RU159311U1

RU159311U1 - CONSTRUCTIVE SOLUTION OF A CONSTRUCTED REINFORCED-CONCRETE FRAME, INCLUDING HOLLOW REINFORCED-CONCRETE COLUMNS, HOLLOW REINFORCED-CONCRETE BEAMS (CROSSBARS) AND EMBEDDED FLOOR PLATES FOR CONSTRUCTION

Info

Publication number: RU159311U1
Application number: RU2015125187/03U
Authority: RU
Inventors: Владимир Иосифович Смирнов; Александр Александрович Бубис
Original assignee: Владимир Иосифович Смирнов; Александр Александрович Бубис
Priority date: 2015-06-26
Filing date: 2015-06-26
Publication date: 2016-02-10

Abstract

1. Сборный железобетонный каркас зданий и сооружений, характеризующийся тем, что состоит из полых железобетонных колонн, соединенных с полыми железобетонными балками, соединенными с пустотными плитами перекрытия, при этом полая железобетонная колонна имеет полое пространство по центру поперечного сечения по всей высоте, а полая железобетонная балка имеет полое пространство по центру поперечного сечения по всей длине.2. Сборный железобетонный каркас зданий и сооружений по п. 1, характеризующийся тем, что поперечное сечение колонны меньше ее высоты.3. Сборный железобетонный каркас зданий и сооружений по п. 1, характеризующийся тем, что поперечное сечение балки меньше ее длинны.4. Сборный железобетонный каркас зданий и сооружений по п. 1, характеризующийся тем, что включает преднапряженную и/или непреднапряженную арматуру, как металлическую, так и стеклопластиковую и базальтопластиковую неметаллическую арматуру, а также арматурную проволоку, металлические и неметаллические закладные детали.5. Сборный железобетонный каркас зданий и сооружений по п. 2 или 3, характеризующийся тем, что колонна и балка отличаются по форме поперечного сечения: квадратные, круглые, прямоугольные и многоугольные.6. Сборный железобетонный каркас зданий и сооружений по п. 4, характеризующийся тем, что арматура расположена как продольно, так и поперечно в колонне и балке.7. Сборный железобетонный каркас зданий и сооружений по п. 1, характеризующийся тем, что при монтаже сборного железобетонного каркаса, выпуски арматуры полых колонн и балок и/или закладные детали в полых колоннах и балках выполнены с возможностью соединения между собой с помощью вязальной проволоки и/и1. Precast concrete frame of buildings and structures, characterized in that it consists of hollow reinforced concrete columns connected to hollow reinforced concrete beams connected to hollow core slabs, while the hollow reinforced concrete column has a hollow space in the center of the cross section along the entire height, and the hollow reinforced concrete the beam has a hollow space in the center of the cross section along the entire length. 2. Prefabricated reinforced concrete frame of buildings and structures according to claim 1, characterized in that the cross section of the column is less than its height. 3. Prefabricated reinforced concrete frame of buildings and structures according to claim 1, characterized in that the cross section of the beam is less than its length. 4. The prefabricated reinforced concrete frame of buildings and structures according to claim 1, characterized in that it includes prestressed and / or unstressed reinforcement, both metal and fiberglass and basalt-plastic non-metallic reinforcement, as well as reinforcing wire, metal and non-metallic embedded parts. 5. The precast concrete frame of buildings and structures according to claim 2 or 3, characterized in that the column and beam differ in cross-sectional shape: square, round, rectangular and polygonal. 6. Prefabricated reinforced concrete frame of buildings and structures according to claim 4, characterized in that the reinforcement is located both longitudinally and transversely in the column and beam. 7. The prefabricated reinforced concrete frame of buildings and structures according to claim 1, characterized in that when installing the prefabricated reinforced concrete frame, the reinforcement releases of hollow columns and beams and / or embedded parts in hollow columns and beams are made with the possibility of interconnection using a knitting wire and / and

Description

Полезная модель относится к области строительства, в частности, к конструктивному решению сборного железобетонного каркаса включающему полые железобетонные колонны, полые железобетонные балки (ригели) и пустотные плиты перекрытия, и используется при возведении жилых, общественных и производственных зданий и сооружений в сейсмически опасных районах.The utility model relates to the field of construction, in particular, to the constructive solution of a precast concrete frame including hollow reinforced concrete columns, hollow reinforced concrete beams (girders) and hollow core slabs, and is used in the construction of residential, public and industrial buildings and structures in seismically hazardous areas.

