RU2118430C1

RU2118430C1 - Framework of multistoried building

Info

Publication number: RU2118430C1
Application number: RU96111542/03A
Authority: RU
Inventors: Александр Иванович Мордич (BY); Александр Иванович Мордич; Роман Исаакович Вигдорчик (BY); Роман Исаакович Вигдорчик; Валерий Николаевич Белевич (BY); Валерий Николаевич Белевич; А.С.(RU) Залесов; А.С. Залесов; Леонид Иванович Стельмашонок (BY); Леонид Иванович Стельмашонок
Original assignee: Белорусский научно-исследовательский институт по строительству
Priority date: 1996-03-05
Filing date: 1996-06-05
Publication date: 1998-08-27

Abstract

FIELD: construction engineering. SUBSTANCE: framework of multistoried building of various purpose to be erected in various regions including seismic has columns with through-openings at level of floor disks. Floors are made up of reinforced concrete integral load-bearing span-pieces which are orthogonally conjugated in common plane with reinforced concrete connecting span-pieces and multiple-core floor slabs. Ends of load-bearing span-pieces are made in the form of wedges which are located in opening of extreme columns and with their narrow part are directed inside building. In openings of middle columns, integral load-bearing span-pieces are made in the form of double wedges which with their narrow part are directed towards each other and towards axis of columns. Longitudinal through-type working reinforcement of connecting span-pieces is made of constant cross-sectional area over length of each span. Reinforcement is anchored behind columns and is arranged over lower plane of cross-sectional area of connecting span-pieces. Amount of reinforcement in each span is determined by relation given in description of invention. Framework for multistoried building simplifies manufacture, reduces number of type-sizes of assembling articles to two types of multiple-core slabs and one type of column, with reduction of labour needed for erection. EFFECT: higher efficiency. 2 cl, 15 dwg

Description

Изобретение относится к строительству, в частности к железобетонным каркасам зданий различной этажности, возводимых в различных районах, в том числе и в сейсмических. The invention relates to the construction, in particular, to reinforced concrete frames of buildings of various storeys, erected in various areas, including seismic ones.

Известен железобетонный каркас здания, включающий колонны с вырезами в уровне перекрытий, железобетонные плиты перекрытий с выпусками рабочей арматуры по их периметру, объединенные между собой в плоскостях перекрытий сквозными предварительно напряженными стержнями, расположенными в вырезах колонны по двум направлениям, и монолитным бетоном [1]. The reinforced concrete frame of the building is known, including columns with cutouts at the floor level, reinforced concrete floor slabs with releases of working reinforcement along their perimeter, interconnected in the planes of the floors through prestressed rods located in the column cutouts in two directions, and monolithic concrete [1].

Известный каркас имеет небольшую удельную материалоемкость и высокую несущую способность. The known frame has a small specific material consumption and high bearing capacity.

Однако известный каркас трудоемок на монтаже, требует сложного монтажно-технологического и опалубочного оборудования, большого объема ручных арматурных работ. Недостаточно рационально используется сквозная арматура ригелей, так как ее вынуждено располагают равномерно по высоте, а не только в тех местах, где они требуются. However, the known frame is laborious for installation, requires complex installation, technological and formwork equipment, a large amount of manual reinforcement work. The through reinforcement of the crossbars is not used rationally enough, since it is forced to be placed evenly in height, and not only in those places where they are required.

Известен каркас многоэтажного здания, включающий колонны со сквозными проемами на уровне перекрытий, имеющие на боковых гранях шпонки и монолитные железобетонные ригели с продольной сквозной напрягаемой арматурой, объединяющие сборные плиты и колонны в единый пространственный каркас, а продольная сквозная напрягаемая арматура ригелей пропущена через проемы колонн и размещена с перегибами согласно эпюре моментов с применением поперечных жестких вставок в межплитных швах [2]. A well-known frame of a multi-story building, including columns with through openings at the level of ceilings, having dowels and monolithic reinforced concrete crossbars with longitudinal through tensile reinforcement on the side faces, combining prefabricated slabs and columns into a single spatial frame, and longitudinal through tensile reinforcement of crossbars is passed through the column openings and placed with excesses according to the diagram of moments with the use of transverse rigid inserts in interplate seams [2].

Известный каркас позволяет существенно сократить трудозатраты на монтаже и удельную металлоемкость. The well-known frame can significantly reduce labor costs for installation and specific metal consumption.

Однако известный каркас требует повышенных трудозатрат на изготовление колонн со сложной конфигурацией сквозных проемов, требует осуществления предварительного напряжения сквозной арматуры в построечных условиях. However, the known frame requires increased labor costs for the manufacture of columns with a complex configuration of through openings, requires the implementation of prestressing through fittings in building conditions.

Наиболее близким к предлагаемому является каркас многоэтажного здания, включающий колонны со сквозными проемами в уровнях дисков перекрытий для пропуска сквозной арматуры, многопустотные плиты, объединяемые в единый диск перекрытия посредством монолитного бетона, укладываемого в межплитные швы, поперечные и продольные ригели. Причем объединение несущих ригелей с многопустотными плитами существенно посредством бетонных шпонок, образованных при бетонировании ригелей в пустотах плит у их торцов [3]. Closest to the proposed one is the frame of a multi-story building, including columns with through openings in the levels of floor slabs for passing through reinforcement, multi-hollow slabs combined into a single floor disk by means of monolithic concrete laid in interplate joints, transverse and longitudinal crossbars. Moreover, the combination of load-bearing crossbars with hollow-core slabs is essential by means of concrete dowels formed during concreting of crossbars in the hollows of slabs at their ends [3].

Известный каркас относительно прост в монтаже, имеет высокую технологическую и эксплуатационную надежность. The known frame is relatively easy to install, has high technological and operational reliability.

Однако, вследствие недостаточно совершенной конструкции узлов объединения колонн с ригелями, реализацией связевых ригелей каркас имеет повышенную металлоемкость, ограниченную несущую способность. However, due to the insufficiently perfect design of the nodes for combining the columns with the crossbars, the implementation of the connected crossbars, the frame has an increased metal consumption, limited bearing capacity.

Предполагаемое изобретение решает задачу сокращения удельной металлоемкости, повышения несущей способности. The alleged invention solves the problem of reducing specific metal consumption, increasing bearing capacity.

Решение поставленной задачи достигается том, что в каркасе многоэтажного здания, включающем колонны со сквозными проемами в уровне перекрытий, через которые во взаимно перпендикулярных направлениях пропущены неразрезные железобетонные монолитные несущие и связевые ригели, образующие замкнутые ячейки, в плоскости которых размещены сборные многопустотные плиты, сопряженные с несущими ригелями посредством бетонных шпонок, выполненных заодно с ригелями, и объединенные между собой монолитными межплитными швами, концы каждого неразрезного несущего ригеля, размещенные в проемах крайних колонн, расположенных на контуре диска перекрытия, выполнены в виде клина, обращенного узкой частью к середине здания, а в средних колоннах неразрезной несущий ригель выполнен в виде двойного клина, каждый из которых узкой частью направлен навстречу друг другу и к оси этих колонн. The solution of this problem is achieved by the fact that in the frame of a multi-storey building, including columns with through openings at the level of floors, through which continuous reinforced concrete monolithic bearing and connecting beams are passed in mutually perpendicular directions, forming closed cells, in the plane of which prefabricated multi-hollow slabs are paired with bearing bolts by means of concrete dowels made integral with the bolts, and interconnected by monolithic interplate seams, the ends of each continuous of the supporting crossbar, located in the openings of the extreme columns located on the contour of the floor slab, are made in the form of a wedge facing a narrow part to the middle of the building, and in the middle columns the continuous supporting crossbar is made in the form of a double wedge, each of which is directed towards each other with a narrow part and to the axis of these columns.

