RU2070255C1

RU2070255C1 - Method for examining structure base for reliability

Info

Publication number: RU2070255C1
Application number: RU94030824A
Authority: RU
Original assignee: Зурабян Артем Саркисович
Priority date: 1994-08-18
Filing date: 1994-08-18
Publication date: 1996-12-10
Also published as: RU94030824A

Abstract

FIELD: civil engineering. SUBSTANCE: method for examining structure base for reliability includes placing sensors in the base to determine stress-strain state and comparing it with reference algorithm of base reliability. The sensors are placed in wells pre-bored over base net. The sensors installed on elastic member are used, then they are placed in the wells. The wells are filled with a material with the same strain module as that of the surrounding ground. Well net pitch is determined under a formula depending on ground properties, parameters of the elastic member, sensor sensitivity. EFFECT: high accuracy. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства, в частности, к области строительства многоэтажных жилых и общественных зданий из сборного и монолитного железобетона. The invention relates to the field of construction, in particular, to the field of construction of multi-storey residential and public buildings from precast and monolithic reinforced concrete.

Известны конструкции многоэтажных зданий из сборных и монолитных объемных блоков, изготавливаемых в заводских условиях или на полигонах. Такие объемные блоки типа "лежачий стакан" или "колпак" имеют призматическую форму, при монтаже устанавливаются друг на друга. Сопряжение объемных блоков в плане образует конструкцию многоэтажного здания. Стены блоков воспринимают вертикальную нагрузку, а при воздействии горизонтальной ветровой или сейсмической нагрузки, совместная работа смежных рядов установленных друг на друга блоков обеспечивает восприятие стенами и этих сил пропорционально жесткости. Обычно конструкции таких зданий /I/ в плане состоят из блоков, образующих помещения, например жилые квартиры, лестнично-лифтовый узел. Здания из таких блоков получили наибольшее распространение в практике строительства. Known designs of multi-storey buildings from prefabricated and monolithic volumetric blocks manufactured in the factory or at landfills. Such volumetric blocks such as a “lying cup" or "cap" have a prismatic shape, are mounted on top of each other during installation. The conjugation of building blocks in the plan forms the construction of a multi-story building. The walls of blocks perceive a vertical load, and when exposed to a horizontal wind or seismic load, the joint operation of adjacent rows of blocks mounted on top of each other ensures that the walls perceive these forces in proportion to the stiffness. Typically, the structures of such buildings / I / in the plan consist of blocks that form the premises, for example residential apartments, staircase elevator. Buildings from such blocks are most widely used in construction practice.

Наиболее близким техническим решением по отношению к заявленному решению является конструкция многоэтажного здания по авт. св. N 1838528, кл. Е 04 В 1/348, E 04 H 1/02, 1993 г. поскольку оно имеет большее число общих существенных признаков с заявленным решением. Указанное известное решение принято за прототип. Характеризуется оно тем, что конструкция многоэтажного здания, включающая примыкающие друг к другу вертикальные секции, выполненные из установленных друг на друга объемных блоков в виде плоских продольных и поперечных стен внутренних, наружных стен, образующих выступы в плане здания, и плит потолка, и наружное ограждение и плиты перекрытий, образующие конструкцию лестнично-лифтового узла и помещения, расположенные между смежными вертикальными секциями. The closest technical solution in relation to the claimed solution is the construction of a multi-story building by ed. St. N 1838528, cl. E 04 In 1/348, E 04 H 1/02, 1993 because it has a greater number of common essential features with the declared decision. The specified known decision is taken as a prototype. It is characterized by the fact that the construction of a multi-storey building, including vertical sections adjacent to each other, made of volumetric blocks mounted on top of each other in the form of flat longitudinal and transverse walls of internal, external walls forming protrusions in the plan of the building, and ceiling plates, and an external fence and floor slabs, forming the design of the staircase and elevator unit and rooms located between adjacent vertical sections.

