RU2206673C2

RU2206673C2 - Process of erection of monolithic frames

Info

Publication number: RU2206673C2
Application number: RU99118847/03A
Authority: RU
Inventors: А.А. Латкин
Original assignee: Латкин Антон Александрович
Priority date: 1999-08-30
Filing date: 1999-08-30
Publication date: 2003-06-20

Abstract

FIELD: civil engineering. SUBSTANCE: according to invention field joints of columns and walls are arranged at level of floor plates which makes it easier to mount forms. Spatial frame supporting upper fittings is installed in capital zone. Employment of extensions of fittings from walls hinged to laid-in articles makes it feasible to mount forms in points of matching of mutually perpendicular walls without any additional changes in forms. EFFECT: increased adaptability of process to manufacture of monolithic building frames, reduced usage of metal fittings. 5 dwg

Description

Изобретение относится к строительству, в частности к возведению монолитных каркасов зданий. The invention relates to the construction, in particular to the construction of monolithic frames of buildings.

Известен способ возведения каркасов здания с использованием типовых конструкций серии 1.420.1-14, при котором к установленным в стаканы фундаментов и раскрепленным колоннам приваривают стальные монтажные столики (на уровне перекрытия 1-го этажа), затем на колонны монтируют капители, которые опирают на указанные столики, приваривают к ним, а верх капителей соединяют с колонной посредством приварки 4 стальных накладных элементов к закладным изделиям капители и колонны, после чего устанавливают на капители межколонные плиты, а на межколонные плиты устанавливают пролетные плиты, опирающиеся на них выпусками арматуры; после выверки соответствия смонтированных элементов проектному положению производят соединения электросваркой выпусков арматуры из межколонных плит со стальными закладными изделиями капителей, а также производят сварку выпусков пролетных плит к закладным изделиям межколонных плит; после приварки всех выпусков к закладным изделиям производят бетонирование пазов по периметру отверстия в капители и гранями колонн, а также между гранями капители, межколонной и пролетной плит (см. авт. свид. СССР 212499, БИ 9, 1968 г.). There is a method of erecting building frames using standard designs of the 1.420.1-14 series, in which steel mounting tables are welded to the columns installed in the foundation glasses and unfastened columns (at the level of the 1st floor overlap), then capitals are mounted on the columns, which are supported by the indicated the tables are welded to them, and the top of the capitals is connected to the column by welding 4 steel overhead elements to the embedded products of the capitals and columns, after which the intercolumn plates are mounted on the capitals, and on the intercolumn Ita set span slabs, based on these valves releases; after reconciling the correspondence of the mounted elements to the design position, the joints of the reinforcement outlets from the intercolumn plates with steel embedded products of the capitals are electrically welded, and the overflow plate releases are welded to the embedded products of the intercolumn plates; after welding all the outlets to the embedded products, the grooves are concreted along the perimeter of the hole in the capitals and the faces of the columns, as well as between the faces of the capitals, intercolumn and span plates (see ed. certificate of the USSR 212499, BI 9, 1968).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе велики затраты на строительство заводов сборного железобетона, затраты на бортоснастку, транспортные и монтажные расходы, большое количество ответственных стыков, сварочных работ, большой объем работ по замоноличиванию стыков колонн, плит, низкое качество поверхности смонтированных плит, что влечет дополнительные расходы на отделочные работы, особенно при устройстве полов. Кроме того, недостатками способа являются ограниченные возможности в варьировании архитектурного облика сооружения, перерасход арматуры (из-за необходимости учета транспортных и монтажных нагрузок, нерациональных расчетных схем конструкций - однопролетных для ригелей и плит), меньшая жесткость, большая деформативность по сравнению с монолитньм каркасом. The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known method include the fact that in the known method there are high costs for the construction of prefabricated reinforced concrete plants, costs for on-board equipment, transportation and installation costs, a large number of critical joints, welding, a large amount of work monolithic joints of columns, slabs, low surface quality of mounted slabs, which entails additional costs for finishing work, especially when installing floors. In addition, the disadvantages of the method are the limited possibilities in varying the architectural appearance of the structure, cost overrun of the reinforcement (due to the need to take into account transport and installation loads, irrational design schemes of structures - single-span for crossbars and plates), lower rigidity, greater deformability compared to a monolithic frame.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ возведения монолитных стен, включающий установку жестких каркасов из профилей, к которым крепится вертикально опалубка на саморезах, далее производят послойное нанесение бетона на поверхность опалубки (см. US 4987719 А, 29.01.1991, Е 04 В 1/16). The closest method of the same purpose to the claimed invention in terms of features is a method of erecting monolithic walls, including the installation of rigid frameworks from profiles to which the formwork is mounted vertically on self-tapping screws, then concrete is layered on the surface of the formwork (see US 4987719 A, 29.01. 1991, E 04 B 1/16).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что известный способ требует использования дорогостоящего оборудования для напыления бетона. Кроме того, этот способ предъявляет повышенные требования к составу бетона, что удорожает приготовление бетонной смеси, этот способ является металлоемким и дорогостоящим, т.к. требует использование специальных стальных холодногнутых профилей. Сборка каркаса из указанных профилей повышает трудоемкость способа. Необходимо отметить отсутствие в способе специальных мероприятий, направленных на улучшение сцепления бетона с холодногнутыми профилями (специальные мероприятия это перфорация профилей или приварка дополнительных арматурных выпусков для сцепления с бетоном), что приводит к расслоению массива бетонных конструкций. For reasons that impede the achievement of the following technical result when using the known method adopted for the prototype, the known method requires the use of expensive equipment for spraying concrete. In addition, this method imposes increased requirements on the composition of concrete, which increases the cost of preparing the concrete mixture, this method is metal-intensive and expensive, because requires the use of special cold-formed steel profiles. The assembly of the frame from these profiles increases the complexity of the method. It should be noted that there are no special measures in the method aimed at improving adhesion of concrete to cold-formed profiles (special measures are perforation of profiles or welding of additional reinforcing outlets for adhesion to concrete), which leads to delamination of the array of concrete structures.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в создании универсального монолитного каркаса здания, включающего весь набор необходимых конструкций с учетом требований современной технологии по бетонированию (с использованием современных комплектных систем опалубки) и позволяющей достичь экономии арматуры, повысить технологичность процесса возведения каркаса здания, сократить сроки строительства. The problem to which the invention is directed is to create a universal monolithic building frame, which includes the entire set of necessary structures, taking into account the requirements of modern concrete technology (using modern complete formwork systems) and allowing to achieve reinforcement savings, increase the manufacturability of the building frame construction process, reduce construction time.