Из уровня техники известен сборно-монолитный железобетонный каркас многоэтажного здания, включающий сборные железобетонные колонны, сборные ригели и круглопустотные плиты перекрытия с зазорами между их торцами, которые замоноличены заодно с выпущенными в них арматурными выпусками на верхней грани петлевидного очертания, расположенные в зазоре между плитами перекрытия из сборных ригелей каркаса. Колонны сплошного сечения выполнены на несколько нижних этажей, колонны верхних этажей выполнены пустотелыми с продольным отверстием цилиндрической формы с открытым и монолитным торцами, открытые торцы имеют выпуски арматуры, колонны сплошного сечения с одного торца и монолитные торцы пустотелых колонн имеют выступ в виде усеченного конуса, причем диаметр основания усеченного конуса меньше диаметра отверстия колонны, также эти торцы имеют пазы для входа выпусков арматуры при стыке колонн по высоте, сборные ригели перекрытия изготовлены пустотелыми (RU 142157, 20.06.2014). Указанный каркас может быть выбран в качестве наиболее близкого аналога.The prior art known precast-monolithic reinforced concrete frame of a multi-storey building, including precast reinforced concrete columns, prefabricated crossbars and round hollow floor slabs with gaps between their ends, which are monolithic at the same time with the reinforced outlets released into them on the upper edge of the loop-shaped outline located in the gap between the slabs from prefabricated frame crossbars. Solid section columns are made on several lower floors, upper floor columns are hollow with a cylindrical longitudinal hole with open and monolithic ends, open ends have reinforcement outlets, solid section columns from one end and monolithic ends of hollow columns have a truncated cone protrusion, moreover the diameter of the base of the truncated cone is less than the diameter of the column opening, also these ends have grooves for the entrance of the reinforcement outlets at the junction of the columns in height; us hollow (RU 142 157, 20.06.2014). The specified frame can be selected as the closest analogue.

Недостатком указанной конструкции каркаса является высокая трудоемкость, выполнение ригелей и колонн сплошного сечения на нижних этажах и колонны верхних этажей с монолитным торцом, что повышает материалоемкость каркаса, а, следовательно, стоимость производства и инерциальную нагрузку.The disadvantage of this design of the frame is the high complexity, the implementation of crossbars and columns of continuous cross-section on the lower floors and columns of the upper floors with a monolithic end, which increases the material consumption of the frame, and, consequently, the cost of production and inertial load.

Задача, на решение которой направлена предложенная полезная модель, заключается в создании конструктивного решения сборного железобетонного каркаса, который исключал бы указанные выше недостатки.The problem to which the proposed utility model is directed is to create a constructive solution for a precast concrete frame, which would eliminate the above disadvantages.

Технический результат, достигаемый при реализации данной полезной модели, заключается в снижении трудоемкости и материалоемкости конструкции здания, что существенно удешевит строительство, в сравнении со стоимостью строительства здания с известными решениями полнотелого железобетонного каркаса, и снизит инерциальную нагрузку за счет уменьшения веса конструкции.The technical result achieved by the implementation of this utility model is to reduce the complexity and material consumption of the building structure, which will significantly reduce the cost of construction compared to the cost of building a building with known solutions of a solid reinforced concrete frame, and reduce the inertial load by reducing the weight of the structure.

Указанный технический результат достигается в конструктивном решении сборного железобетонного каркаса, состоящем из полых железобетонных колонн, соединенных с полыми железобетонными балками и полых железобетонных балок, соединенных с пустотными плитами перекрытия. Полая железобетонная колонна имеет полое пространство по центру поперечного сечения по всей высоте, полая железобетонная балка имеет полое пространство по центру поперечного сечения по всей длине.The specified technical result is achieved in the constructive solution of the precast concrete frame, consisting of hollow reinforced concrete columns connected to hollow reinforced concrete beams and hollow reinforced concrete beams connected to hollow core slabs. A hollow reinforced concrete column has a hollow space in the center of the cross section along the entire height, a hollow reinforced concrete column has a hollow space in the center of the cross section along the entire length.

