RU136061U1

RU136061U1 - PLATE STEEL AND CONCRETE STRUCTURE

Info

Publication number: RU136061U1
Application number: RU2013132778/03U
Authority: RU
Inventors: Фарит Сахапович Замалиев; Эмиль Фаритович Замалиев; Руслан Илдарович Шаймарданов
Original assignee: Фарит Сахапович Замалиев
Priority date: 2013-07-15
Filing date: 2013-07-15
Publication date: 2013-12-27

Abstract

1. Плитная сталежелезобетонная конструкция, включающая металлические балки, взаимно перекрестно соединенные между собой и имеющие отверстия для пропуска арматуры, ненапрягаемую и/или напрягаемую арматуру, объединенные монолитным бетоном, отличающаяся тем, что металлические балки таврового сечения выполнены криволинейными или ломаного очертания, в стенках которых предварительно выполнены прорези для их соединения во взаимно перпендикулярном направлениях.2. Плитная сталежелезобетонная конструкция по п.1, отличающаяся тем, что непрямолинейные металлические балки, имеющие в поперечном сечении тавр, в одном направлении ориентированы полками вверх, а в другом - вниз.3. Плитная сталежелезобетонная конструкция по п.1, отличающаяся тем, что криволинейные металлические балки образуют арочную перекрестную систему.4. Плитная сталежелезобетонная конструкция по п.1, отличающаяся тем, что непрямолинейные металлические балки выполнены трапециевидного очертания и образуют решетчатую усеченную пирамиду.1. Slab steel-reinforced concrete structure, including metal beams, mutually cross-connected to each other and having openings for the passage of reinforcement, non-tensioned and / or tensile reinforcement combined with monolithic concrete, characterized in that the metal beams of the T-section are made curved or broken in shape, in the walls of which previously made slots for their connection in mutually perpendicular directions. 2. The slab steel-reinforced concrete structure according to claim 1, characterized in that the non-linear metal beams having Ta in the cross section are oriented upward in one direction and downward in the other. The steel-reinforced concrete slab according to claim 1, characterized in that the curved metal beams form an arched cross system. The slab steel-reinforced concrete structure according to claim 1, characterized in that the non-linear metal beams are trapezoidal in shape and form a lattice truncated pyramid.

Description

Полезная модель относится к области строительства, и может использована в качестве конструкций, перекрытий, покрытий, фундаментных плит, ростверков свайных фундаментов зданий и сооружений различного функционального назначения.The utility model relates to the field of construction, and can be used as structures, ceilings, coatings, foundation slabs, grillages pile pile foundations of buildings and structures for various functional purposes.

Известны традиционные способы увеличения работоспособности опорных участков плитных железобетонных конструкций, например капители плит перекрытий, в виде усеченных пирамид, конусов, параллелепипедов и т.д., армированных арматурой периодического профиля, [см. кн.: «Бондаренко В.М., Бакиров Р.О., Назаренко В.Б., Римшин В.И. Железобетонные и каменные конструкции. Учебник для вузов. Изд. 2-е, переработанное и дополненное. М, Высшая школа, 2002, 878 с.» на страницах 535-547, рис. 217-227], где капители плит устанавливаются под железобетонной плитой над каждой колонной.Known are traditional methods of increasing the operability of supporting sections of slab reinforced concrete structures, for example, capitals of floor slabs, in the form of truncated pyramids, cones, parallelepipeds, etc., reinforced with reinforcement of a periodic profile, [see book: “Bondarenko V.M., Bakirov R.O., Nazarenko V.B., Rimshin V.I. Reinforced concrete and stone structures. Textbook for high schools. Ed. 2nd, revised and supplemented. M, Higher School, 2002, 878 pp. ”On pages 535-547, fig. 217-227], where the capitals of the slabs are installed under a reinforced concrete slab above each column.

