RU2056492C1 - Structural member - Google Patents

Structural member Download PDF

Info

Publication number
RU2056492C1
RU2056492C1 RU92015721A RU92015721A RU2056492C1 RU 2056492 C1 RU2056492 C1 RU 2056492C1 RU 92015721 A RU92015721 A RU 92015721A RU 92015721 A RU92015721 A RU 92015721A RU 2056492 C1 RU2056492 C1 RU 2056492C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reinforcement
spiral
structural member
spiral reinforcement
building element
Prior art date
Application number
RU92015721A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU92015721A (en
Inventor
Олег Александрович Вадачкория
Олег Васильевич Кабанцев
Михаил Ноевич Кашакашвили
Original Assignee
Олег Александрович Вадачкория
Олег Васильевич Кабанцев
Михаил Ноевич Кашакашвили
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Олег Александрович Вадачкория, Олег Васильевич Кабанцев, Михаил Ноевич Кашакашвили filed Critical Олег Александрович Вадачкория
Priority to RU92015721A priority Critical patent/RU2056492C1/en
Publication of RU92015721A publication Critical patent/RU92015721A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2056492C1 publication Critical patent/RU2056492C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Reinforcement Elements For Buildings (AREA)

Abstract

FIELD: civil engineering. SUBSTANCE: structural member has concrete, bar-type and lengthwise positioned spiral reinforcement. The reinforcement is connected to support plates. Bar-type reinforcement is placed inside spiral reinforcement. Spiral reinforcement is installed along perimeter of the structural member. Total area of overlapping the spirals is S = (0,1-0,2)S •K,, where S is total area of overlapping two adjacent spirals, S is cross- section of concrete placed inside one spiral. Empirical coefficient K = 0.9 - 1.0 takes into account effect of angular lengthwise reinforcing bars. Closed zones are formed inside the structural member. Bar-type reinforcement is placed in the corners of the structural member. Besides spiral reinforcement is installed along perimeter of the structural member to enable reinforcement to make contacts to one another, and to form internal and external closed zones. EFFECT: high seismic stability. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к строительству и может быть использовано как при возведении фортификационных сооружений, бомбоубежищ, так и каркасных зданий, возводимых в сейсмических регионах страны. The invention relates to the construction and can be used both in the construction of fortifications, bomb shelters, and frame buildings erected in seismic regions of the country.

Известен строительный элемент, содержащий закладные детали в виде профилей, установленных с образованием замкнутого металлического контура, заполненного бетоном замоноличивания [1]
Известен также строительный элемент типа колонны, содержащий бетон, продольные стальные стержни и спирали косвенного армирования, причем витки соседних спиралей, расположенные в одной плоскости, частично совмещены друг с другом, а в зонах их совмещения установлены расположенные перпендикулярно к ним спирали [2]
Наиболее близким по технической сущности к достигаемому результату к изобретению является строительный элемент, содержащий бетон, стержневую и продольно расположенную спиральную арматуру, соединенную с опорными плитами, причем стержневая арматура размещена внутри угловых спиральных арматур [3]
К недостатку указанной конструкции строительного элемента следует отнести то, что при интенсивных динамических нагрузках, возникающих при землетрясениях и взрывах, происходит потеря устойчивости продольной линейной арматуры, особенно у протяженных строительных конструкций типа колонны, что влечет за собой ее разрушение.
Known building element containing embedded parts in the form of profiles installed with the formation of a closed metal circuit filled with concrete monolithic [1]
Also known is a column-type building element containing concrete, longitudinal steel rods and spirals of indirect reinforcement, with the turns of adjacent spirals located in the same plane partially overlapping, and spirals located perpendicular to them are installed in the zones of their alignment [2]
The closest in technical essence to the achieved result to the invention is a building element containing concrete, rod and longitudinally located spiral reinforcement connected to the base plates, and the rod reinforcement is placed inside the corner spiral reinforcement [3]
The disadvantage of this design of the building element is the fact that under intense dynamic loads that occur during earthquakes and explosions, there is a loss of stability of the longitudinal linear reinforcement, especially for extended building structures such as columns, which entails its destruction.

В основу изобретения поставлена задача повышения несущей способности сооружений и зданий, работающих при интенсивном сейсмоударном воздействии без хрупкого разрушения несущих элементов арматурного каркаса, что повышает надежность и безопасность зданий и сооружений, а значит сейсмостойкость при снижении металлоемкости и уменьшении объема сварочных работ при их монтаже. The basis of the invention is the task of increasing the bearing capacity of structures and buildings operating under intense seismic impact without brittle fracture of the load-bearing elements of the reinforcing cage, which increases the reliability and safety of buildings and structures, and hence earthquake resistance while reducing metal consumption and reducing the amount of welding work during installation.