Недостатком такой конструкции является то, что вертикальные секции не имеют центрального ствола, позволяющего объединить коммуникации в единый узел, плоские стены, выполненные в прямоугольной системе координат, не дают возможность расширить секции в плане и повысить их жесткость, формы наружных стен не позволяют создать монтажные единицы с минимальным расходом материала, а расположение секции вокруг лестнично-лифтового узла не позволяет использовать его с наибольшим эффектом. Кроме того, не создается возможность эффективно использовать предварительное напряжение арматуры, в конструкции трудно осуществляется локальное ее усиление, конструкция выполнена только сборной, нет возможности эффективно снизить теплопотери, не экономится бетон и арматурная сталь в плитах перекрытия. The disadvantage of this design is that the vertical sections do not have a central trunk that allows you to combine communications into a single node, flat walls made in a rectangular coordinate system do not allow expanding the sections in plan and increasing their rigidity, the shapes of the outer walls do not allow the installation of units with a minimum consumption of material, and the location of the section around the staircase and elevator node does not allow using it with the greatest effect. In addition, it does not create the ability to effectively use the prestressing of the reinforcement, it is difficult to strengthen it locally in the structure, the structure is only prefabricated, there is no way to effectively reduce heat loss, concrete and reinforcing steel in the floor slabs are not saved.

Целью изобретения является повышение несущей способности конструкции здания из объемных блоков, повышение этажности, повышение плотности застройки и архитектурной выразительности, снижение расхода арматурной стали, снижение теплопотерь и расхода теплоизоляционных материалов, локальное увеличение несущей способности, снижение расхода бетона. The aim of the invention is to increase the load-bearing capacity of a building structure from three-dimensional blocks, increase the number of storeys, increase the building density and architectural expressiveness, reduce the consumption of reinforcing steel, reduce heat loss and consumption of heat-insulating materials, local increase the load-bearing capacity, reduce concrete consumption.

Сущностью изобретения является то, что в конструкции здания каждая вертикальная секция снабжена центральным стволом, выполненным из цилиндрических или многоугольных объемных блоков с проемами, а объемные блоки вертикальной секции установлены вокруг центрального ствола с совмещением их проемов, причем продольные и поперечные внутренние стены каждого объемного блока вертикальных секций расположены с образованием трапециевидной формы части блока в плане, а его наружная стена имеет цилиндрическую или многоугольчатую форму в плане, при этом вертикальные секции здания установлены по трем направлениям вокруг конструкции лестнично-лифтового узла. The essence of the invention is that in the construction of the building, each vertical section is equipped with a central barrel made of cylindrical or polygonal volumetric blocks with openings, and volumetric blocks of the vertical section are installed around the central barrel with a combination of their openings, the longitudinal and transverse internal walls of each volumetric block vertical sections are arranged with the formation of a trapezoidal shape of the part of the block in the plan, and its outer wall has a cylindrical or polygonal shape in the plan, with this vertical sections of the building are installed in three directions around the design of the staircase and elevator node.

Кроме того цилиндрические или многоугольные наружные стены вертикальных секций и стены центрального ствола снабжены над проемами кольцевыми ребрами, а по периметру предварительно напряженной арматурой, расположенной ниже срединной плоскости перекрытий и по кольцевому ребру, конструкция снабжена замоноличенным арматурным каркасом, расположенным в местах сопряжения цилиндрических или многоугольных стен объемных блоков вертикальных секций, объемные блоки вертикальных секций и центрального столба выполнены сборными или монолитными, плиты потолка каждого объемного блока вертикальных секций выполнены вспарушенными в части выступов секций в плане здания и плоской в трапециевидной части объемного блока, причем плита потолка в месте соединения вспарушенной и плоской частей снабжена кольцевым ребром, цилиндрические или многоугольные наружные стены объединены доборной наружной стеной. In addition, the cylindrical or polygonal outer walls of the vertical sections and the walls of the central trunk are provided with annular ribs above the openings, and along the perimeter by prestressed reinforcement located below the median plane of the ceilings and along the annular rib, the structure is equipped with a monolithic reinforcement cage located at the junctions of cylindrical or polygonal walls three-dimensional blocks of vertical sections, three-dimensional blocks of vertical sections and the central pillar are prefabricated or monolithic, the ceiling plates of each volumetric block of vertical sections are made open in part of the protrusions of the sections in the building plan and flat in the trapezoidal part of the volumetric unit, the ceiling plate at the junction of the open and flat parts is provided with an annular rib, cylindrical or polygonal outer walls are joined by an additional outer wall.

