RU2059052C1 - Reinforced concrete column - Google Patents
Reinforced concrete column Download PDFInfo
- Publication number
- RU2059052C1 RU2059052C1 RU92008175A RU92008175A RU2059052C1 RU 2059052 C1 RU2059052 C1 RU 2059052C1 RU 92008175 A RU92008175 A RU 92008175A RU 92008175 A RU92008175 A RU 92008175A RU 2059052 C1 RU2059052 C1 RU 2059052C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spirals
- column
- reinforced
- reinforcing
- reinforced concrete
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к строительству, в частности к железобетонным строительным элементам, воспринимающим сжимающие статические и динамические нагрузки. The invention relates to construction, in particular to reinforced concrete building elements, perceiving compressive static and dynamic loads.
Известен железобетонный строительный элемент [1] армированный винтовой спиралью с заполнением ядра дисперсно армированным бетоном. Known reinforced concrete building element [1] reinforced with a helical spiral with filling the core with dispersively reinforced concrete.
Недостатками этого элемента являются сравнительно малая несущая способность и деформативность железобетонного элемента. The disadvantages of this element are the relatively small bearing capacity and deformability of the reinforced concrete element.
Наиболее близким к изобретению является железобетонный строительный элемент, включающий винтовую спираль [2]
Недостатками данного элемента являются малая несущая способность и деформативность элемента.Closest to the invention is a reinforced concrete building element comprising a helical spiral [2]
The disadvantages of this element are the low bearing capacity and deformability of the element.
Цель изобретения повышение несущей способности и деформативности железобетонных строительных элементов, воспринимающих сжимающие статические и динамические нагрузки. The purpose of the invention is the increase of the bearing capacity and deformability of reinforced concrete building elements that perceive compressive static and dynamic loads.
Цель достигается тем, что железобетонная колонна, содержащая арматурный каркас, образованный продольными стержнями, объединенными спиральной арматурой, и имеющий монтажную продольную арматуру, снабжена по крайней мере двумя дополнительными арматурными каркасами, причем все каркасы расположены вплотную друг к другу и объединены между собой поперечными связями-хомутами из полосовой стали. Кроме того, цель достигается тем, что колонна снабжена дополнительной продольной арматурой из высокопрочной стали, размещенной внутри арматурных каркасов и в замкнутых областях, образованных смежными арматурными каркасами. The goal is achieved in that a reinforced concrete column containing a reinforcing cage formed by longitudinal rods connected by spiral reinforcement and having mounting longitudinal reinforcement is provided with at least two additional reinforcing cages, all the cages are located adjacent to each other and are connected by transverse connections strip clamps. In addition, the goal is achieved by the fact that the column is equipped with additional longitudinal reinforcement made of high-strength steel, placed inside the reinforcing frames and in closed areas formed by adjacent reinforcing frames.
На фиг.1 представлена железобетонная колонна, поперечный разрез; на фиг. 2 то же, вид сбоку; на фиг.3 диаграммы "напряжение относительная деформация" (σ-ε), полученные в результате проведения экспериментальных исследований. Figure 1 presents a reinforced concrete column, a cross section; in FIG. 2 same side view; figure 3 diagrams of "stress relative deformation" (σ-ε) obtained as a result of experimental studies.