Недостатками таких конструкций для сборного и сборно-монолитного вариантов возведения конструкций являются большое количество ответственных стыков; собственный вес конструкций, требующий использования грузоподъемных механизмов. Для монолитного варианта недостатки связаны с трудоемкостью изготовления опалубки для отливания капители; необходимостью бетонировать вначале капитель, а только потом основную плитную конструкцию. Общими недостатками для традиционных способов возведения капителей являются наличие выступающих частей этих конструктивных элементов, которые съедают рабочее пространство помещений.The disadvantages of such structures for precast and precast-monolithic options for the construction of structures are a large number of critical joints; dead weight of structures requiring the use of hoisting mechanisms. For the monolithic version, the disadvantages are associated with the complexity of manufacturing the formwork for casting capitals; the need to concrete first the capital, and only then the main slab structure. Common disadvantages for traditional methods of building capitals are the presence of protruding parts of these structural elements that eat up the working space of the premises.

Известно, конструктивное решение монолитной железобетонной плиты перекрытия с использованием фасонных прокатных профилей (швеллеров, двутавров и т.д.) изложенное в книге: «Bresler, Boris. Reinforeed concreed engineering. Volume 1. Materials, Structural lements, Safety. Copyright 1974, By. John Wiley & Sons, Inc.» на страницах 236-241, рис. 5.37., 5.38.It is known that the structural solution of a monolithic reinforced concrete floor slab using shaped rolling profiles (channels, I-beams, etc.) is described in the book: “Bresler, Boris. Reinforeed concreed engineering. Volume 1. Materials, Structural lements, Safety. Copyright 1974, By. John Wiley & Sons, Inc. ”on pages 236-241, fig. 5.37., 5.38.

Недостатками такого конструктивного решения плитной железобетонной конструкции является размещение арматуры сверху и снизу относительно фасонных профилей, что приводит к уменьшению их высоты, нерациональному использованию геометрических характеристик фасонных профилей; трудоемкость изготовления металлических решеток, связанная со стыковкой фасонных профилей между собой; ограничения, связанные с геометрическими размерами.The disadvantages of such a structural solution for a slab reinforced concrete structure are the placement of reinforcement above and below relative to the shaped profiles, which leads to a decrease in their height, the irrational use of the geometric characteristics of the shaped profiles; the complexity of manufacturing metal grids associated with the joining of shaped profiles between themselves; geometric constraints.

Наиболее близким по технической сущности является конструктивное решение сталежелезобетонной плиты перекрытия с использованием металлических пластин, ненапрягаемой и/или напрягаемой арматур и бетона (пат. РФ на полезную модель №73891, зарегистрированный в госреестре полезных моделей РФ 10.06.2008).The closest in technical essence is the constructive solution of steel-reinforced concrete floor slabs using metal plates, non-tensioned and / or tensile reinforcement and concrete (US Pat. For Utility Model No. 73891, registered in the State Register of Utility Models of the Russian Federation on 10.06.2008).

Недостатками этого конструктивного решения являются нерациональное использование несущей способности конструкции, связанной с геометрическими характеристиками пластин прямоугольного сечения, так как сжатая часть прямоугольного сечения стремится терять устойчивость, тогда как растянутая зона работает в благоприятных условиях, малому вкладу прямоугольного сечения пластин в изгибную жесткость плиты в зоне максимального действия опорных усилий, невозможность рационального выравнивания пиковых значений изгибающих моментов в зоне действия опорных усилий.The disadvantages of this design solution are the irrational use of the structural bearing capacity associated with the geometric characteristics of rectangular plates, since the compressed part of the rectangular section tends to lose stability, while the stretched zone works under favorable conditions, the small contribution of the rectangular section of the plates to the flexural rigidity of the plate in the zone of maximum actions of supporting efforts, impossibility of rational alignment of peak values of bending moments in the zone d ystviya support efforts.

Полезная модель направлена на повышение несущей способности, жесткости, надежности плитных сталежелезобетонных конструкций.The utility model is aimed at increasing the bearing capacity, rigidity, reliability of plate steel-reinforced concrete structures.