В каждом несущем ригеле не менее 0,25 общего количества продольной рабочей арматуры, определенного в наиболее нагруженном пролете, выполнено сквозной и непрерывной по длине несущего ригеля. In each bearing crossbar, not less than 0.25 of the total number of longitudinal working reinforcement, defined in the most loaded span, is made through and continuous along the length of the bearing crossbar.

Проемы в колоннах по верхней и нижней кромкам по контакту с ригелями снабжены стальными пластинами, являющимися косвенной листовой арматурой на все поперечное сечение колонн. The openings in the columns along the upper and lower edges in contact with the crossbars are equipped with steel plates, which are indirect sheet reinforcement for the entire cross section of the columns.

Продольная сквозная рабочая арматура связевых ригелей выполнена постоянного сечения по длине каждого пролета, закреплена за колоннами и расположена по низу поперечного сечения связевых ригелей, а ее количество в каждом пролете определяют из зависимости

где
0,80 - эмпирический коэффициент, присущий заявляемой конструкции, впервые установлен авторами по результатам проведенных испытаний;
ω_c - коэффициент, учитывающий сцепление рабочей арматуры связевых ригелей с бетоном и вовлечение последнего в работу на растяжение, а также учитывающий расположение этих ригелей относительно контура диска перекрытия, впервые установлен авторами по результатам испытаний и составляет для крайних пролетов связевых ригелей, выходящих одним концом на контур диска перекрытия, величину 0,90, а для связевых ригелей, пролеты которых размещены целиком внутри диска перекрытия, величину 0,60;
g - распределенная по диску перекрытия вертикальная нагрузка;
l_р - длина многопустотных плит между их торцами;
l₂ - длина по осям колонн несущих ригелей, к которым торцами примыкают многопустотные плиты;
l_о - расстояние от центра тяжести (ц.т.) сечения рабочей арматуры многопустотных плит до ц.т. поперечного сечения этих плит;
χ - коэффициент, принимаемый равным 1,0 для связевого ригеля, расположенного в середине диска перекрытия, и 0,5 - для связевого ригеля, целиком расположенного на наружном контуре диска перекрытия;

- радиус инерции поперечного сечения многопустотной плиты (отношение момента инерции J_р к площади поперечного сечения A_р многопустотной плиты);
R_s1 - расчетное сопротивление растяжению рабочей сквозной арматуры связевого ригеля.The longitudinal through working reinforcement of the tie beams is made of a constant section along the length of each span, is fixed to the columns and is located at the bottom of the cross section of the tie beams, and its number in each span is determined from the dependence

Where
0.80 - the empirical coefficient inherent in the claimed design, first established by the authors according to the results of tests;
ω _c is a coefficient that takes into account the adhesion of the working reinforcement of the tie beams to concrete and the involvement of the latter in tensile work, and also takes into account the location of these crossbars relative to the contour of the overlapping disk, was first established by the authors according to the test results and is for the extreme spans of the tie beams that extend at one end to the contour of the overlapping disk, a value of 0.90, and for communication crossbars, the spans of which are located entirely inside the overlapping disk, a value of 0.60;
g is the vertical load distributed over the overlapping disk;
l _p - the length of multi-hollow plates between their ends;
l ₂ is the length along the axes of the columns of the supporting crossbars, to which the multi-hollow plates adjoin the ends;
l _about - the distance from the center of gravity (t.t.) of the section of the working reinforcement of multi-hollow plates to t.t. the cross section of these plates;
χ is a coefficient taken equal to 1.0 for the tie bolt located in the middle of the overlap disk, and 0.5 for the tie bolt, located entirely on the outer contour of the overlap disk;

- the inertia radius of the cross section of the multi-hollow plate (the ratio of the moment of inertia J _p to the cross-sectional area A _{r of the} multi-hollow plate);
R _s1 is the calculated tensile strength of the working through reinforcement of the coupling beam.

Количество рабочей арматуры в середине пролета многопустотных плит для предлагаемого каркаса определяют по формуле:

где
g - распределенная по диску перекрытия вертикальная нагрузка;
b - ширина сечения многопустотной плиты;
l_р - длина многопустотных плит между их торцами;
C₁= (i²+l

\binom{2}{o}

) - геометрическая характеристика поперечного сечения многопустотной плиты;
R_s2 - расчетное сопротивление растяжению рабочей арматуры многопустотной плиты;
Z_о - плечо внутренней пары сил в нормальном сечении в середине пролета многопустотной плиты;
l_о - расстояние от центра тяжести (ц.т.) сечения рабочей арматуры многопустотных плит до ц.т. поперечного сечения этих плит.The number of working reinforcement in the middle of the span of multi-hollow plates for the proposed frame is determined by the formula:

Where
g is the vertical load distributed over the overlapping disk;
b is the cross-sectional width of the hollow core slab;
l _p - the length of multi-hollow plates between their ends;
C ₁ = (i ² + l

\binom{2}{o}

) is the geometric characteristic of the cross section of the hollow core slab;
R _s2 is the calculated tensile strength of the working reinforcement of the hollow core slab;
Z _about - the shoulder of the inner pair of forces in a normal section in the middle of the span of a hollow core slab;
l _about - the distance from the center of gravity (t.t.) of the section of the working reinforcement of multi-hollow plates to t.t. cross section of these plates.

По торцам многопустотных плит могут быть выполнены выпуски их рабочей арматуры на длину, равную не менее половины ширины сечения несущих ригелей. Эти выпуски размещают и закрепляют в теле несущих монолитных ригелей. At the ends of the hollow-core slabs, releases of their working reinforcement can be made to a length equal to at least half the cross-sectional width of the bearing crossbars. These issues are placed and secured in the body of monolithic supporting crossbars.

Стальные пластины, размещаемые в колонне по контакту с ригелями, со стороны проемов по контуру могут быть снабжены приваренным к ним окаймлением из стержневой арматуры. Steel plates placed in the column in contact with the crossbars from the side of the openings along the contour can be equipped with welded bordering from bar reinforcement.