Сущность изобретения состоит в том, что в строительном элементе, содержащем бетон, стержневую и продольно расположенную спиральную арматуру, соединенную с опорными плитами, причем стержневая арматура размещена внутри угловых спиральных арматур, спиральная арматура установлена по периметру строительного элемента с перекрытием соседних спиралей с суммарной площадью перекрытия Sпер.= (0,1-0,2)Sсп. ·К, где Sпер. суммарная площадь перекрытия двух соседних спиралей;
Sсп. площадь поперечного сечения бетона, размещенного внутри одной спиральной арматуры;
К 0,9-1,0 эмпирический коэффициент, учитывающий влияние угловых продольных арматурных стержней; с образованием замкнутых зон внутри строительного элемента, по углам которого расположена стержневая арматура.
The essence of the invention lies in the fact that in a building element containing concrete, rod and longitudinally located spiral reinforcement connected to base plates, and rod reinforcement is placed inside the corner spiral reinforcement, spiral reinforcement is installed around the perimeter of the building element with overlapping adjacent spirals with a total overlap area S per. = (0.1-0.2) S sp. · K, where S per. total overlap area of two adjacent spirals;
S sp. the cross-sectional area of concrete placed inside one spiral reinforcement;
K 0.9-1.0 empirical coefficient taking into account the influence of angular longitudinal reinforcing bars; with the formation of closed zones inside the building element, at the corners of which is located rod reinforcement.

Кроме того, спиральная арматура установлена по периметру строительного элемента с возможностью контактирования между собой и образованием внешней и внутренней замкнутых зон. In addition, spiral reinforcement is installed around the perimeter of the building element with the possibility of contacting each other and the formation of external and internal closed zones.

На фиг.1 изображен строительный элемент, общий вид; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1. Figure 1 shows a building element, a General view; figure 2 section aa in figure 1.

Строительный элемент состоит из двух опорных плит 1, установленных друг от друга на определенном расстоянии, продольной спиральной арматуры 2, перпендикулярно закрепленной по периметру к внутренней поверхности опорных плит, продольных арматурных стержней 3, установленных внутри угловых спиральных арматур и также закрепленных к внутренней поверхности опорных плит и бетона 4. Замоноличенный бетон 4 образует два типа замкнутых областей зон внутри тела железобетонного строительного элемента: это периферийные зоны 5 внутри спиральных арматур 2 с арматурными стержнями 3 и без них, а также центральную зону 6 между спиральными арматурами 2 (см.фиг.2). Спиральные арматуры 2 могут быть установлены с перекрытием двух соседних спиралей с суммарной площадью перекрытия двух соседних спиралей равной Sпер.(0,1-0,2)·Sсп. ·К и без перекрытия двух соседних спиралей.The building element consists of two base plates 1, installed at a certain distance from each other, longitudinal spiral reinforcement 2, perpendicularly fixed around the perimeter to the inner surface of the base plates, longitudinal reinforcing rods 3 installed inside the corner spiral reinforcement and also fixed to the inner surface of the base plates and concrete 4. Concrete 4 forms two types of closed areas of zones inside the body of a reinforced concrete building element: these are peripheral zones 5 inside spiral reinforcement p 2 and the reinforcement bars 3 without them as well as a central zone 6 between the two spiral reinforcement (sm.fig.2). Spiral fittings 2 can be installed with the overlapping of two adjacent spirals with a total overlapping area of two adjacent spirals equal to S per. (0.1-0.2) S sp. · K and without overlapping two adjacent spirals.

Сборку строительного элемента осуществляют в специальном опалубочном приспособлении или кондукторе-пенале (на чертежах не показаны) следующим образом. Assembly of the building element is carried out in a special formwork device or conductor-pencil case (not shown in the drawings) as follows.

Вначале по периферии внутренней поверхности опорных плит 1 размечают места закрепления спиральных арматур 2 с учетом перекрытия или без перекрытия двух соседних спиралей. Затем к внутренней поверхности одной из опорных плит 1 в месте расположения угловых спиральных арматур 2 закрепляют продольные арматурные стержни 3, на них надевают угловые спиральные арматуры и закрепляют к внутренней поверхности одной из опорных плит, где закреплены уже стержни. Затем по периметру опорной плиты устанавливают остальные спиральные арматуры с учетом перекрытия соседних спиралей или без него, которые также закрепляют к внутренней поверхности опорной плиты. После чего свободные концы продольных арматурных стержней 3 и спиральных арматур 2 закрепляют к внутренней поверхности второй опорной плиты. Собранный таким образом арматурный каркас строительного элемента помещают в специальное опалубочное приспособление или кондуктор-пенал, где осуществляют заливку его бетоном. После набора прочности строительный элемент распалубливают и отправляют на склад готовой продукции. First, on the periphery of the inner surface of the base plates 1 mark the location of the fastening of the spiral reinforcement 2 with or without overlapping two adjacent spirals. Then, longitudinal reinforcing bars 3 are fixed to the inner surface of one of the base plates 1 at the location of the angular spiral reinforcing bars 2, angular spiral reinforcing bars are put on them and fixed to the inner surface of one of the base plates, where the rods are already fixed. Then, along the perimeter of the base plate, the remaining spiral reinforcement is installed taking into account the overlap of adjacent spirals or without it, which are also fixed to the inner surface of the base plate. Then the free ends of the longitudinal reinforcing rods 3 and spiral reinforcement 2 are fixed to the inner surface of the second base plate. The reinforcing frame of the building element thus assembled is placed in a special formwork device or conductor-pencil case, where it is poured with concrete. After building strength, the building element is redistributed and sent to the finished goods warehouse.