Технический результат изобретения - повышение степени технологичности в изготовлении монолитных каркасов зданий, экономия металла арматуры. The technical result of the invention is to increase the degree of manufacturability in the manufacture of monolithic frames of buildings, saving metal reinforcement.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе возведения монолитных каркасов, включающем установку арматуры каркасов колонн, монтаж арматурных каркасов и сеток стен, установку опалубки, затем бетонирование колонн и стен, далее установку опалубки под плиту перекрытия, бетонирование колонн и стен производят до низа плиты перекрытия, при этом арматуру колонн и стен устанавливают выступающей над уровнем верха плиты перекрытия на величину необходимого нахлеста, армирование плиты перекрытия производят по капительной, межколонной и пролетной зонам, причем в капительной зоне укладывают арматуру в верхней зоне плиты, при этом в капительной зоне устанавливают пространственный арматурный каркас, обеспечивающий прочность плиты на опоре и поддержку верхней арматуры в проектном положении, в пролетной зоне - в нижней зоне плиты, в межколонной зоне вдоль зоны по нижней части плиты, а поперек зоны по верхней части, при этом половина ширины капительной зоны равна четверти расстояния между колоннами, что соответствует эпюре усилий в плите и приводит к экономии арматуры, при этом отверстия в пролетной зоне плиты выполняют без устройства подкрепляющих балок, а отверстия в капительной и межколонной зонах выполняют без устройства подкрепляющих балок при условии, что край отверстия находится в данной зоне на расстоянии не более 1/8 ширины капительной зоны или 1/4 ширины межколонной зоны; в противном случае устанавливают подкрепляющие балки, а в местах стыков взаимно перпендикулярных стен, бетонируемых не одновременно устанавливают закладные детали, заанкеренные в ранее бетонируемой стене, при этом арматурные выпуски для связи с арматурой примыкающей стены устанавливают на шарнирах на закладных деталях, размещают в плоскости ранее бетонируемой стены, что не мешает установке опалубки в месте стыка стен, а при установке арматуры примыкающей стены арматурные выпуски поворачивают на угол 90 градусов в плоскости примыкающей стены и стыкуют с арматурой примыкающей стены, затем осуществляют установку опалубки и бетонирование примыкающей стены. The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known method of erecting monolithic frames, including the installation of reinforcement for column frames, installation of reinforcing frames and wall meshes, installation of formwork, then concreting columns and walls, then installing formwork under the slab, concrete columns and walls produce to the bottom of the floor slab, while the reinforcement of the columns and walls is set protruding above the level of the top of the floor slab by the amount of necessary overlap, reinforcing the slab coverings are made according to the drip, intercolumn and span zones, and reinforcement is placed in the drip zone in the upper zone of the slab, while a spatial reinforcing cage is installed in the drip zone, which ensures the strength of the slab on the support and support of the upper reinforcement in the design position, in the passage zone in the lower the slab zone, in the annular zone along the zone along the bottom of the slab, and across the zone along the top, with half the width of the drip zone equal to a quarter of the distance between the columns, which corresponds to the diagram holes in the slab and leads to savings in reinforcement, while the holes in the span of the slab are made without reinforcing beams, and the holes in the drip and annular zones are made without reinforcing beams, provided that the edge of the hole is not more than 1 / 8 width of the drip zone or 1/4 of the width of the annular zone; otherwise, reinforcing beams are installed, and at the joints of mutually perpendicular walls concreted, the embedded parts not anchored in the previously concreted wall are not simultaneously installed, while the reinforcing outlets for connection with the adjacent wall reinforcement are mounted on hinges on the embedded parts, placed in the plane of the previously concreted walls, which does not interfere with the installation of the formwork at the junction of the walls, and when installing the reinforcement of the adjacent wall, the reinforcing outlets turn 90 degrees in the adjacent plane wall and the junction with the adjoining reinforcement wall, then setting a shuttering and concreting adjacent wall.