Выполнение неразрезных несущих ригелей по концам, размещаемым в проемах крайних колонн на контуре диска перекрытия, переменной высотой в виде клина, обращенного узкой частью к середине здания, а в проемах средних колонн в виде двойного клина, каждый из которых направлен узкой частью друг к другу к оси этих колонн, позволяет в наиболее полной мере перераспределять опорные моменты с несущего ригеля на колонну. В этом случае продольное усилие, действующее вдоль несущего ригеля, способствует заклиниванию несущего ригеля в проеме колонны и плотному примыканию ригелей по верхней и нижней поверхностям к верхней и нижней граням проема. Таким образом обеспечивается жесткое объединение несущего и связевого ригелей с колоннами в узлах каркаса. Кроме того, вертикальное сжимающее усилие, действующее вдоль колонн, в этом узле не приводит к повышенной деформативности каркаса, которая обычно вызывается усадкой монолитного бетона ригелей, размещенного в проемах колонн. В этом случае не только легко по наклонной грани вытесняется воздух в зазоре между верхом монолитного бетона ригелей и верхней гранью проема при укладке бетона и исключается воздушный зазор, но и происходит "вытягивание" клиновой части ригеля в этом проеме усилием под нагрузкой и этим полностью погашаются даже мельчайшие усадочные деформации и зазор от возможной усадки монолитного бетона в этом месте. Размещение косвенной стальной листовой арматуры в виде стальных пластин на все поперечное сечение колонны по контакту между верхней и нижней гранями проема в ней и соответственно верхней и нижней поверхностями ригелей, размещенных в этих полостях, обеспечивает восприятие высоких контактных напряжений в этих плоскостях и высокую прочность стыкового узла сопряжения ригелей и колонны. Такой стыковой узел обеспечивает более равномерное распределение усилий между элементами каркаса, что позволяет повысить его эксплуатационную надежность и наиболее эффективно использовать прочностные свойства материалов. Кроме того такое решение узлов позволяет не ограничивать применимость каркаса и для высотных зданий. Execution of continuous load-bearing crossbars at the ends placed in the openings of the extreme columns on the contour of the floor slab, of variable height in the form of a wedge, facing the narrow part to the middle of the building, and in the openings of the middle columns in the form of a double wedge, each of which is directed narrow to each other towards the axis of these columns allows you to fully redistribute the reference moments from the bearing beam to the column. In this case, the longitudinal force acting along the load-bearing bolt contributes to the jamming of the load-bearing bolt in the column opening and the tight contact of the bolts along the upper and lower surfaces to the upper and lower faces of the opening. This ensures a rigid combination of the bearing and connecting beams with columns in the nodes of the frame. In addition, the vertical compressive force acting along the columns in this unit does not lead to increased deformability of the frame, which is usually caused by shrinkage of monolithic concrete crossbars located in the openings of the columns. In this case, not only air is easily displaced along the inclined face in the gap between the top of the monolithic concrete of the crossbars and the upper face of the opening when concrete is laid and the air gap is eliminated, but also the “wedge” of the wedge part of the crossbar in this opening is forced by the load, and even the smallest shrinkage deformation and the gap from the possible shrinkage of monolithic concrete in this place. Placing indirect steel sheet reinforcement in the form of steel plates on the entire cross section of the column at the contact between the upper and lower faces of the opening in it and, respectively, the upper and lower surfaces of the crossbars located in these cavities, ensures the perception of high contact stresses in these planes and high strength of the butt assembly mates of crossbars and columns. Such a butt assembly provides a more even distribution of forces between the frame elements, which allows to increase its operational reliability and to use the strength properties of materials most effectively. In addition, such a solution of nodes allows not to limit the applicability of the frame for high-rise buildings.

Выполнение продольной сквозной арматуры связевых ригелей в пределах каждого пролета постоянного сечения и размещение ее только по низу сечения этих ригелей как у колонн, так и в сечениях посередине пролета между ними, обеспечивает восприятие возникающего распора H_i, при изгибе вертикальной нагрузкой g многопустотных плит, выполненных с упором обоими торцами в поперечные несущие ригели. Вследствие наличия сцепления между плитами по боковым сторонам благодаря монолитным межплитным швам, реактивное распорное усилие H_i, возникающее под нагрузкой по торцам каждой плиты и прикладываемое к несущему ригелю, практически не вызывает его изгиба в горизонтальной плоскости, а суммируется с каждой половиной его пролета в обе стороны от узла несущий ригель-колонна-связевой ригель и полностью передается на связевой ригель, выходящий из этого узла.Performing longitudinal through reinforcement of the connected crossbars within each span of a constant cross section and placing it only at the bottom of the cross section of these crossbars both at the columns and in the cross sections in the middle of the span between them, provides the perception of the emerging spacer H _i , when bending vertical g load of hollow core slabs made with emphasis on both ends of the transverse load-bearing crossbars. Due to the adhesion between the plates on the sides due to the monolithic interplate seams, the reactive spacer force H _i arising under the load at the ends of each plate and applied to the supporting crossbar practically does not bend it in the horizontal plane, but is summed with each half of its span in both side of the node bearing the crossbar-column-bonded crossbar and is completely transmitted to the bonded crossbar coming out of this node.

Величина этого усилия равна
H_R= H_i•χ•l₂,
где
l₂ - расстояние между осями соседних колонн вдоль несущего ригеля;
χ = 1,0 для связевого ригеля, расположенного в середине диска перекрытия, и χ = 0,5 для связевого ригеля, расположенного на контуре перекрытия.The magnitude of this effort is equal to
H _R = H _i • χ • l ₂ ,
Where
l ₂ - the distance between the axes of the adjacent columns along the bearing beam;
χ = 1.0 for a tie bolt located in the middle of the overlap disk, and χ = 0.5 for a tie bolt located on the overlap contour.

Величина распора H_i, создаваемого при изгибе плит, размещенных с упором торцами в несущие ригели, определяется по формуле

где
ψ_c = 0,80 - коэффициент, учитывающий смятие бетона в стыке между торцами плит и боковой поверхностью несущих ригелей, влияние межплитных швов;
g - распределенная по диску перекрытия вертикальная нагрузка;
l_о - расстояние по вертикали от центра тяжести сечения многопустотных плит до центра тяжести сечения продольной арматуры;
l_р - длина многопустотных плит между их торцами;

радиус инерции, отношение момента инерции к площади поперечного сечения многопустотных плит.The magnitude of the spread H _i created by bending plates placed abutting the ends in the bearing crossbars is determined by the formula

Where
ψ _c = 0.80 - coefficient taking into account the crushing of concrete at the junction between the ends of the slabs and the side surface of the bearing crossbars, the influence of interplate joints;
g is the vertical load distributed over the overlapping disk;
l _about - the vertical distance from the center of gravity of the section of multi-hollow plates to the center of gravity of the section of longitudinal reinforcement;
l _p - the length of multi-hollow plates between their ends;

radius of inertia, the ratio of the moment of inertia to the cross-sectional area of multi-hollow plates.

Общее реактивное распорное усилие, сконцентрированное в связевом ригеле, определяется

Требуемое количество сквозной арматуры в связевом ригеле, необходимое для восприятия этого усилия, составляет величину

где
ω_c - коэффициент, учитывающий сцепление рабочей арматуры связевых ригелей с бетоном, а также положение этих ригелей относительно контура диска перекрытия, значение его составляет для крайних пролетов связевых ригелей, выходящих одним концом на наружный контур диска перекрытия, 0,90, а для пролетов, расположенных в середине диска перекрытия
ω_c= 0,60;
R_s- расчетное сопротивление растяжению продольной сквозной арматуры связевых ригелей;
H_R - реактивное распорное усилие.The total reactive spacer force concentrated in the coupling beam is determined

The required amount of through reinforcement in the coupling beam, necessary for the perception of this effort, is

Where
ω _c is a coefficient that takes into account the adhesion of the working reinforcement of the tie beams to concrete, as well as the position of these crossbars relative to the contour of the overlap disk; its value is for the extreme spans of the tie beams that extend at one end to the outer contour of the overlap disk, 0.90, and for the spans, located in the middle of the disk overlap
ω _c = 0.60;
R _s is the calculated tensile strength of the longitudinal through reinforcement of the tie beams;
H _R - reactive spacer force.

Коэффициенты ψ_c и ω_c, их значения определены экспериментальным путем при выполненных авторами испытаниях фрагментов каркасов зданий до разрушения, а также многократных натурных испытаниях каркаса при строительстве экспериментального дома.The coefficients ψ _c and ω _c , their values are determined experimentally during the tests performed by the authors of fragments of building frames before destruction, as well as multiple full-scale tests of the frame during the construction of an experimental house.