Работает строительный элемент в составе сооружения или здания следующим образом. Works building element as part of a structure or building as follows.

При землетрясениях или взрывах конструкции сооружений и зданий испытывают многократное воздействие усилий, соответствующих динамически приложенным знакопеременным нагрузкам случайного направления и величины. При воздействии расчетных и больших по величине усилий в железобетонных элементах образуются поперечные и продольные трещины, которые резко снижают жесткость и прочность сечений, что при очередном воздействии может привести к хрупкому разрушению элементов с катастрофическими последствиями для людей. In earthquakes or explosions, structures of structures and buildings are subjected to repeated effects of forces corresponding to dynamically applied alternating loads of a random direction and magnitude. Under the influence of calculated and large-scale forces, transverse and longitudinal cracks form in reinforced concrete elements, which sharply reduce the stiffness and strength of the sections, which can cause brittle destruction of elements with catastrophic consequences for people with the next exposure.

Образование трещин в железобетонных конструкциях происходит в результате действия главных растягивающих напряжений. Традиционное продольно и поперечно ориентированное армирование при случайном направлении действия нагрузки может приводить к раннему образованию трещин по опасным сечениям. Преждевременное образование трещин в данном техническом решении предотвращается витками спиральной арматуры 2. Это позволяет эффективно противостоять растягивающим напряжениям произвольной ориентации. При этом предельная деформативность составляет ζпред. (12-15)·10-3, что в 5-8 раз превышает деформативность существующих строительных элементов.The formation of cracks in reinforced concrete structures occurs as a result of the action of the main tensile stresses. Traditional longitudinally and transversely oriented reinforcement with a random direction of the load can lead to early cracking along dangerous sections. Premature cracking in this technical solution is prevented by turns of spiral reinforcement 2. This allows you to effectively resist tensile stresses of arbitrary orientation. Moreover, the ultimate deformability is ζ before. (12-15) · 10 -3 , which is 5-8 times higher than the deformability of existing building elements.

При воздействии сжимающих нагрузок арматурные стержни 3 предохранены от потери устойчивости периферийными "зонами" 5 внутри спиральных арматур 2. Оголение арматурных стержней 3 от бетона 4 не происходит. Расположение спиральных арматур по периметру сечения строительного элемента с взаимным перекрытием создает в свою очередь замкнутую зону 6 в центре железобетонного элемента, для которой элементы всех периферийных спиралей играют роль ограничителя поперечных деформаций. Это особенно важно при внецентренном сжатии строительного элемента. Высокая деформативность заявленного строительного элемента исключает хрупкий характер его разрушения, а созданные замкнутые зоны 5 и 6 существенно отдаляют момент потери устойчивости арматурных стержней, что повышает несущую способность арматурного каркаса строительного элемента при сейсмоударном воздействии. Under the action of compressive loads, the reinforcing bars 3 are protected from loss of stability by peripheral "zones" 5 inside the spiral reinforcement 2. The reinforcing bars 3 are not exposed to concrete 4. The location of the spiral reinforcement along the perimeter of the cross section of the building element with mutual overlap in turn creates a closed zone 6 in the center of the reinforced concrete element, for which the elements of all peripheral spirals play the role of a limiter of transverse deformations. This is especially important with eccentric compression of the building element. High deformability of the claimed building element eliminates the brittle nature of its destruction, and the created closed zones 5 and 6 significantly delay the moment of loss of stability of the reinforcing bars, which increases the bearing capacity of the reinforcing cage of the building element under seismic impact.

Использование предложенного строительного элемента позволит повысить безопасность и надежность зданий и сооружений при интенсивных сейсмоударных и сейсмических воздействиях в 1,5-2,0 раза, сократить объем сварочных работ в 2,5-3,5 раза, снизить коэффициент армирования, что приводит к сокращению трудозатрат, экономии электроэнергии, упрощению технологии сборки. Using the proposed building element will increase the safety and reliability of buildings and structures during intense seismic impact and seismic impacts by 1.5-2.0 times, reduce the amount of welding work by 2.5-3.5 times, reduce the reinforcement coefficient, which leads to a reduction labor costs, energy saving, simplifying assembly technology.