Суть изобретения раскрыта на чертежах, где представлено на фиг.1 - конструкция многоэтажного здания из объемных блоков в плане, на фиг.2 - фрагмент вертикального разреза секции, на фиг. 3 секция конструкции многоэтажного здания в плане, на фиг.4 горизонтальный разрез объемного блока, составленного из цилиндрического и трапецеидального в плане элементов, на фиг.5 вид сверху цилиндрического элемента и его вертикальный разрез, на фиг.6 вид сверху трапецеидального элемента и его вертикальный разрез, на фиг.7 разрез вспарушенный плиты перекрытия и цилиндрического элемента, кольцевое ребро над проемом и преднапряженный арматурный пояс вокруг плиты, на фиг.8 вариант трапецеидального в плане элемента с Г-образной поперечным сечением. The essence of the invention is disclosed in the drawings, where is shown in FIG. 1 - a construction of a multi-story building from volumetric blocks in plan, in FIG. 2 - a fragment of a vertical section of a section, in FIG. 3 a section of the construction of a multi-story building in plan, in FIG. 4 a horizontal section of a volumetric block composed of cylindrical and trapezoidal in plan elements, in FIG. 5 is a top view of a cylindrical element and its vertical section, in FIG. 6 is a top view of a trapezoidal element and its vertical a section, in FIG. 7, a section of a collapsed slab and a cylindrical element, an annular rib above the opening and a prestressed reinforcing belt around the plate, in FIG. 8 is a variant of a trapezoidal in plan terms element with a L-shaped cross section iem.

Конструкция многоэтажного здания из объемных блоков /фиг.1/ состоит из трех секций 1, сгруппированных вокруг лестнично-лифтового узла 2. Каждая вертикальная секция снабжена центральным стволом /фиг.1,3/, выполненным из установленных друг на друга цилиндрических или многогранных в плане объемных блоков 3 с проемами, состоящих из стен, плиты пола, плиты потолка или другой плиты, совмещающей эти функции, возможно внутренних перегородок. The construction of a multi-story building from volumetric blocks / Fig. 1/ consists of three sections 1, grouped around the staircase and elevator node 2. Each vertical section is equipped with a central barrel / Fig. 1.3/, made of cylindrical or multifaceted planes mounted on top of each other volumetric blocks 3 with openings consisting of walls, floor slabs, ceiling slabs or other slabs combining these functions, possibly internal partitions.

Вокруг этого блока 3 установлены объемные блоки 4 секции /фиг.3,2/. Причем продольные или поперечные внутренние стены объемного блока 4 /фиг.4/ расположены с образованием трапециевидной формы части 6 блока в плане, а наружные стены 9, имеющие в плане цилиндрическую или многогранную форму, образуют цилиндрическую часть 5. Around this block 3 are installed volumetric blocks 4 sections / Fig.3,2/. Moreover, the longitudinal or transverse internal walls of the volumetric block 4 / Fig. 4/ are arranged with the trapezoidal shape of the block part 6 in the plan, and the outer walls 9, having a cylindrical or polyhedral shape in the plan, form a cylindrical part 5.

Секции 1 /фиг.1/ соединены друг с другом конструкцией лестнично-лифтового узла 2, образуя развитую в трех направления структуру. Конструкция лестнично-лифтового узла образована цилиндрическими или многогранными объемными элементами 7 и плитами перекрытия 8, заполняющими пространство между секциями 1 и цилиндрическими элементами 7. В зависимости от этажности здания конструкция лестнично-лифтового узла меняется и может не иметь в составе объемных элементов. Sections 1 / Fig. 1/ are connected to each other by the design of the staircase-elevator unit 2, forming a structure developed in three directions. The design of the staircase and elevator unit is formed by cylindrical or multifaceted volumetric elements 7 and floor slabs 8, filling the space between sections 1 and cylindrical elements 7. Depending on the number of storeys of the building, the design of the staircase and elevator unit changes and may not include volumetric elements.

Таким образом, в целом, конструкция здания представляет развитую в трех направлениях структуру, образованную тремя секциями 1, сгруппированными вокруг лестнично-лифтового узла 2. Это позволяет повысить момент инерции сечения здания, повысит жесткость и сопротивляемость горизонтальным ветровым и сейсмическим нагрузкам. Такая структура позволяет повысить загруженность лестнично-лифтового узла и экономичность конструкции в целом. Thus, in general, the building structure represents a structure developed in three directions, formed by three sections 1, grouped around the staircase and elevator node 2. This allows you to increase the moment of inertia of the section of the building, increase rigidity and resistance to horizontal wind and seismic loads. This structure allows you to increase the workload of the staircase and elevator unit and the efficiency of the structure as a whole.