Окончательно можно записать формулу для определения количества рабочей арматуры связевого ригеля, требуемой для восприятия внутреннего распора H_i в диске перекрытия

где
0,80 - эмпирический коэффициент, присущий заявляемой конструкции, впервые установлен авторами по результатам проведенных испытаний;
ω_c - коэффициент, учитывающий сцепление рабочей арматуры с бетоном и вовлечение последнего в работу на растяжение, а также расположение этих ригелей относительно контура диска перекрытия, впервые установлен авторами по результатам испытаний и составляет для крайних пролетов связевых ригелей, выходящих одним концом на контур диска перекрытия, величину 0,90, а для связевых ригелей, пролеты которых размещены целиком внутри диска перекрытия, величину 0,60;
g - распределенная по диску перекрытия вертикальная нагрузка;
l_р - длина многопустотных плит между их торцами;
l₂ - длина по осям колонн несущих ригелей, к которым торцами примыкают многопустотные плиты;
l_о - расстояние от центра тяжести (ц.т.) сечения рабочей арматуры многопустотных плит до ц.т. поперечного сечения этих плит;
χ - коэффициент, принимаемый равным 1,0 для связевого ригеля, расположенного в середине диска перекрытия и 0,5 - для связевого ригеля, целиком расположенного на наружном контуре диска перекрытия;

радиус инерции поперечного сечения многопустотной плиты (отношение момента инерции к площади поперечного сечения многопустотной плиты);
R_s1 - расчетное сопротивление растяжению рабочей сквозной арматуры связевого ригеля.Finally, you can write down the formula for determining the number of working reinforcement of the connecting bolt required to perceive the internal spacer H _i in the overlap disk

Where
0.80 - the empirical coefficient inherent in the claimed design, first established by the authors according to the results of tests;
ω _c is a coefficient taking into account the adhesion of the working reinforcement with concrete and the involvement of the latter in tensile work, as well as the location of these crossbars relative to the contour of the floor slab, was first established by the authors according to the test results and is for the end spans of the connecting crossbars that extend at one end to the contour of the floor slab , the value of 0.90, and for the tie beams, the spans of which are located entirely inside the disk overlap, the value of 0.60;
g is the vertical load distributed over the overlapping disk;
l _p - the length of multi-hollow plates between their ends;
l ₂ is the length along the axes of the columns of the supporting crossbars, to which the multi-hollow plates adjoin the ends;
l _about - the distance from the center of gravity (t.t.) of the section of the working reinforcement of multi-hollow plates to t.t. the cross section of these plates;
χ is a coefficient taken equal to 1.0 for a tie bolt located in the middle of the overlap disk and 0.5 for a tie bolt located entirely on the outer contour of the overlap disk;

the radius of inertia of the cross section of the multi-hollow plate (the ratio of the moment of inertia to the cross-sectional area of the multi-hollow plate);
R _s1 is the calculated tensile strength of the working through reinforcement of the coupling beam.

Связевые ригели с продольной рабочей арматурой, расположенной по их низу, являются по существу затяжками, воспринимающими распор H от изгиба многопустотных плит. Поэтому для обеспечения восприятия этого усилия продольная рабочая арматура связевых ригелей должна быть непрерывной в пределах каждого расчетного пролета неразрезного связевого ригеля, заведена за колонны и по потребности может быть там заанкерена, либо продолжена насквозь в другие пролеты. Coupling beams with longitudinal working reinforcement located at their bottom are essentially puffs, perceiving the spacer H from bending of hollow-core slabs. Therefore, to ensure the perception of this effort, the longitudinal working reinforcement of the tie beams must be continuous within each design span of the continuous tie bead, inserted behind the columns and, if necessary, may be anchored there, or continued through to other flights.

Рабочая арматура многопустотных плит, выпущенная по их торцам и заведенная в тело несущих ригелей, дополнительно повышает надежность стыков плит с монолитными несущими ригелями, объединяя их в единую пространственную систему. Распор H_i, возникающий при изгибе плит, создает в сечениях последних отрицательный момент, значение которого по длине плит постоянно и равно H_i • l_о. Этот отрицательный момент в значительной мере погашает величину положительного момента, создаваемого вертикальной нагрузкой g и в середине пролета плиты окончательное значение изгибающего усилия определяется

Прочность нормального сечения может определяться по формуле
M = R_s2•A_s2•Z_o,
где
R_s - расчетное сопротивление рабочей арматуры плиты растяжению;
A_s2 - площадь сечения рабочей арматуры плиты;

плечо внутренней пары сил в поперечном сечении плит в середине пролета;
h_о - рабочая высота поперечного сечения плиты,

толщина верхней полки многопустотной плиты.The working reinforcement of multi-hollow plates, released at their ends and brought into the body of the bearing crossbars, further increases the reliability of the joints of the plates with monolithic bearing crossbars, combining them into a single spatial system. The spacer H _i arising during bending of the plates creates a negative moment in the sections of the latter, the value of which is constant along the length of the plates and is equal to H _i • l _o . This negative moment substantially cancels out the value of the positive moment created by the vertical load g and in the middle of the span of the plate the final value of the bending force is determined

The strength of the normal section can be determined by the formula
M = R _s2 • A _s2 • Z _o ,
Where
R _s - the design resistance of the working reinforcement plate tensile;
A _s2 is the cross-sectional area of the working reinforcement of the plate;

the shoulder of an internal pair of forces in the cross section of the plates in the middle of the span;
h _about - the working height of the cross section of the plate,

thickness of the upper shelf of a hollow core slab.

Приравняв последние два равенства друг другу и подставив значение H_i, площадь сечения рабочей арматуры плиты, требуемой для восприятия вертикальной расчетной нагрузки, определится

где
g - распределенная по диску перекрытия вертикальная нагрузка,
b - ширина сечения многопустотной плиты;
l_р - длина многопустотных плит между их торцами;
C₁= (i²+l

\binom{2}{o}

) - геометрическая характеристика поперечного сечения плит;
R_s2 - расчетное сопротивление растяжению рабочей арматуры многопустотной плиты;
Z_о - плечо внутренней пары сил в нормальном сечении в середине пролета многопустотной плиты,
l_о - расстояние от центра тяжести (ц.т.) сечения рабочей арматуры многопустотных плит до ц.т. поперечного сечения этих плит.Having equated the last two equalities with each other and substituting the value of H _i , the cross-sectional area of the plate working reinforcement required to absorb the vertical design load will be determined

Where
g is the vertical load distributed over the overlapping disk,
b is the cross-sectional width of the hollow core slab;
l _p - the length of multi-hollow plates between their ends;
C ₁ = (i ² + l

\binom{2}{o}

) is the geometric characteristic of the cross section of the plates;
R _s2 is the calculated tensile strength of the working reinforcement of the hollow core slab;
Z _about - the shoulder of the inner pair of forces in a normal section in the middle of the span of a hollow core slab,
l _about - the distance from the center of gravity (t.t.) of the section of the working reinforcement of multi-hollow plates to t.t. cross section of these plates.

Однако полученное по формуле (2) количество рабочей арматуры многопустотных плит не должно быть меньшим, чем требуется для восприятия усилий от собственного веса при их транспортировке и монтаже. However, the amount of working reinforcement of multi-hollow plates obtained by formula (2) should not be less than that required for the perception of efforts from its own weight during their transportation and installation.