Полая железобетонная колонна - стержневая конструкция вертикального типа, имеющая полое пространство по центру поперечного сечения по всей высоте, при этом поперечное сечение значительно меньше ее высоты.A hollow reinforced concrete column is a vertical-type rod structure with a hollow space in the center of the cross section over the entire height, while the cross section is much smaller than its height.

Полая железобетонная балка - стержневая конструкция горизонтального типа, имеющая полое пространство по центру поперечного сечения по всей длине, при этом поперечное сечение значительно меньше ее длинны.A hollow reinforced concrete beam is a horizontal type rod structure with a hollow space in the center of the cross section along the entire length, while the cross section is much less than its length.

Элементы сборного железобетонного каркаса, включающие полые железобетонные колонны, полые железобетонные балки (ригели) и пустотные плиты перекрытия могут включать как преднапряженную, так и непреднапряженную арматуру, как металлическую, так и стеклопластиковую и базальтопластиковую неметаллическую арматуру, а также арматурную проволоку, металлические и неметаллические закладные детали. Арматура расположена как продольно, так и поперечно в колонне и балке.Prefabricated reinforced concrete frame elements, including hollow reinforced concrete columns, hollow reinforced concrete beams (girders) and hollow core slabs, can include both prestressed and unstressed reinforcement, both metal and fiberglass and basalt-plastic non-metallic reinforcement, as well as reinforced and non-metallic reinforced wire the details. The fittings are located both longitudinally and transversely in the column and beam.

Колонны и балки отличаются по форме поперечного сечения: квадратные, круглые, прямоугольные и многоугольные.Columns and beams differ in cross-sectional shape: square, round, rectangular and polygonal.

При монтаже сборного железобетонного каркаса, выпуски арматуры полых колонн и балок и/или закладные детали в полых колоннах и балках соединяются между собой с помощью вязальной проволоки и/или сварного соединения и/или соединительных муфт.When assembling a precast concrete frame, the outlets of the hollow columns and beams and / or embedded parts in the hollow columns and beams are connected to each other by means of a knitting wire and / or welded joint and / or couplings.

При монтаже сборного железобетонного каркаса, полые колонны соединяются между собой с помощью штекерного соединения и/или с применением закладных деталей. В области стыка полое пространство колонн и балок заливается бетонной смесью.When installing a precast concrete frame, hollow columns are interconnected using a plug connection and / or using embedded parts. In the joint area, the hollow space of columns and beams is poured with concrete mixture.

Для обеспечения несъемной опалубки в колоннах и балках предусматривается вставка из пенополистирола или минераловатной плиты.To ensure fixed formwork in columns and beams, an insert of expanded polystyrene or mineral wool is provided.

В случае необходимости, в бетонируемое полое пространство может быть установлен дополнительно арматурный каркас.If necessary, an additional reinforcing cage can be installed in the concreted hollow space.

Бетонирование производится при подаче бетонной смеси через полое отверстие на верхнем конце колонны.Concreting is done when concrete is pumped through a hollow hole at the upper end of the column.

Для удобства монтажа арматуры и обеспечения уплотнения бетонной смеси могут быть предусмотрены специальные отверстия на стыке колонн и перекрытий.For ease of installation of reinforcement and to provide concrete compaction, special openings may be provided at the junction of columns and ceilings.

При монтаже пустотных плит перекрытия, закладные детали плит перекрытия заводятся в полое пространство балок.When installing hollow core slabs, embedded parts of floor slabs are inserted into the hollow space of the beams.

Полое пространство балок заливается бетонной смесью.The hollow space of the beams is poured with concrete mixture.

Для обеспечения несъемной опалубки в балках предусматривается вставка из пенополистирола или минераловатной плиты.To ensure fixed formwork in the beams, an insert of expanded polystyrene or mineral wool is provided.

Высота полой железобетонной колонны может соответствовать как одному этажу здания, так и нескольким (3-4 этажа).The height of a hollow reinforced concrete column can correspond to one floor of a building, or several (3-4 floors).

Длина полой железобетонной балки может соответствовать как одному пролету здания, так и нескольким.The length of a hollow reinforced concrete beam can correspond to one span of a building, or several.