Результат достигается тем, что в плитной сталежелезобетонной конструкции в месте сопряжения с вертикальным конструктивным элементом (колонна, кирпичный столб и т.п.) устроены металлические балки, взаимно перекрестно соединенные между собой, имеющие отверстия во взаимно перпендикулярном направлениях для пропуска арматуры, согласно полезной модели, металлические балки таврового сечения имеют прорези в стенках для их соединения во взаимно перпендикулярном направлениях, с последующей установкой в отверстия ненапрягаемой и/или напрягаемой арматуры и последующим обетонированием. Металлические непрямолинейные балки заданной длины и с габаритной высотой равной толщине плитной сталежелезобетонной конструкции, в необходимом количестве устанавливаются в каждом направлении армирования.The result is achieved in that in the steel-reinforced concrete slab structure in the place of interfacing with the vertical structural element (column, brick pillar, etc.), metal beams are arranged, mutually cross-connected to each other, having openings in mutually perpendicular directions for the passage of reinforcement, according to the utility model , metal beams of T-section have slots in the walls for their connection in mutually perpendicular directions, followed by installation in openings of non-tensioned and / or strain oh armature and subsequent concreting. Non-linear metal beams of a given length and with an overall height equal to the thickness of a slab steel-reinforced concrete structure are installed in each quantity in each direction of reinforcement.

Результат достигается также тем, что непрямолинейные металлические балки, имеющие в поперечном сечении тавр в одном направлении ориентированы полками вверх, а в другом - вниз.The result is also achieved by the fact that non-linear metal beams having Taurus cross-sections in one direction are oriented upward by the shelves, and downward in the other.

Результат достигается также тем, что криволинейные металлические балки образуют арочную перекрестную систему, а при выполнении металлических балок трапециевидного очертания - решетчатую усеченную пирамиду.The result is also achieved by the fact that curved metal beams form an arched cross system, and when performing metal beams of a trapezoid shape, a lattice truncated pyramid.

Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 показан фрагмент плана плитной сталежелезобетонной конструкции с устройством металлической решетки из непрямолинейных балок.The essence of the utility model is illustrated by drawings. In FIG. 1 shows a fragment of a plan of a slab steel-reinforced concrete structure with the device of a metal grating of non-linear beams.

На фиг. 2 показано сечение А-А фундаментальной плиты, проходящее через колонну в области металлической решетки.In FIG. 2 shows a section A-A of the fundamental plate passing through the column in the region of the metal grid.

На фиг. 3 показано сечение А-А плиты перекрытия, проходящее через колонну в области металлической решетки.In FIG. Figure 3 shows a section AA of the floor slab passing through the column in the region of the metal grill.

На фиг. 4 показаны металлические арочные балки, устанавливаемые в одном направлении армирования, при сборке решетки на месте.In FIG. 4 shows metal arched beams installed in the same direction of reinforcement when assembling the grill in place.

На фиг. 5 показаны металлические арочные балки, устанавливаемые в перпендикулярном направлении армирования, при сборке решетки на месте.In FIG. 5 shows metal arched beams installed in the perpendicular direction of reinforcement when assembling the grating in place.

На фиг. 6 и 7 показаны металлические балки в одном и другом направлениях из трапециевидных элементов.In FIG. 6 and 7 show metal beams in one and the other directions from trapezoidal elements.

Сталежелезобетонная конструкция состоит из металлических балок 1, ненапрягаемой и/или напрягаемой арматуры 2 и бетона.The steel-reinforced concrete structure consists of metal beams 1, non-tensile and / or tensile reinforcement 2 and concrete.

Металлическая решетка включает металлические непрямолинейные балки 1 с отверстиями 3 в верхней и нижней зонах плиты 4. После устройства отверстий 3 в металлических криволинейных балках 1 выполняется сборка металлических балок 1 во взаимно перпендикулярном направлении посредством прорезей 5 в них в металлическую решетку путем соединения балок 1 между собой на сварке. В отверстия 3 нижней зоны во взаимно перпендикулярных направлениях устанавливают арматурные стержни 2, а в верхней зоне металлической решетки в отверстия 3 также устанавливают арматурные стержни 2, затем выполняют бетонирование с обязательным вибрированием бетонной смеси. Требуемое количество металлических балок 1 и арматуры 2 определяют расчетом из условий действия будущих эксплуатационных нагрузок.The metal grate includes metal non-linear beams 1 with holes 3 in the upper and lower zones of the plate 4. After the holes 3 are installed in the metal curved beams 1, the metal beams 1 are assembled in the mutually perpendicular direction by means of slots 5 in them into the metal grate by connecting the beams 1 to each other on the weld. Reinforcing rods 2 are installed in the holes 3 of the lower zone in mutually perpendicular directions, and reinforcing rods 2 are also installed in the holes 3 in the upper zone of the metal grill, then concreting is performed with the concrete mixture being vibrated. The required number of metal beams 1 and reinforcement 2 is determined by calculation from the conditions of action of future operational loads.