Выполнение стальных листов с окаймлением, жестко прикрепленным к ним по контуру, обеспечивает в наиболее полной мере включение их в работу на восприятие поперечных деформаций бетона и высокую несущую способность колонн у примыкания к диску перекрытия, а также высокую жесткость узла сопряжения в целом. В этом случае, как указывалось выше, полностью исключается возможное отрицательное влияние усадочных деформаций монолитного бетона в узлах сопряжения их с колоннами. Прерывистое окаймление в верхних листах, которое предпочтительней выполнять с переломом двухскатным, позволяет свободному уходу воздуха, вытесняемого укладываемым в ригели монолитным бетоном, обеспечить высококачественный контакт между этим бетоном и верхом сквозного проема и тем самым благоприятное восприятие контактных напряжений. The implementation of steel sheets with a border, rigidly attached to them along the contour, provides the most complete inclusion in their work on the perception of transverse deformations of concrete and the high bearing capacity of the columns adjacent to the overlap disk, as well as the high rigidity of the interface unit as a whole. In this case, as indicated above, the possible negative effect of shrinkage deformations of monolithic concrete in the nodes of their interface with the columns is completely eliminated. Intermittent bordering in the upper sheets, which is preferable to perform with a double slope fracture, allows the free flow of air displaced by the monolithic concrete laid in the crossbars to provide high-quality contact between this concrete and the top of the through aperture and thereby a favorable perception of contact stresses.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявленное техническое решение отличается от известного новыми признаками: (1) концы каждого неразрезного несущего ригеля, размещенные в проемах крайних колонн на контуре диска перекрытия, выполнены переменной высотой в виде клина, обращенного узкой частью к середине здания, а в проемах средних колонн неразрезной несущий ригель выполнен в виде двойного клина, каждый из которых узкой частью направлен навстречу друг другу к оси этих колонн, (2) колонны по верху и по низу сквозных проемов по контакту с ригелями снабжены поперечными стальными листами, (3) продольная сквозная рабочая арматура связевых ригелей выполнена постоянного сечения по длине каждого пролета, заанкерена за колоннами и расположена по низу связевых ригелей, а ее количество в каждом пролете определяют по зависимости (1), (4) количество рабочей арматуры в середине пролета многопустотных плит определяют по формуле (2), но не менее, чем это требуется для восприятия собственного веса плиты при транспортировке и монтаже, (5) по торцам многопустотных плит выполнены выпуски их рабочей арматуры, размещенные и заанкеренные в теле монолитных несущих ригелей, (6) стальные листы со сторон проемов по контуру снабжены приваренных к ним окаймлением из стержневой арматуры. Comparative analysis with the prototype allows us to conclude that the claimed technical solution differs from the known one with new features: (1) the ends of each continuous support crossbar, located in the openings of the extreme columns on the contour of the overlapping disk, are made of variable height in the form of a wedge facing a narrow part to the middle of the building , and in the openings of the middle columns, the continuous bearing crossbar is made in the form of a double wedge, each of which is narrowly directed towards each other to the axis of these columns, (2) the columns up and down through The openings in contact with the crossbars are equipped with transverse steel sheets, (3) the longitudinal through working reinforcement of the tie beams is made of constant section along the length of each span, anchored behind the columns and located at the bottom of the tie beams, and its number in each span is determined by the dependence (1) , (4) the number of working reinforcement in the middle of the span of multi-hollow plates is determined by the formula (2), but not less than that required to perceive the own weight of the plate during transportation and installation, (5) at the ends of multi-hollow plates performed releases their working reinforcement placed and anchored in the body of the monolithic carrier crossbars (6) Steel sheets with side openings along the contour provided with welded thereto bordering rod of reinforcement.

Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критерию новизны. В обнаруженной информации отсутствуют сведения о техническом результате, получаемом изобретением. Из уровня техники не выявлено влияние отличительных в заявляемом изобретении признаков на достижение полученного результата, что дает возможность считать предлагаемое изобретение отвечающим требованию изобретательского уровня. Thus, the proposed technical solution meets the criterion of novelty. In the discovered information there is no information about the technical result obtained by the invention. The prior art does not reveal the influence of distinctive features in the claimed invention on the achievement of the result, which makes it possible to consider the present invention as meeting the requirement of an inventive step.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен предлагаемый каркас в изометрии; на фиг. 2 - то же, продольный разрез несущего ригеля с приложенными в узлах стыков его с колоннами усилиями; на фиг. 3 - то же, продольный разрез несущего ригеля и узлов сопряжений с колоннами, на фиг. 4 - то же, сечение А-А на фиг. 3, конструкция сопряжения многопустотных плит с несущими ригелями; на фиг. 5 - конструкция многопустотной плиты; на фиг. 6 - конструкция крайней колонны, размещаемой на контуре диска перекрытия, со сквозным проемом для пропуска монолитных ригелей; на фиг. 7 - то же, колонна, размещаемая в середине диска перекрытия; на фиг. 8 - стальной лист, окаймляющий сквозной проем, с окаймлением по контуру (вариант); на фиг. 9 - то же, что на фиг. 8 (вариант); на фиг. 10 - схема распорных сил, действующих вдоль многопустотных плит при изгибе их вертикальной нагрузкой, план ячейки диска перекрытия; на фиг. 11 - то же, что на фиг. 10, разрез вдоль многопустотных плит; на фиг. 12 - эпюры изгибающих моментов, действующих в сечениях многопустотных плит от вертикальной нагрузки и распорного усилия; на фиг. 13 - предлагаемый каркас, разрез диска перекрытия поперек многопустотных плит, исходное состояние; на фиг. 14 - то же, что на фиг. 13, деформированное состояние под действием вертикальных нагрузок, схема поперечных распорных усилий; на фиг. 15 - предлагаемый каркас, продольный разрез вдоль связевого ригеля. The essence of the proposed technical solution is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows the proposed frame in isometry; in FIG. 2 - the same, a longitudinal section of the bearing beam with the efforts applied at the nodes of its joints with the columns; in FIG. 3 - the same, a longitudinal section of the bearing beam and the nodes of the interface with the columns, in FIG. 4 is the same, section AA in FIG. 3, the design of the interface of multi-hollow plates with load-bearing crossbars; in FIG. 5 - design of a hollow core slab; in FIG. 6 - design of the extreme column, placed on the contour of the overlapping disk, with a through opening for the passage of monolithic crossbars; in FIG. 7 - the same, a column placed in the middle of the overlap disk; in FIG. 8 - a steel sheet bordering the through opening, with the contour bordered (option); in FIG. 9 is the same as in FIG. 8 (option); in FIG. 10 is a diagram of the spacer forces acting along multi-hollow plates when bent by their vertical load, the plan of the cell disk overlap; in FIG. 11 is the same as in FIG. 10, a section along multi-hollow slabs; in FIG. 12 is a diagram of bending moments acting in sections of hollow-core slabs from vertical load and spacer force; in FIG. 13 - the proposed frame, a section of the overlapping disk across the hollow core slabs, the initial state; in FIG. 14 is the same as in FIG. 13, a deformed state under the action of vertical loads, a diagram of transverse spacer forces; in FIG. 15 is a proposed frame, a longitudinal section along the connecting bolt.