Claims (2)

1. СТРОИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ, содержащий бетон, стержневую и продольно расположенную спиральную арматуру, соединенную с опорными плитами, причем стержневая арматура размещена внутри угловых спиральных арматур, отличающийся тем, что спиральная арматура установлена по периметру строительного элемента с перекрытием соседних спиралей с суммарной площадью перекрытия S(пер) равной
Sпер = (0,1 - 0,2) • Sсп • K,
где Sпер - суммарная площадь перекрытия двух соседних спиралей;
Sсп - площадь поперечного сечения бетона, размещенного внутри одной спиральной арматуры;
K = 0,9 - 1,0 - эмпирический коэффициент, учитывающий влияние угловых продольных арматурных стержней,
и образованием замкнутых зон внутри строительного элемента, по углам которого расположена стержневая арматура.
1. CONSTRUCTION ELEMENT containing concrete, rod and longitudinally arranged spiral reinforcement connected to the base plates, and the reinforcement is placed inside the corner spiral reinforcement, characterized in that the spiral reinforcement is installed around the perimeter of the building element with overlapping adjacent spirals with a total overlapping area S ( p e p ) equal
S n e p = (0,1 - 0,2) • S c n • K,
where S p e r - total area of overlap of two adjacent spirals;
S with p is the cross-sectional area of concrete placed inside one spiral reinforcement;
K = 0.9 - 1.0 - an empirical coefficient that takes into account the influence of angular longitudinal reinforcing bars,
and the formation of closed zones inside the building element, at the corners of which is located rod reinforcement.
2. Элемент по п.1, отличающийся тем, что спиральная арматура установлена по периметру строительного элемента с возможностью контактирования между собой и образованием внешней и внутренней замкнутых зон. 2. The element according to claim 1, characterized in that the spiral reinforcement is installed around the perimeter of the building element with the possibility of contacting each other and the formation of external and internal closed zones.
RU92015721A 1992-12-31 1992-12-31 Structural member RU2056492C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92015721A RU2056492C1 (en) 1992-12-31 1992-12-31 Structural member

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92015721A RU2056492C1 (en) 1992-12-31 1992-12-31 Structural member

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU92015721A RU92015721A (en) 1995-05-10
RU2056492C1 true RU2056492C1 (en) 1996-03-20

Family

ID=20134931

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU92015721A RU2056492C1 (en) 1992-12-31 1992-12-31 Structural member

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2056492C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002047878A1 (en) 2000-12-12 2002-06-20 Intellikraft Limited Reinforced material

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 1418449, кл. E 04H 1/00, 1986. 2. Авторское свидетельство СССР N 1063966, кл. E 04C 3/34, 1982. 3. Авторское свидетельство СССР N 1020547, кл. E 04C 5/06, 1982. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002047878A1 (en) 2000-12-12 2002-06-20 Intellikraft Limited Reinforced material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20010012496A (en) Composite steel/concrete column
PINTO et al. Assessment and retrofit of full-scale models of existing RC frames
US11352790B2 (en) Method of introducing prestress to beam-column joint of PC structure in triaxial compression
JP3834637B2 (en) Permanent and emergency seismic reinforcement method for wall columns
RU2056492C1 (en) Structural member
US3374592A (en) Precast column with shear-head sections
US4622788A (en) Building structure, especially air raid shelter
US2396045A (en) Precast reinforced concrete member
RU2056491C1 (en) Method for protection of reinforcing frame of building structures against dynamic loads
Desai et al. Bracings as Lateral Load Resisting Structural System
JPH0350847B2 (en)
RU2008411C1 (en) Vertical structural member
Hwang Prefabricated steel-reinforced concrete composite column
RU2020210C1 (en) Framework of multistory building
CN215830087U (en) Concrete column reinforced structure based on super early strength grouting material
JP2527975B2 (en) Building structure
RU2272108C2 (en) Multistory building frame
RU2005155C1 (en) Method of increasing seismic stability of existing building
Fargier‐Gabaldon et al. RCS MOMENT FRAMES IN HIGH SEISMIC ZONES IN THE UNITED STATES
SU1386711A1 (en) Prefabricated prestrained ferroconcrete skeleton of building or structure
RU2250966C2 (en) Composite reinforced concrete frame for multistory building
SU863801A1 (en) Prefabricated ferroconcrete column for multistorey buildings
JP3229249B2 (en) Construction method of reinforced concrete shear walls
JPH08226131A (en) Anchor bolt erection structure
SU1671808A2 (en) Prefabricated prestressed ferroconcrete frame of building or structure