Соединение всех объемных блоков 3 и 4 между собой /фиг.1/ в плоскости перекрытий в каждой секции 1 и объемных блоков 4, примыкающих к элементам 7 лестнично-лифтового узла, осуществляется путем сварки закладных деталей и заделки стыков. The connection of all three-dimensional blocks 3 and 4 to each other / Fig. 1/ in the plane of the ceilings in each section 1 and three-dimensional blocks 4 adjacent to the elements 7 of the staircase-elevator assembly is carried out by welding embedded parts and sealing joints.

По вертикали объемные блоки устанавливаются друг на друга через цементно-песчаный раствор или упругие площадки и при строительстве высотных зданий свариваются через закладные детали. Vertical blocks are installed on top of each other through a cement-sand mortar or elastic platforms and when building high-rise buildings are welded through embedded parts.

Секции 1 конструкций зданий /фиг.3/ имеют криволинейный периметр наружных стен, образованных объемными блоками 4. В случае необходимости повысить теплофизические характеристики здания, каждая секция может иметь доборные наружные стены, соединяющие смежные объемные блоки 4 между собой, т. е. соединяющие их наружные стены 9. Доборные стены могут быть плоскими 10 или криволинейными 11 /фиг.4/ в зависимости от архитектурных требований к зданию. Пространство между доборными стенами 10 или 11 и объемными блоками 4 позволяет создать эффект "термоса" или может быть использовано для воздушного обогрева или шкафов и позволяет легко менять толщину доборных стен 10 или 11. Sections 1 of the building structures / Fig. 3/ have a curved perimeter of the outer walls formed by the volumetric blocks 4. If necessary, increase the thermophysical characteristics of the building, each section can have additional external walls connecting the adjacent volumetric blocks 4 to each other, i.e., connecting them external walls 9. The additional walls can be flat 10 or curved 11 / Fig. 4/, depending on the architectural requirements for the building. The space between the additional walls 10 or 11 and the volume units 4 allows you to create the effect of "thermos" or can be used for air heating or cabinets and allows you to easily change the thickness of the additional walls 10 or 11.

При необходимости повысить несущую способность здания, например при повышении этажности или для повышения сейсмостойкости конструкции, в месте сопряжения криволинейных стен блоков 4 /фиг.3/ или блоков 4 и 7 может быть установлен арматурный каркас 12 и произведено замоноличивание этой зоны 13. If necessary, to increase the load-bearing capacity of the building, for example, when increasing the number of storeys or to increase the seismic resistance of the structure, a reinforcing cage 12 can be installed in the place where the curved walls of the blocks 4 / Fig. 3/ or blocks 4 and 7 are connected, and this zone 13 can be monitored.

Блокировка рядом стоящих конструкций многоэтажных зданий производится через вертикальные секции 1. Blocking adjacent structures of multi-storey buildings is carried out through vertical sections 1.

Объемные блоки 4 /фиг.4/ у цилиндрической или многогранной части имеют наружные стены 9, которые могут быть однослойными или многослойными. Сам цилиндрический элемент 5 блока 4 секции 1, как это показано на фиг.5, со стороны внутренней стены 14 имеет проем 15, через который элемент 5 объединен с трапециевидным в плане элементом 6 /фиг.4,6/. Кроме того, цилиндрический элемент 5 /фиг.5/ имеет плиту перекрытия 16. Volumetric blocks 4/4 / in the cylindrical or multifaceted parts have external walls 9, which can be single-layer or multi-layer. The cylindrical element 5 of the block 4 of section 1 itself, as shown in Fig. 5, has an opening 15 on the side of the inner wall 14, through which the element 5 is combined with the element 6 trapezoidal in plan (Fig. 4,6/). In addition, the cylindrical element 5/5 / has a slab 16.