Предлагаемый каркас (фиг. 1-15) включает колонны 1, сборные многопустотные плиты 2, объединенные между собой по сторонам межплитными швами 3 из монолитного бетона. Через сквозные проемы колонн 1 во взаимно перпендикулярных направлениях пропущены неразрезные железобетонные несущие 4 и связевые 5 ригели из монолитного железобетона, образующие в плоскости диска перекрытия замкнутые рамные ячейки, охватывающие многопустотные плиты 2 (фиг. 1, 10). Несущие ригели 4 по концам выполнены в виде клина 6, размещенного в сквозных проемах (на чертежах не обозначено) колонн 1, расположенных на наружном контуре диска перекрытия. В проемах средних колонн несущие ригели выполнены в форме двойного клина 7, узкими частями размещенными навстречу друг другу. Каждая колонна 1 имеет продольную рабочую арматуру 8, пересекающую ригели 4 и 5 в проеме колонн, поперечную и конструктивную арматуру (не обозначены). Сквозные проемы колонн по верху и по низу снабжены поперечным стальным листовым армированием 9, окаймляющим сквозные проемы. Несущие ригели 4 снабжены рабочей арматурой 10, часть из которой 11 выполнена сквозной по всей длине неразрезного ригеля 4. Несущие ригели 4 объединены с многопустотными плитами 2 по торцам последних посредством бетонных шпонок 12, размещенных в полостях многопустотных плит и выполненных заодно с несущими ригелями 4 на их боковых гранях. Многопустотные плиты 2 выполняют с открытыми по торцам полостями, в которые заранее устанавливают ограничители размеров шпонки (на чертежах не обозначены). Для заделки рабочей арматуры 13 многопустотных плит 2 в монолитный несущий ригель 4 могут быть устроены выпуски этой рабочей арматуры по торцам плит. В сквозных проемах колонн 1, через которые пропускают несущие и связевые ригели (см. фиг. 6-9), рабочая арматура 3 колонн обнажена, проемы сверху и снизу окаймлены стальными листами 9. Для улучшения заанкеривания несущих связевых монолитных ригелей в сквозных проемах стальные листы 9 по контуру снабжены прерывистым окаймлением 14 из стержневой арматуры, приваренной к листам 9. Это окаймление не должно создавать помех для размещения сквозной рабочей арматуры 15 связевых ригелей 5. Под каждым сквозным проемом в колоннах 1 может быть выполнено устройство (например, в виде сквозного отверстия 16) для крепления монтажной оснастки. Каждая колонна в сечениях под дисками перекрытия может быть снабжена косвенной сварной арматурой (на чертежах она обозначена). Связевые ригели 5, выполняемые из монолитного железобетона и располагаемые в створе колонн 1 вдоль многопустотных плит 2, кроме рабочей сквозной арматуры 15 снабжают поперечной и конструктивной верхней арматурой 17, обеспечивающей сопротивление этих ригелей действию поперечных сил при продавливании диска перекрытия колонной 1. The proposed framework (Fig. 1-15) includes columns 1, prefabricated multi-hollow slabs 2, interconnected at the sides by inter-plate seams 3 of monolithic concrete. Continuous reinforced concrete bearing 4 and connecting 5 crossbars of monolithic reinforced concrete are passed through the through openings of the columns 1 in mutually perpendicular directions, forming closed frame cells in the plane of the overlapping disk, covering multi-hollow plates 2 (Fig. 1, 10). Bearing bolts 4 at the ends are made in the form of a wedge 6, placed in through openings (not indicated in the drawings) columns 1 located on the outer contour of the overlap disk. In the openings of the middle columns, the bearing crossbars are made in the form of a double wedge 7, narrow parts placed towards each other. Each column 1 has a longitudinal working reinforcement 8 crossing the crossbars 4 and 5 in the column opening, transverse and structural reinforcement (not indicated). The through apertures of the columns on the top and bottom are equipped with a transverse steel sheet reinforcement 9 bordering the through apertures. Bearing crossbars 4 are equipped with working reinforcement 10, part of which 11 is continuous through the entire length of the continuous crossbar 4. Bearing crossbars 4 are combined with multi-hollow plates 2 at the ends of the latter by means of concrete keys 12 located in cavities of multi-hollow plates and made at the same time with supporting crossbars 4 on their lateral sides. Multi-hollow plates 2 are made with open at the ends of the cavities in which the key size limiters are pre-installed (not indicated in the drawings). To embed working reinforcement 13 of multi-hollow plates 2 into a monolithic supporting crossbar 4, releases of this working reinforcement at the ends of the plates can be arranged. In the through openings of the columns 1, through which the load-bearing and connecting crossbars pass (see Fig. 6-9), the working reinforcement of the 3 columns is exposed, the openings above and below are bordered by steel sheets 9. To improve the anchoring of the bearing connected monolithic crossbars in the through openings, steel sheets 9 along the contour are equipped with intermittent bordering 14 of the rod reinforcement welded to the sheets 9. This bordering should not interfere with the placement of the through working armature 15 of the connecting beams 5. Under each through aperture in the columns 1 can be arranged Attachment (for example, in the form of a through hole 16) for fastening mounting accessories. Each column in sections under the floor disks can be equipped with indirect welded reinforcement (indicated in the drawings). Coupling crossbars 5 made of reinforced concrete and located in the alignment of columns 1 along multi-hollow slabs 2, in addition to working through reinforcement 15, provide transverse and structural upper reinforcement 17, which provides resistance of these crossbars to the action of transverse forces when punching the overlap disk by column 1.

Несущие ригели 4 выполняют либо прямоугольного поперечного сечения (см. фиг. 1, 4), либо таврового поперечного сечения с полкой, располагаемой над многопустотными плитами 2, связанной с ними межплитными швами и размещаемой в цементный стяжке пола (на чертеже не показана). Bearing crossbars 4 are either of rectangular cross-section (see Fig. 1, 4), or T-shaped cross section with a shelf located above the hollow core slabs 2, inter-plate seams connected to them and placed in a cement floor screed (not shown in the drawing).

Предлагаемый каркас под нагрузкой работает как единая многоэтажная пространственная конструкция с плоскими дисками перекрытия. На каждом этаже вертикальную нагрузку непосредственно воспринимают плиты 2 диска перекрытия и перераспределяют усилия на несущие ригели 4. Причем плиты 2 концами передают вертикальные усилия от нагрузки на несущие ригели 4. Вследствие ограничения изгиба от упора плит 2 в несущие ригели 4 (фиг. 10-12) по их торцам возникают реактивные горизонтальные усилия H_i. В результате возникающий от вертикальной нагрузки g в сечениях плит 2 положительный изгибающий момент M_g (линия 18 на фиг. 12) на длине плиты частично или полностью погашается постоянным по величине отрицательным по знаку изгибающим моментом M_н (линия 19), что существенно уменьшает до величины M_р значение изгибающего момента в середине пролета многопустотных плит 2. Как указывалось нами выше, это позволяет резко сократить количество рабочей арматуры в многопустотных плитах.The proposed frame under load works as a single multi-storey spatial structure with flat disks of overlap. On each floor, the vertical load is directly perceived by the plates 2 of the overlapping disk and redistribute the forces on the load-bearing crossbars 4. Moreover, the plates 2 transmit the vertical forces from the load on the load-bearing crossbars 4. Due to the limitation of the bending from the stop of the plates 2 into the load-bearing crossbars 4 (Fig. 10-12 ) reactive horizontal forces H _i arise at their ends. As a result, the positive bending moment M _g arising from the vertical load g in the sections of the plates 2 (line 18 in FIG. 12) partially or completely cancels out the length of the plate with a constant negative sign bending moment M _n (line 19), which significantly reduces values M _{p the} value of the bending moment in the middle of the span of multi-hollow plates 2. As indicated above, this allows us to drastically reduce the number of working reinforcement in multi-hollow plates.