Железобетонная колонна (фиг.1) содержит вписанные в поперечное сечение и расположенные вплотную друг к другу арматурные спирали 1, которые объединены между собой поперечными связями-хомутами 2. Хомуты 2 выполнены из полосовой стали и установлены по внешней поверхности крайних спиралей с определенным шагом по длине колонны (фиг.2). The reinforced concrete column (Fig. 1) contains reinforcing
Внутрь пространства 3, ограниченного арматурными спиралями 1, установлена монтажная продольная арматура 4 с креплением, преимущественно на прихватках, к спиралям. Монтажная продольная арматура 4 имеет предел текучести 235-390 МПа (класс А-1 А-III) и предназначена для надежной фиксации спиралей 1 в проектном положении, в частности при бетонировании. Расположение монтажной продольной арматуры 4 выбирается, как правило, по 2-4 стержня внутри каждого спирального кольца с равномерным распределением по окружности. Inside the
Вдоль продольной оси колонны внутри пространства 3, ограниченного спиралями 1, и в замкнутые области 5 между спиралями 1, которые тоже можно рассматривать как обоймы, установлена дополнительная продольная высокопрочная арматура 6 с пределом текучести не менее 500 МПа (класс А-IV A-VI, проволока В-II). Высокопрочная арматура 6 крепится к арматурным спиралям 1, преимущественно на проволочных скрутках. Кроме того, может быть использован и другой способ закрепления, не ухудшающий прочностные и деформативные характеристики этой арматуры (в частности, сварные способы, например прихватка, не допускаются). An additional longitudinal high-
Арматура с пределом текучести менее 500 МПа не может быть использована в данном случае, так как имеет недостаточную деформативность, соответствующую пределу текучести (около 0,2-0,5%), и ее введение не приведет к повышению деформативности и несущей способности колонны. Reinforcement with a yield strength of less than 500 MPa cannot be used in this case, since it has insufficient deformability corresponding to the yield strength (about 0.2-0.5%), and its introduction will not lead to an increase in the deformability and bearing capacity of the column.
Следует отметить, что продольная высокопрочная арматура 6 может одновременно выполнять роль монтажной продольной арматуры 4, при этом последнюю можно исключить. Эффект от такого решения будет заключаться, очевидно, в снижении расхода арматуры. Однако необходимо учитывать, что потребуется крепление витков спиралей 1 к продольной высокопрочной арматуре 6, при этом сварные способы исключаются, так как приводят к снижению прочностных и деформативных свойств высокопрочных сталей. It should be noted that the longitudinal high-
Смонтированный таким образом арматурный каркас колонны заполнен бетоном (позиции 3, 5 и 7). The column reinforcing bar thus mounted is filled with concrete (
Железобетонная колонна работает следующим образом. Reinforced concrete column works as follows.
При восприятии сжимающей статической или динамической нагрузки колонна начинает деформироваться. При достижении продольных относительных деформаций около 0,2 бетон, расположенный вне обоймы, начинает разрушаться. Бетон внутри спиралей 1 (пространства 3) продолжает воспринимать нагрузку, так как деформируется в стесненных условиях, поскольку спирали препятствуют поперечным деформациям, создавая эффект обоймы. Бетон в замкнутых областях 5 между спиралями тоже деформируется в стесненных условиях, так как оказывается "окруженным" со всех сторон витками соприкасающихся спиралей, а раздвижке спиралей относительно друг друга препятствуют хомуты 2. With the perception of compressive static or dynamic load, the column begins to deform. Upon reaching longitudinal relative deformations of about 0.2, concrete located outside the cage begins to collapse. Concrete inside the spirals 1 (space 3) continues to absorb the load, as it deforms in cramped conditions, since the spirals prevent lateral deformations, creating a cage effect. Concrete in the closed