Экономичность объемного блока 4 обусловлена экономичностью цилиндрической части 5, у которой вокруг плиты перекрытия 16 /фиг.7/ в пазах 17 располагается преднапряженная кольцевая замкнутая арматура 18. Кольцевая замкнутая арматура расположена ниже серединной плоскости плиты и создает распор, воспринимающий изгибающий момент в пролете плиты. Это позволяет снизить расход арматуры в пролете плиты. Пазы 17 элемента 5 заделываются антикоррозионным раствором. The cost-effectiveness of the volume unit 4 is due to the cost-effectiveness of the cylindrical part 5, in which around the floor slab 16 / Fig. 7/ in the grooves 17 there is a prestressed annular closed reinforcement 18. The annular closed reinforcement is located below the middle plane of the plate and creates a spacer that receives bending moment in the span of the plate. This reduces the consumption of reinforcement in the span of the slab. The grooves 17 of the element 5 are sealed with an anti-corrosion solution.

Для более существенного снижения расхода арматуры в пролете плиты 5 в месте проема 11 имеет выступ 19 /фиг.5,7/ в виде полукольца, что дает возможность выбрать оптимальное расположение преднапряженной арматуры 18. To more significantly reduce the consumption of reinforcement in the span of the plate 5 in place of the aperture 11 has a protrusion 19 / Fig.5,7/ in the form of a half ring, which makes it possible to choose the optimal location of the prestressed reinforcement 18.

Такую же преднапряженную арматуру имеют цилиндрические элементы 3 /фиг. 3/ и 7 /фиг.1/. Кольцевая преднапряженная арматура 18 также повышает трещиностойкость и жесткость стен. The same prestressed reinforcement has cylindrical elements 3 / Fig. 3 / and 7 / Fig. 1/. Annular prestressed reinforcement 18 also increases crack resistance and wall stiffness.

Как показано на фиг.7, плиты перекрытия 16 могут иметь вспарушенную нижнюю поверхность 20 с меньшей толщиной в их центре, что позволяет снизить расход бетона. As shown in Fig. 7, floor slabs 16 may have a flared lower surface 20 with a smaller thickness in their center, which reduces concrete consumption.

Трапециевидный элемент 6 объемного блока 4 показан на фиг.6. Элемент 6 имеет стены 21 и может иметь перегородку 22. Кроме того он имеет плиту перекрытия 23. Один торец плиты имеет круглую форму в соответствии с радиусом плиты цилиндрического элемента 5, к которому он примыкает. Малые пролеты плиты перекрытия 23 обеспечивают экономичность с точки зрения расхода арматурной стали. The trapezoidal element 6 of the volume unit 4 is shown in Fig.6. Element 6 has walls 21 and may have a partition 22. In addition, it has a floor slab 23. One end of the plate has a circular shape in accordance with the radius of the plate of the cylindrical element 5 to which it is adjacent. Small spans of floor slab 23 provide cost-effectiveness in terms of consumption of reinforcing steel.

При сборке объемного блока 4 из элементов 5 и 6 круговой торец элемента плиты перекрытия 23 примыкает к плите перекрытия 16. Соединение плиты 23 с плитой 16 осуществляется через раскрытый сверху в месте примыкания паз 17 плиты 16. When assembling the volumetric block 4 from elements 5 and 6, the circular end face of the element of the floor slab 23 is adjacent to the floor slab 16. The plate 23 is connected to the slab 16 through the groove 17 of the slab 16, which was opened at the top of the junction.

Трапециевидный элемент 6 может иметь и другую конструкцию, так это показано на фиг.8. Блок выполняется с одной стеной 24, плитой перекрытия 23 и возможно с перегородкой. В этом случае толщина стены увеличивается и служит ограждающей конструкцией для двух смежных объемных блоков. Такой Г-образный в сечении элемент примыкает в центре секции к блокам 3 секции 1 и двойные стены исключаются. The trapezoidal element 6 may also have another design, as shown in Fig. 8. The block is made with one wall 24, floor slab 23 and possibly with a partition. In this case, the wall thickness increases and serves as a walling for two adjacent three-dimensional blocks. Such an L-shaped cross-sectional element is adjacent in the center of the section to blocks 3 of section 1 and double walls are excluded.

Объединение элементов 5 и 6 в объемный блок 4 может быть осуществлено и при их формовании, если для монтажа применяются соответствующие грузоподъемные средства. The combination of elements 5 and 6 into the volumetric block 4 can also be carried out during their molding, if appropriate lifting means are used for installation.