При проектировании зданий и сооружений для строительства в несейсмических районах, основным расчетным параметром является несущая способность на восприятие вертикальной нагрузки от собственного веса конструкций вышележащих этажей. При проектировании объектов для строительства в сейсмических районах значительную роль играет горизонтальная сейсмическая нагрузка и изгибающие моменты. В восприятии горизонтальной нагрузки и изгибающего момента, центральная область поперечного сечения колонны практически не участвует, сосредоточение напряжений приходится на область удаленную от центра. Соответственно, при проектировании колонн в сейсмически опасных районах целесообразно применять конструктивное решение полых железобетонных колонн, более легких и снижающих инерциальную нагрузку.When designing buildings and structures for construction in non-seismic areas, the main design parameter is the bearing capacity to absorb the vertical load from the dead weight of the structures of overlying floors. When designing objects for construction in seismic areas, a significant role is played by horizontal seismic load and bending moments. In the perception of horizontal load and bending moment, the central region of the cross section of the column is practically not involved, stress concentration falls on the region remote from the center. Accordingly, when designing columns in seismically hazardous areas, it is advisable to use the constructive solution of hollow reinforced concrete columns, which are lighter and reduce the inertial load.

Железобетонные балки в конструкции здания работают на изгиб, при этом сосредоточение напряжений приходится на верхнюю и нижнюю область поперечного сечения (сжатия и растяжения, соответственно). Центральная область поперечного сечения балки остается нейтральной и практически не участвует в работе конструкции, что обосновывает конструирование полых железобетонных балок. При этом снижается вес здания, что уменьшат значение сейсмической нагрузки на здание.Reinforced concrete beams in the building structure work in bending, while stress concentration falls on the upper and lower cross-sectional areas (compression and tension, respectively). The central region of the beam cross-section remains neutral and practically does not participate in the construction, which justifies the construction of hollow reinforced concrete beams. This reduces the weight of the building, which will reduce the value of the seismic load on the building.

Применение конструктивного решения сборного железобетонного каркаса включающему полые железобетонные колонны, полые железобетонные балки (ригели) и пустотные плиты перекрытия снизит материалоемкость и вес конструкции здания, что существенно удешевит строительство, в сравнении со стоимостью строительства здания с известным решением полнотелого железобетонного каркаса. Наличие пустот в элементах каркаса позволяет использовать их для прокладки скрытой коммуникационной сети, например, электрического кабеля. Наличие полого пространства в конструктивных элементах способствует ускорению набора прочности при изготовлении на заводе.The use of a constructive solution of a precast concrete frame including hollow reinforced concrete columns, hollow reinforced concrete beams (girders) and hollow core slabs will reduce the material consumption and weight of the building structure, which will significantly reduce the cost of construction compared to the cost of building a building with the well-known solution of a full-reinforced concrete frame. The presence of voids in the frame elements allows you to use them for laying a hidden communication network, for example, an electric cable. The presence of a hollow space in the structural elements contributes to the acceleration of the set of strength in the manufacture of the factory.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен вид сверху узла сопряжения полых железобетонных колонн и балок; на фиг. 2 - разрез А-А по фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по узлу сопряжения полых железобетонных колонн; на фиг. 4 - узел сопряжения полой железобетонной балки и пустотных плит перекрытия; на фиг. 5 - разрез Б-Б по фиг. 4.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a top view of the interface unit of hollow reinforced concrete columns and beams; in FIG. 2 is a section AA in FIG. one; in FIG. 3 is a section through the interface node of hollow reinforced concrete columns; in FIG. 4 - interface unit of a hollow reinforced concrete beam and hollow core slabs; in FIG. 5 is a section BB of FIG. four.

Принятые обозначения:Accepted designations:

1 - полые железобетонные колонны,1 - hollow reinforced concrete columns,

2 - полые железобетонные балки,2 - hollow reinforced concrete beams,

3 - пустотные плиты перекрытия,3 - hollow core slabs,

4 - вставки из пенополистирола или минераловатной плиты,4 - inserts of expanded polystyrene or mineral wool,

5 - закладные детали,5 - embedded parts,

6 - дополнительный арматурный каркас полой железобетонной колонны;6 - additional reinforcing cage of a hollow reinforced concrete column;

7 - арматура полой железобетонной балки;7 - reinforcement of a hollow reinforced concrete beam;

8 - штекерного соединения;8 - plug connection;

9 - закладные детали полых железобетонных колонн;9 - embedded parts of hollow reinforced concrete columns;

10 - полое отверстие на верхнем конце колонны 1;10 - a hollow hole at the upper end of the column 1;

11 - специальные отверстия на стыке колонн 1 и перекрытий 3.11 - special holes at the junction of columns 1 and floors 3.