Таким образом, в отличие от одной вписанной спирали, большая часть сечения колонны работает в стесненных условиях. Диаграмма деформирования железобетонной колонны, армированной одной вписанной в поперечное сечение спиралью без хомутов (прототип), представлена на фиг.3, позиция 8. Thus, unlike one inscribed spiral, most of the cross-section of the column operates in confined spaces. The diagram of the deformation of a reinforced concrete column reinforced with one spiral inscribed into the cross section without clamps (prototype) is shown in figure 3,
Определяющим условием работы предлагаемой колонны на запредельной стадии деформирования (фиг.3, позиция 9 диаграмма σ-ε колонны, состоящей из четырех спиралей 1 без хомутов 2) является обеспечение процента объемного содержания хомутов (Mx ) равным или большим, чем процент объемного содержания спиралей (Mcп), т.е. должно выполняться условие Mx≥Mcп. В противном случае происходит разрыв хомутов при относительных деформациях 0,6 0,8 колонна теряет свою несущую способность, при этом на диаграмме σ-ε не реализуется ниспадающая ветвь (фиг. 3, позиция 10). Важно отметить, что хомуты 2 в некоторой степени способствуют созданию эффекта обоймы для областей 7 поперечного сечения железобетонной колонны, которые с одной стороны ограничены витками спиралей 1, а с другой (у свободной поверхности) хомутами 2. Это также способствует повышению несущей способности колонны.The determining condition for the operation of the proposed column at the transcendental stage of deformation (Fig. 3, position 9 of the σ-ε diagram of a column consisting of four
Шаг хомутов 2 должен быть выбран таким, чтобы обеспечивалась совместность работы всех спиралей в поперечном сечении колонны (приблизительно должен соответствовать диаметру одной спирали). The step of the
При дальнейшем деформировании колонны относительные продольные деформации достигают 0,8 1,3% (фиг.3, позиция 11), витки арматурных спиралей 1 вступают в стадию текучести, однако, разрушения железобетона еще не наступает, поскольку введенная высокопрочная арматура 6 при таких деформациях сжатия сохраняет несущую способность (ее устойчивость сохраняется, очевидно, за счет бетона). With further deformation of the column, the relative longitudinal deformations reach 0.8 1.3% (Fig. 3, position 11), the turns of the
При этом происходит перераспределение усилий с бетона на высокопрочную арматуру, при этом витки спиралей пока не разрушаются, следовательно, бетон работает в условиях объемного напряженного состояния и продолжает воспринимать нагрузку. За счет этого усилия возрастают, а деформативность железобетона увеличивается до 1,1-1,5 при максимальной несущей способности (фиг.3, позиция 12). In this case, the forces are redistributed from concrete to high-strength reinforcement, while the coils of the spirals are not yet destroyed, therefore, the concrete works in the conditions of volumetric stress state and continues to absorb the load. Due to this, the efforts increase, and the deformability of reinforced concrete increases to 1.1-1.5 at maximum bearing capacity (figure 3, position 12).
При дальнейшем нагружении происходит выход на ниспадающую ветвь диаграммы σ-ε, витки арматурных спиралей разрываются, происходит интенсивное деформирование и разрушение бетона и высокопрочной арматуры 6. Продольные относительные деформации в момент разрушения составляют около 4
Таким образом, энергоемкость деформирования железобетонной колонны (площадь под диаграммой σ-ε) вследствие увеличения деформативности и повышения максимальных напряжений (фиг.3) существенно повысилась. Следовательно, повысилась несущая способность железобетонной колонны.With further loading, the σ-ε diagram descends to the descending branch, the coils of the reinforcing spirals break, intense deformation and destruction of concrete and high-strength reinforcement occurs 6. The longitudinal relative deformations at the time of fracture are about 4
Thus, the energy intensity of the deformation of the reinforced concrete column (the area under the σ-ε diagram) due to the increase in deformability and the increase in maximum stresses (Fig. 3) significantly increased. Consequently, the bearing capacity of the reinforced concrete column increased.
Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения заключается в повышении несущей способности и деформативности железобетонных строительных элементов, воспринимающих сжимающие статические и динамические нагрузки, за счет:
применения трех или более вписанных в поперечное сечение арматурных спиралей, объединенных хомутами, что обеспечивает большую (в сравнении с прототипом) площадь поперечного сечения, работающую в условиях объемного напряженного состояния;
введения дополнительной продольной высокопрочной арматуры, что обеспечивает перераспределение усилий с бетона на арматуру и повышение деформативности бетона в обойме.The technical and economic efficiency of the invention consists in increasing the bearing capacity and deformability of reinforced concrete building elements that perceive compressive static and dynamic loads, due to:
the use of three or more reinforcing spirals inscribed in the cross section, combined by clamps, which provides a large (in comparison with the prototype) cross-sectional area, working in conditions of volumetric stress state;
introducing additional longitudinal high-strength reinforcement, which ensures the redistribution of forces from concrete to reinforcement and increase the deformability of concrete in the cage.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92008175A RU2059052C1 (en) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | Reinforced concrete column |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92008175A RU2059052C1 (en) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | Reinforced concrete column |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU92008175A RU92008175A (en) | 1995-06-09 |
RU2059052C1 true RU2059052C1 (en) | 1996-04-27 |
Family
ID=20132579
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU92008175A RU2059052C1 (en) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | Reinforced concrete column |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2059052C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2401883A (en) * | 2003-05-23 | 2004-11-24 | Runhorn Pretech Eng Co Ltd | Spirally reinforced concrete structure |
AT505270B1 (en) * | 2007-03-19 | 2009-06-15 | Aicher Max | CONCRETE PROP |
CN107558666A (en) * | 2017-08-31 | 2018-01-09 | 华侨大学 | A kind of anti-buckling concrete filled steel tube coupled column of built-in circulating type tie hoop |
-
1992
- 1992-12-10 RU RU92008175A patent/RU2059052C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 905401, кл. E 04C 3/34, 1982. 2. Заявка Японии N 52-4096, кл. E 04C 5/06, кл. E 04C 3/34, опублик. 1977. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2401883A (en) * | 2003-05-23 | 2004-11-24 | Runhorn Pretech Eng Co Ltd | Spirally reinforced concrete structure |
GB2401883B (en) * | 2003-05-23 | 2005-07-20 | Runhorn Pretech Eng Co Ltd | Spirally reinforced structure |
AT505270B1 (en) * | 2007-03-19 | 2009-06-15 | Aicher Max | CONCRETE PROP |
CN107558666A (en) * | 2017-08-31 | 2018-01-09 | 华侨大学 | A kind of anti-buckling concrete filled steel tube coupled column of built-in circulating type tie hoop |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9765521B1 (en) | Precast reinforced concrete construction elements with pre-stressing connectors | |
EP1029138B1 (en) | Cellular stirrups and ties for structural members, structural members comprising said stirrups or ties and method of construction of said structural members. | |
US3210900A (en) | Composite structure | |
CN117306779A (en) | Steel reinforced concrete column | |
US20080184667A1 (en) | Concrete Reinforcement Apparatus and Method | |
RU2059052C1 (en) | Reinforced concrete column | |
JP2008081971A (en) | Reinforced concrete beam | |
RU2122083C1 (en) | Steel concrete member | |
CN216949735U (en) | Self-adaptive anti-seismic combined column | |
RU2167985C1 (en) | Pre-stressed tubular-concrete member with fan reinforcement | |
CN209817123U (en) | Anchoring structure of pre-tensioning method prefabricated superposed beam steel strand at beam column node | |
JP6513754B2 (en) | Reinforcement structure of reinforced concrete wall column | |
JP2751791B2 (en) | Shear reinforcement structure of short span beam | |
JPH10204994A (en) | Steel pipe concrete member | |
JP3892152B2 (en) | Seismic reinforcement structure for existing columns and seismic reinforcement method for existing columns | |
RU2569650C1 (en) | Reinforcement rope | |
TWM458425U (en) | Rebar coupling structure of dual-core quake resistant column | |
Hadi et al. | EFFECT OF DIFFERENT CONFINEMENT SHAPES ON THE BEHAVOUR OF REINFORCED HSC BEAMS | |
RU2669814C1 (en) | Pipe concrete prestressed beam | |
Elremaily et al. | Behavior of circular concrete-filled steel tube columns | |
SU1717761A1 (en) | Ferroconcrete structural member | |
RU2008411C1 (en) | Vertical structural member | |
JPS62244977A (en) | Earthquake-proof reinforcement of existing concrete pillar | |
Sato et al. | Bond-strengthening hooks for RC members with 1300 MPa-class shear-reinforcing spirals | |
SU732472A1 (en) | Prefabricated column |