С другой стороны, горизонтальные распорные усилия H_i по торцам плит 2 приложены к несущим ригелям 4 примерно равномерно благодаря межплитным швам 3 и высокой жесткости плиты 2 в горизонтальной плоскости. Суммируясь по обе стороны от колонны, эти усилия сосредотачиваются с величиной H_R в связевых ригелях 5, препятствующих горизонтальному смещению несущих ригелей 4 и являющихся упорами для торцов плит 2. Для связевого ригеля 5, расположенного на контуре диска перекрытия, величина H_R определяется величиной H_i, собираемой с половины пролета несущего ригеля (χ = 0,5), а для связевого ригеля в середине диска перекрытия с половины длин пролетов несущего ригеля 4, по обе стороны примыкающих к связевому ригелю 5.On the other hand, the horizontal spacer forces H _i at the ends of the plates 2 are applied to the supporting crossbars 4 approximately uniformly due to the interplate seams 3 and the high rigidity of the plate 2 in the horizontal plane. Summing up on both sides of the column, these efforts are concentrated with the value of H _R in the connecting crossbars 5, which prevent the horizontal displacement of the supporting crossbars 4 and are stops for the ends of the plates 2. For the connecting crossbar 5 located on the contour of the overlapping disk, the value of H _R is determined by the value of H _i , collected from half the span of the supporting crossbar (χ = 0.5), and for the connecting bolt in the middle of the overlap disk, from half the lengths of the spans of the bearing crossbar 4, on both sides adjacent to the connecting bolt 5.

Вертикальные усилия V несущие ригели 4 передают непосредственно на колонны 1. Вследствие разницы в жесткости сечений диска перекрытия и колонн, при испытаниях фрагментов каркасов, исчерпание несущей способности их зачастую происходило от раздавливания сжатого бетона в сечениях колонн, непосредственно примыкающих к диску перекрытия. Поэтому установка стальных листов 9, сопрягающих сечения колонн 1 с диском перекрытия и являющихся дополнительной косвенной арматурой, существенно снизила величину концентрации напряжений и повысила несущую способность всего каркаса. Выполнение неразрезных несущих ригелей 4 по концам в виде клина 6, узкой частью направленной к середине здания, привело к защеплению его усилием в сквозном проеме крайних колонн, и обеспечило жесткую передачу усилий M и V с ригеля 4 на колонны. Ригель 4, выполненный в средних колоннах в форме двойного клина 7, также позволяет получить жесткий узел сопряжения ригеля 4 с колонной 1 и передачу с ригеля 4 усилий M на колонну 1, что особенно важно при несимметричном нагружении диска перекрытий вертикальной нагрузкой g. Формулы, установленные авторами экспериментальным путем, позволили оптимизировать количество сквозной рабочей арматуры 15 в связевых ригелях 5, являющихся, по существу, затяжками для восприятия внутреннего распора H_R от стесненного изгиба многопустотных плит 2. Также минимизирован расход стали на рабочее армирование плит 2. В целом, за счет этого при реальном проектировании каркаса - представителя расход стали был снижен в диске перекрытия до 36%, по сравнению с аналогами [1, 2, 3].The vertical forces V of the load-bearing crossbars 4 are transferred directly to the columns 1. Due to the difference in the stiffness of the sections of the overlap disk and columns, when testing fragments of frames, the exhaustion of their bearing capacity often occurred from crushing of compressed concrete in the sections of columns directly adjacent to the disk of overlap. Therefore, the installation of steel sheets 9, mating sections of the columns 1 with the overlap disk and being additional indirect reinforcement, significantly reduced the stress concentration and increased the bearing capacity of the entire frame. The execution of continuous load-bearing crossbars 4 at the ends in the form of a wedge 6, with a narrow part directed towards the middle of the building, led to its blocking by force in the through aperture of the extreme columns, and provided a rigid transfer of forces M and V from the crossbar 4 to the columns. The crossbar 4, made in the middle columns in the form of a double wedge 7, also makes it possible to obtain a rigid interface between the crossbar 4 and the column 1 and the transmission of the efforts M from the crossbar 4 to the column 1, which is especially important for asymmetric loading of the floor disk with a vertical load g. The formulas established experimentally by the authors made it possible to optimize the number of through-working reinforcement 15 in the tie beams 5, which are essentially puffs for perceiving the internal spacer H _R from the cramped bending of multi-hollow plates 2. The consumption of steel for working reinforcement of plates is also minimized 2. In general , due to this, in the actual design of the frame - representative, the steel consumption was reduced in the overlap disk to 36%, compared with analogues [1, 2, 3].

Плиты 2, объединенные межплитными швами 3, в каждой ячейке, ограниченной по торцам плит ригелями 4, а по бокам - связевыми ригелями 5, при воздействии вертикальной нагрузки работают и с поперечным распором H_r (фиг. 13, 14). Поэтому часть продольной рабочей арматуры 10 несущих ригелей 4 должна быть выполнена сквозной 11 и непрерывной по всей длине неразрезного несущего ригеля 4. Количество сквозной арматуры 11, как показали испытания, для восприятия распора H_r должно быть не менее 25% от общего количества продольной рабочей арматуры, определенной в середине наиболее нагруженного пролета неразрезного ригеля 4.The plates 2, joined by interplate seams 3, in each cell, limited by the ends of the plates with bolts 4, and on the sides by communication bolts 5, when exposed to vertical loads, they also work with a transverse spacing H _r (Fig. 13, 14). Therefore, the working part of the longitudinal reinforcement 10 carrying crossbars 4 through 11, and continuous over the entire length of a continuous carrier pins must be performed through valves 4. Number 11, as shown by tests, for sensing thrust H _r must be at least 25% of the longitudinal main reinforcement defined in the middle of the most loaded span of continuous beam 4.

Как продольный распор H_i(H_R), так и поперечный распор H_r, существенно (в 1,9-2,0 раза) повышают жесткость на поперечный изгиб диска перекрытия в предлагаемом каркасе под воздействием нагрузки g по сравнению с жесткостью сечений таких же многопустотных плит, но не заключенных в монолитную ячейку, образуемую несущими и связевыми ригелями. Поэтому выполнение сквозной рабочей арматуры 15 в связевых ригелях обеспечивает восприятие распора H_R, а выполнение арматуры 11 сквозной на всю длину неразрезного несущего ригеля и обеспечивает восприятие распора H_r. Этому содействует и выполнение несущих ригелей 4 в форме клиньев 6 и 7, располагаемых в сквозных проемах колонн.Both the longitudinal strut H _i (H _R ) and the transverse strut H _r significantly (1.9-2.0 times) increase the rigidity of the lateral bending of the floor disk in the proposed frame under the influence of load g compared to the stiffness of the sections of the same multi-hollow slabs, but not enclosed in a monolithic cell, formed by bearing and connecting beams. Therefore, the implementation of the through working reinforcement 15 in the connecting crossbars provides the perception of the thrust H _R , and the execution of the fittings 11 through through the entire length of the continuous bearing crossbar and provides the perception of the thrust H _r . This contributes to the implementation of the bearing crossbars 4 in the form of wedges 6 and 7, located in the through openings of the columns.

Таким образом, в целом в предлагаемом каркасе при наличии приведенных признаков по сравнению с аналогами [1, 2] и прототипом [3] удается снизить и равномерно распределить усилия между конструктивными элементами каркаса, что обеспечивает сокращение материалоемкости каркаса, исключает необходимость предварительного напряжения перекрытия в построечных условиях для каркасов с сеткой колонн до пролетов 7,2 м включительно. Это существенно упрощает технологию возведения каркаса и здания в целом, предоставляет архитекторам широкие возможности для самых разнообразных объемно-планировочных решений. Thus, in general, in the proposed frame in the presence of the above features, as compared with the analogues [1, 2] and the prototype [3], it is possible to reduce and evenly distribute the forces between the structural elements of the frame, which reduces the material consumption of the frame, eliminates the need for prestressing the floor in the construction conditions for frames with a grid of columns up to spans of 7.2 m inclusive. This greatly simplifies the technology of erecting the frame and the building as a whole, provides architects with ample opportunities for a wide variety of space-planning solutions.