Полая железобетонная колонна 1 имеет полое пространство по центру поперечного сечения по всей высоте, при этом поперечное сечение значительно меньше ее высоты. Полая железобетонная балка 2 имеет полое пространство по центру поперечного сечения по всей длине, при этом поперечное сечение значительно меньше ее длины.The hollow reinforced concrete column 1 has a hollow space in the center of the cross section over the entire height, while the cross section is much smaller than its height. The hollow reinforced concrete beam 2 has a hollow space in the center of the cross section along the entire length, while the cross section is much smaller than its length.

Высота полой железобетонной колонны 1 может соответствовать как одному этажу здания, так и нескольким (3-4 этажа).The height of the hollow reinforced concrete column 1 can correspond to one floor of the building, or several (3-4 floors).

Длина полой железобетонной балки 2 может соответствовать как одному пролету здания, так и нескольким.The length of the hollow reinforced concrete beam 2 may correspond to one span of the building, or several.

Материалами для изготовления полых железобетонных колонн 1 и балок 2 являются высокопрочные типы тяжелого бетона и арматура (как напряженная, так и ненапряженная), а также арматурная проволока, стеклопластиковая и базальтопластиковая неметаллическая арматура.Materials for the manufacture of hollow reinforced concrete columns 1 and beams 2 are high-strength types of heavy concrete and reinforcement (both strained and unstressed), as well as reinforcing wire, fiberglass and basalt-plastic non-metallic reinforcement.

Параметры и расположение арматуры в полых железобетонных колоннах и балках определяются для конкретного объекта конструктивно и по расчету.The parameters and location of reinforcement in hollow reinforced concrete columns and beams are determined structurally and by calculation for a particular object.

Полые железобетонные колонны 1 и балки 2 могут отличаться по форме поперечного сечения: квадратные, круглые, прямоугольные и многоугольные.Hollow reinforced concrete columns 1 and beams 2 may differ in cross-sectional shape: square, round, rectangular and polygonal.

Узлы соединения сборного железобетонного каркаса включающего полые железобетонные колонны 1, полые железобетонные балки (ригели) 2 и пустотные плиты перекрытия 3 приведены на чертежах.The nodes of the precast concrete frame including hollow reinforced concrete columns 1, hollow reinforced concrete beams (girders) 2 and hollow core slabs 3 are shown in the drawings.

При монтаже сборного железобетонного каркаса выпуски арматурного каркаса 6 полых колонн 1 и арматуры 7 балок 2 и/или закладные детали в полых колоннах 1 и балках 2 соединяются между собой с помощью вязальной проволоки и/или сварного соединения и/или соединительных муфт. Полые колонны 1 соединяются между собой с помощью штекерного соединения 8 и/или с применением закладных деталей 9. В области стыка полое пространство колонн и балок заливается бетонной смесью, при этом, для обеспечения несъемной опалубки в колоннах и балках предусматривается вставка из пенополистирола или минераловатной плиты 4. В случае необходимости, в бетонируемое полое пространство может быть установлен дополнительно арматурный каркас 6. Бетонирование производится при подаче бетонной смеси через полое отверстие 10 на верхнем конце колонны 1. Для удобства монтажа арматуры и обеспечения уплотнения бетонной смеси могут быть предусмотрены специальные отверстия 11 на стыке колонн 1 и перекрытий 3. При монтаже пустотных плит перекрытия, закладные детали плит перекрытия заводятся в полое пространство балок, которое впоследствии заливается бетонной смесью, при этом, для обеспечения несъемной опалубки в балках предусматривается вставка из пенополистирола или минераловатной плиты 4.When assembling a precast concrete frame, the releases of the reinforcing frame 6 of the hollow columns 1 and the reinforcement 7 of the beams 2 and / or embedded parts in the hollow columns 1 and the beams 2 are interconnected using a knitting wire and / or welded and / or couplings. Hollow columns 1 are interconnected using plug-in connection 8 and / or using embedded parts 9. In the joint area, the hollow space of the columns and beams is poured with concrete mixture, while in order to ensure fixed formwork in the columns and beams, an insert of expanded polystyrene or mineral wool is provided 4. If necessary, an additional reinforcing cage can be installed in the concreted hollow space 6. Concreting is performed when the concrete mixture is fed through the hollow hole 10 at the upper end of onna 1. For ease of installation of reinforcement and to provide concrete compaction, special holes 11 may be provided at the junction of columns 1 and floors 3. When installing hollow core slabs, embedded parts of floor slabs are inserted into the hollow space of the beams, which is subsequently filled with concrete, , to provide a fixed formwork in the beams, an insert of expanded polystyrene or mineral wool plate 4 is provided.