Объемные блоки 3 и 4 могут быть выполнены с монолитными плитами потолка и отдельными плитами перекрытия. В этом случае все междуэтажные перекрытия состоят из двух слоев. Volumetric blocks 3 and 4 can be made with monolithic ceiling plates and separate floor slabs. In this case, all the floors are composed of two layers.

Формование объемных элементов 3, 4 и 7 может производиться и на месте их установки, т.е. конструкция превращается полностью в монолитную. В этом случае применяется переставная опалубка. При этом стены объемных смежных элементов 3 и элементов 6, стены смежных элементов превращаются в одинарные. The formation of volumetric elements 3, 4 and 7 can be carried out at the place of their installation, i.e. the design turns completely into a monolithic. In this case, interchangeable formwork is used. In this case, the walls of volumetric adjacent elements 3 and elements 6, the walls of adjacent elements turn into single.

Таким образом предлагаемая конструкция здания по сравнению с известными решениями, благодаря развитому в трех направлениях сечению конструкции, обусловленную применением цилиндрических элементов, позволяет повысить его жесткость для восприятия горизонтальных нагрузок и повысить этажность здания или снизить расход материалов, повысить плотность застройки, увеличив плотность застройки. Thus, the proposed construction of the building in comparison with the known solutions, due to the cross-section of the structure developed in three directions, due to the use of cylindrical elements, can increase its rigidity to absorb horizontal loads and increase the number of storeys of the building or reduce the consumption of materials, increase the building density, increasing the building density.

Преднапряжение по контуру объемных элементов резко снижает расход арматурной стали. Вспарушенность плиты перекрытия снижает расход бетона. Возможность устройства железобетонного каркаса между криволинейными в плане стенами, дает средство для повышения несущей способности здания или его локальных зон. Возможность отделить от несущей конструкции и изменить форму наружных стеновых панелей с образованием полостей, позволяет снизить теплопотери и изменить архитектурный облик здания одной и той же конструктивной системы. Prestressing along the contour of volumetric elements dramatically reduces the consumption of reinforcing steel. Overcrowding of the floor slab reduces concrete consumption. The possibility of a reinforced concrete frame between curved walls in terms of plan provides a means to increase the bearing capacity of a building or its local zones. The ability to separate from the supporting structure and change the shape of the outer wall panels with the formation of cavities allows you to reduce heat loss and change the architectural appearance of the building of the same structural system.

Claims

1. The construction of a multi-storey building, including adjacent vertical sections made of mounted volumetric blocks in the form of flat longitudinal and transverse internal walls, external walls forming protrusions in the building plan, and ceiling plates, and an external fence and floor slabs forming the design of the staircase and elevator unit and the rooms located between adjacent vertical sections, characterized in that each vertical section is equipped with a central barrel made of cylindrical or polygonal volumetric blocks with openings, and volumetric blocks of the vertical section are installed around the central trunk with a combination of their openings, and the longitudinal and transverse internal walls of each volumetric block of vertical sections are arranged to form a trapezoidal part of the block in plan, and its outer wall has a cylindrical or polygonal shape in plan, while the vertical sections of the building are installed in three directions around the design of the staircase and elevator assembly.

2. The construction according to claim 1, characterized in that the cylindrical or polygonal outer walls of the vertical sections and the walls of the central trunk are provided with an annular rib above the openings, and along the perimeter by prestressed reinforcement located below the median plane of the ceilings and along the annular rib.

3. The construction according to claim 1, characterized in that it is equipped with a monolithic reinforcing cage located at the junctions of the cylindrical or polygonal outer walls of the volumetric blocks of vertical sections.

4. The construction according to claim 1, characterized in that the volumetric blocks of the vertical sections and the central pillar are prefabricated or monolithic.

5. The design according to p. 1, characterized in that the outer walls of a cylindrical or polygonal shape of the volumetric elements are combined by an additional outer wall.

6. The construction according to claim 1, characterized in that the ceiling plates of each volumetric block of vertical sections are made collapsed in part of the protrusions of the sections in the building plan and flat in the trapezoidal part of the volumetric block, and the ceiling plate at the junction of the opened and flat parts is provided with an annular rib.