/03U RU133551U1 (en) | 2013-04-23 | 2013-04-23 | METAL BEAM, CONNECTION UNIT FOR REINFORCED CONCRETE COLUMN WITH METAL BEAM AND MULTI-STOREY BUILDING FRAME (OPTIONS) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013118819/03U RU133551U1 (en) | 2013-04-23 | 2013-04-23 | METAL BEAM, CONNECTION UNIT FOR REINFORCED CONCRETE COLUMN WITH METAL BEAM AND MULTI-STOREY BUILDING FRAME (OPTIONS) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU133551U1 true RU133551U1 (en) | 2013-10-20 |
Family
ID=49357485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013118819/03U RU133551U1 (en) | 2013-04-23 | 2013-04-23 | METAL BEAM, CONNECTION UNIT FOR REINFORCED CONCRETE COLUMN WITH METAL BEAM AND MULTI-STOREY BUILDING FRAME (OPTIONS) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU133551U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2611661C1 (en) * | 2016-02-09 | 2017-02-28 | Владимир Алексеевич Виноградов | Metal frame of monolithic reinforced concrete slab |
-
2013
- 2013-04-23 RU RU2013118819/03U patent/RU133551U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2611661C1 (en) * | 2016-02-09 | 2017-02-28 | Владимир Алексеевич Виноградов | Metal frame of monolithic reinforced concrete slab |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3248729B2 (en) | High-rise building system using light gauge steel wall panels | |
| US4646495A (en) | Composite load-bearing system for modular buildings | |
| RU2376424C1 (en) | Ready-built and solid-cast building construction system | |
| US3468081A (en) | Prefabricated building elements | |
| RU2642684C1 (en) | System and method of mounting load-bearing outer supporting reinforced concrete wall panels | |
| RU59088U1 (en) | DESIGN OF THE METAL FRAME OF THE CONSTRUCTION VOLUME BLOCK FOR A SMALL BUILDING | |
| KR100720823B1 (en) | Staggered wall-beam srtucure system and apartment house using the same | |
| EA014814B1 (en) | External wall for multistorey frame building arkos | |
| RU133551U1 (en) | METAL BEAM, CONNECTION UNIT FOR REINFORCED CONCRETE COLUMN WITH METAL BEAM AND MULTI-STOREY BUILDING FRAME (OPTIONS) | |
| RU80487U1 (en) | SYSTEM precast frame housing (ACS) AND COUPLING NODE trough ribbed plate overlap with monolithic prefabricated beams, floors, INTERFACE UNIT PREFABRICATED CONCRETE COLUMN, National COUPLING NODE-MONOLITHIC crossbars CO precast concrete columns and trough ribbed plate SLABS | |
| EA034290B1 (en) | Multi-storey building of combined structural system | |
| RU88036U1 (en) | UNIFIED REINFORCED CONCRETE REINFORCED MONOLINED COLUMN-WALL BUILDING FRAME | |
| US20210032855A1 (en) | Construction System | |
| RU101464U1 (en) | TRIMMING BEAM (OPTIONS) AND FRAME BUILDING ASSEMBLY (OPTIONS) | |
| KR101266215B1 (en) | Improved seismic performance of Staggered wall system with central hall | |
| RU142157U1 (en) | MILITARY MONOLITHIC REINFORCED CONCRETE FRAME OF MULTI-STOREY BUILDING | |
| JP2006037649A (en) | Frame structure of apartment house | |
| RU178522U1 (en) | Precast monolithic overlap | |
| RU2627436C1 (en) | Large-panel building | |
| RU2215103C1 (en) | Multistory building | |
| US3824754A (en) | Building structure made of standardized components | |
| RU161468U1 (en) | REINFORCED CONCRETE MULTI-STOREY BUILDING | |
| RU218225U1 (en) | Volumetric reinforced concrete block for housing construction with flexible housing | |
| RU2796099C1 (en) | Typical module of a large-panel building | |
| RU159630U1 (en) | UNIVERSAL FAST-MOUNTED FRAME WITH ASSEMBLY-MONOLITHIC UNINTERRUPTED CEILINGS AND SELF-FIXING WALL PANELS |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180424 |