Claims

1. Precast concrete frame of buildings and structures, characterized in that it consists of hollow reinforced concrete columns connected to hollow reinforced concrete beams connected to hollow core slabs, while the hollow reinforced concrete column has a hollow space in the center of the cross section along the entire height, and the hollow reinforced concrete the beam has a hollow space in the center of the cross section along the entire length.

2. Prefabricated reinforced concrete frame of buildings and structures according to claim 1, characterized in that the cross section of the column is less than its height.

3. The precast reinforced concrete frame of buildings and structures according to claim 1, characterized in that the cross section of the beam is less than its length.

4. The prefabricated reinforced concrete frame of buildings and structures according to claim 1, characterized in that it includes prestressed and / or unstressed reinforcement, both metal and fiberglass and basalt-plastic non-metallic reinforcement, as well as reinforcing wire, metal and non-metallic embedded parts.

5. Prefabricated reinforced concrete frame of buildings and structures according to claim 2 or 3, characterized in that the column and beam differ in cross-sectional shape: square, round, rectangular and polygonal.

6. Precast concrete frame of buildings and structures according to claim 4, characterized in that the reinforcement is located both longitudinally and transversely in the column and beam.

7. Prefabricated reinforced concrete frame of buildings and structures according to claim 1, characterized in that when installing a prefabricated reinforced concrete frame, releases reinforcing hollow columns and beams and / or embedded parts in hollow columns and beams are made with the possibility of interconnection using a knitting wire and / or weld and / or couplings.

8. Prefabricated reinforced concrete frame of buildings and structures according to claim 1, characterized in that during the installation of the precast concrete frame, hollow columns are made with the possibility of interconnection by means of a plug connection and / or using embedded parts.

9. Prefabricated reinforced concrete frame of buildings and structures according to paragraphs. 7 and 8, characterized in that in the joint area, the hollow space of the columns and beams is poured with concrete mixture.

10. Prefabricated reinforced concrete frame of buildings and structures according to claim 1, characterized in that it contains in the columns and beams an insert of expanded polystyrene or mineral wool slab to provide a fixed formwork.

11. Prefabricated reinforced concrete frame of buildings and structures according to claim 9, characterized in that, if necessary, an additional reinforcing frame is installed in the concrete hollow space.

12. Prefabricated reinforced concrete frame of buildings and structures according to claim 9, characterized in that the concreting is performed when the concrete mixture is fed through a hollow hole at the upper end of the column.

13. Prefabricated reinforced concrete frame of buildings and structures according to claim 1, characterized in that holes are provided at the junction of columns and ceilings for the convenience of mounting reinforcement and ensuring compaction of the concrete mix.

14. Prefabricated reinforced concrete frame of buildings and structures according to claim 1, characterized in that when installing hollow core slabs, embedded parts of floor slabs are led into the hollow space of the beams.

15. The precast concrete frame of buildings and structures according to claim 14, characterized in that the hollow space of the beams is poured with concrete mixture.

16. The prefabricated reinforced concrete frame of buildings and structures according to claim 10, characterized in that in order to ensure fixed formwork in the beams, an insert of expanded polystyrene or mineral wool is provided.

17. The precast reinforced concrete frame of buildings and structures according to claim 2, characterized in that the height of the hollow reinforced concrete column corresponds to one floor of the building, as well as to several.

18. The precast reinforced concrete frame of buildings and structures according to claim 3, characterized in that the length of the hollow reinforced concrete beam corresponds to one span of the building, as well as several.