Предлагаемый каркас возводят в следующей последовательности. Монтируют колонны 1, на них крепят монтажные мостики с опалубкой для ригелей 4 (на чертежах не показаны), по которым в проектное положение укладывают многопустотные плиты 2. Затем снизу подводят подвесную палубу связевых ригелей 5, прикрепляемую к смежным плитам 2, а также при необходимости подводят опалубку межплитных швов 3. Плиты 2 имеют открытые по торцам пустоты, а вставленные в них ограничители (заглушки смещены внутрь пустот на размер шпонок 12. Затем в образовавшуюся опалубку (снизу - палубой, а по бокам - смежными плитами 2) несущих ригелей 4 укладывают рабочую арматуру 10, а связевых ригелей 5 - сквозную арматуру 15, поперечную и конструктивную арматуру 17, фиксируют их положение. После этого одновременно бетонируют ригели 4, 5 и швы 3. После набора бетоном требуемой прочности производят демонтаж монтажных мостиков и опалубки ригелей 4, 5 и перестановку на следующую захватку (секцию) или этаж. The proposed frame is erected in the following sequence. Columns 1 are mounted, mounting bridges with a formwork for crossbars 4 (not shown in the drawings) are mounted on them, according to which multi-hollow plates 2 are laid in the design position. Then, a suspended deck of connecting crossbars 5 is attached from below, attached to adjacent plates 2, and also, if necessary the formwork of the interplate seams is led 3. Plates 2 have openings at the ends of the voids, and the stoppers inserted into them (the plugs are displaced inside the voids by the size of the keys 12. Then, into the formed formwork (below, by the deck, and on the sides by adjacent plates 2) of the bearing beam 4 lay the working reinforcement 10, and the connecting crossbars 5 - the through reinforcement 15, the transverse and structural reinforcement 17, fix their position.After this, the crossbars 4, 5 and joints 3 are concreted at the same time. After the concrete is set to the required strength, dismantle the mounting bridges and the formwork of the crossbars 4 , 5 and rearrangement to the next capture (section) or floor.

В целом предложенный каркас благодаря рассмотренным выше признакам позволяет существенно упростить технологию производства, сузить номенклатуру сборных изделий до двух видов традиционных изделий - многопустотные плиты и колонны, широко использовать развитую индустриальную базу строительства. Вследствие этого также существенно сокращаются трудозатраты на монтаже, по сравнению с аналогами [1, 2, 3], резко повышается темп монтажа. Так, продолжительность возведения перекрытия (площадью до 1000 м²) одной секции каркаса не превышает 3-5 дней. Для монолитных железобетонных конструкций разработаны специальные составы бетонов, позволяющих при положительных температурах воздуха обеспечивать 100% проектную прочность к концу вторых суток после укладки, а при среднесуточных отрицательных температурах до -10^oC отказаться от применения прогрева.In general, the proposed framework, thanks to the features discussed above, can significantly simplify the production technology, narrow the range of prefabricated products to two types of traditional products - multi-hollow slabs and columns, make extensive use of the developed industrial construction base. As a result of this, labor costs for installation are also significantly reduced, compared with analogues [1, 2, 3], the installation rate is sharply increased. So, the duration of the erection of the floor (up to 1000 m ² ) of one section of the frame does not exceed 3-5 days. For monolithic reinforced concrete structures, special compositions of concrete have been developed, allowing at positive air temperatures to provide 100% design strength by the end of the second day after installation, and at an average daily negative temperature of -10 ^o C to abandon the use of heating.

Предлагаемое техническое решение будет реализовано при строительстве массовых жилых и некоторых типов общественных зданий. По всем основным технико-экономическим показателям, как показывает экспериментальное проектирование реальных домов, они конкурентноспособны с зарубежными, а техническое решение предназначено для технического перевооружения строительных и проектных организаций Белоруссии, России и других республик СНГ. The proposed technical solution will be implemented during the construction of mass residential and some types of public buildings. According to all the main technical and economic indicators, as the experimental design of real houses shows, they are competitive with foreign ones, and the technical solution is intended for the technical re-equipment of construction and design organizations in Belarus, Russia and other CIS republics.

Claims

\ \ \ 1 1. The skeleton of a multi-storey building, including columns with through openings at floor levels through which continuous continuous reinforced concrete monolithic bearing and connecting beams are passed in mutually perpendicular directions, forming closed frame cells, in the plane of which prefabricated multi-hollow slabs are connected with them by means of concrete dowels made integral with the crossbars, and interconnected by inter-plate monolithic seams, characterized in that the ends of each continuous supporting crossbar are placed openings in the openings of the extreme columns located on the contour of the overlapping disk are made of variable height in the form of a wedge facing a narrow part inside the building, and in the middle columns the continuous supporting crossbar is made in the form of a double wedge, each of which is directed with a narrow part towards each other to the axis of these columns, and the openings in the latter along the upper and lower edges in contact with the crossbars are equipped with steel plates for the entire cross section of the columns, and the longitudinal through working reinforcement of the connecting crossbars is made of a constant section along the length of each span, anchored behind the columns and located at the bottom of the cross section of the connected crossbars, its number in each span is determined from the dependence \\\ 6 $$$ \\\ 1 where 0.80 is the empirical coefficient, first established by the authors according to test results; The \\\ 4 $$$ coefficient taking into account the adhesion of the working reinforcement of the tie beams to concrete, as well as the position of these crossbars relative to the contour of the overlapping disk, is determined by the authors according to the test results, for the extreme spans of the connected crossbars that extend at one end to the contour of the overlapping disk, the value 0.90, and for communication crossbars, the spans of which are located entirely inside the overlapping disk, the value is 0.60; \\\ 4 g - vertical load distributed over the overlapping disk; \\\ 4 l <Mv> p <D> - length of multi-hollow plates between their ends; \\\ 4 l <Mv> 2 <D> - the length of the bearing crossbars, to which the multi-hollow plates adjoin the ends; \\\ 4 l <Mv> 0 <D> - distance from the center of gravity of the section of the working reinforcement of multi-hollow plates to the center of gravity of their cross section; \\\ 4 $$$ - coefficient, taken equal to 1.0 for the tie beam located in the middle of the ceiling, and 0.5 for the tie beam, located entirely on the outer contour of the ceiling drive; \ \\ 4 R <Mv> S1 <D> - calculated tensile strength of the working through reinforcement of the coupling beam; \\\ 4 i <M ^> 2 <D> = J <Mv> p <D> / A <Mv> p <D> is the inertia radius of the cross section of hollow slabs (the ratio of the moment of inertia J <Mv> p <D> to the cross-sectional area A <Mv> p <D> of a hollow core slab); \\\ 1 and the number of working reinforcement in the middle of the span of the slabs is determined by the formula \\\ 6 $$$ \\\ 1 where g is the vertical load distributed over the overlapping disk; \\\ 4 b - section width of hollow-core slabs; \\\ 4 l <Mv> p <D> - length of multi-hollow plates between their ends; \\\ 4 $$$ geometric characteristics of the cross section of a hollow core slab; \\\ 4 R <Mv> S2 <D> - design resistance of the working reinforcement of multi-hollow plates; \ \ \ 4 Z <Mv> 0 <D> - shoulder of the internal pair of forces in a normal section in the middle of the passage of a hollow core slab; \\\ 4 l <Mv> 0 <D> is the distance from the center of gravity of the cross section of the working reinforcement of multi-hollow plates to the center of gravity of their cross section. \ \\ 2 2. The frame according to claim 1, characterized in that at the ends of the multi-hollow plates, releases of their working reinforcement are made, placed and anchored in the body of the bearing monolithic crossbars. \\\ 2 3. The frame according to claims 1 and 2, characterized in that the steel plates from the side of the openings along the contour are equipped with welded bezels from them to the core reinforcement.