За счет совместной работы металлических криволинейных балок 1, ненапрягаемой и/или напрягаемой арматуры 2 и бетона можно значительно увеличить прочностные характеристики сечения при изгибе и на поперечную силу, решить проблему продавливания горизонтальных конструктивных элементов. Данное конструктивное решение позволяет оптимальным образом использовать прочностные свойства строительных изделий и материалов - металлических балок 1, ненапрягаемой и/или напрягаемой арматуры 2 и бетона.Due to the joint work of metal curved beams 1, non-tensioned and / or tensioned reinforcement 2 and concrete, it is possible to significantly increase the strength characteristics of the cross section during bending and transverse force, to solve the problem of forcing horizontal structural elements. This design solution allows you to optimally use the strength properties of building products and materials - metal beams 1, non-tensile and / or tensile reinforcement 2 and concrete.

Металлическая решетка из перекрестных непрямолинейных балок обеспечивает совместную работу металлических балок, арматуры и бетона по всей высоте сечения, что в свою очередь позволяет выравнивать в опорной части плиты пиковые значения изгибающих моментов, действующих в плитных сталежелезобетонных конструкциях, сглаживать поперечные усилия. В результате опорная область сталежелезобетонной конструкции плиты, ограниченная нулевыми моментами перекрытия, будет иметь повышенную несущую способность на действие сосредоточенных усилий (например, от колонн).A metal lattice made of cross non-linear beams ensures the joint operation of metal beams, reinforcement and concrete over the entire cross-sectional height, which in turn allows the peak values of bending moments acting in slab-steel-reinforced concrete structures to be equalized in the supporting part of the slab, to smooth out transverse forces. As a result, the supporting region of the steel-reinforced concrete slab structure, limited by zero moments of overlap, will have an increased bearing capacity for the action of concentrated forces (for example, from columns).

Повышение жесткости и несущей способности по поперечной силе и на продавливание продиктовано наличием в сталежелезобетонной конструкции металлических непрямолинейных балок, размещаемых взаимно перпендикулярно и на всю высоту плиты и работающих совместно с арматурой и бетоном, и обладающих более высокими прочностными свойствами за счет арочного эффекта металлических балок и восприятия распора арок арматурой, пропущенной через отверстия непрямолинейных балок по сравнению с обычным железобетонным сечением.The increase in stiffness and bearing capacity in transverse force and for punching is dictated by the presence in the steel-reinforced concrete structure of metal non-linear beams placed mutually perpendicular to the entire height of the slab and working together with reinforcement and concrete, and having higher strength properties due to the arched effect of metal beams and perception expansion of arches with reinforcement passed through openings of non-linear beams in comparison with a conventional reinforced concrete section.

Устройство криволинейных металлических решеток применимо в плитных сталежелезобетонных конструкциях любой толщины (тонкие, средней толщины, толстые). Значительный экономический эффект, связанный с уменьшением расхода бетона и общего расхода металла, достигается путем передачи распора арок на арматурные стержни, рационального использования положительных качеств (арочного эффекта) металлических криволинейных балок, арматуры и бетона.The device of curved metal gratings is applicable in plate steel-reinforced concrete structures of any thickness (thin, medium thickness, thick). Significant economic effect associated with a decrease in concrete consumption and total metal consumption is achieved by transferring the expansion of arches to reinforcing bars, rational use of the positive qualities (arch effect) of metal curved beams, reinforcement and concrete.

Claims

1. Slab steel-reinforced concrete structure, including metal beams mutually cross-connected to each other and having openings for the passage of reinforcement, non-tensile and / or tensile reinforcement combined with monolithic concrete, characterized in that the metal beams of the T-section are made curved or broken in the walls of which previously made slots for their connection in mutually perpendicular directions.

2. The slab steel-reinforced concrete structure according to claim 1, characterized in that the non-linear metal beams having Ta in the cross section are oriented upwards in one direction and downward in the other.

3. The slab steel-reinforced concrete structure according to claim 1, characterized in that the curved metal beams form an arched cross system.

4. The slab steel-reinforced concrete structure according to claim 1, characterized in that the non-linear metal beams are trapezoidal in shape and form a lattice truncated pyramid.