Повышение степени технологичности в изготовлении монолитных каркасов зданий состоит в том, что рабочие стыки колонн и стен устраивают на уровне плит перекрытия, что облегчает установку опалубки. В капительной зоне устанавливают пространственный каркас, поддерживающий верхнюю арматуру. Кроме того, использование шарнирно закрепленных к закладным изделиям выпусков арматуры из стен позволяет без дополнительных доработок опалубки производить ее установку в местах сопряжения взаимно перпендикулярных стен. Improving the degree of manufacturability in the manufacture of monolithic frames of buildings consists in the fact that the working joints of columns and walls are arranged at the level of floor slabs, which facilitates the installation of formwork. In the drip zone, a spatial frame is installed that supports the upper reinforcement. In addition, the use of wall reinforcement outlets pivotally attached to embedded products allows, without additional modifications to the formwork, to be installed at the points where the mutually perpendicular walls join.

Принятая схема конструкций монолитного каркаса и предлагаемый способ производства работ по возведению монолитного каркаса позволяют использовать комплектные системы опалубки, например систему опалубки PERI (ПЕРИ-опалубки и леса. Справочник, Берлин, 1992 г.). The adopted design scheme for the monolithic frame and the proposed method for the construction of the monolithic frame allow the use of complete formwork systems, for example, the PERI formwork system (PERI formwork and scaffolding. Handbook, Berlin, 1992).

Экономию металла арматуры достигают за счет отсутствия в указанном способе монтажных и транспортных нагрузок, а также за счет рациональной раскладки арматуры по зонам, соответствующим эпюре усилий. Reinforcement metal savings are achieved due to the absence of mounting and transport loads in the indicated method, as well as due to the rational layout of the reinforcement in zones corresponding to the force diagram.

На чертежах показано: на фиг.1 изображен фрагмент монолитного каркаса здания в аксонометрии, на фиг. 2 - зоны армирования плиты монолитного каркаса здания, на фиг. 3 - схема армирования монолитного каркаса здания, на фиг. 4 - принцип расположения отверстий в монолитной плите перекрытия, на фиг. 5 - устройство стыка взаимно перпендикулярных стен. In the drawings: FIG. 1 shows a fragment of a monolithic frame of a building in a perspective view, FIG. 2 - reinforcement zones of the slab of the monolithic frame of the building, in FIG. 3 is a reinforcement diagram of a monolithic carcass of a building; FIG. 4 - the principle of the location of the holes in the monolithic slab, in FIG. 5 - a joint device of mutually perpendicular walls.

Фундамент 1 (см. фиг.1) устанавливают под колонной 2, затем устанавливают арматурный каркас вертикальных элементов: каркас 4 колонн 2 и сеток стен. Устанавливают опалубку и производят бетонирование колонн и стен до уровня низа плиты перекрытия 3, при этом арматуру колонн и стен устанавливают выступающей над уровнем плиты перекрытия на величину необходимого нахлеста. Затем устанавливают опалубку под плиту перекрытия 3 и пространственные каркасы 5, затем бетонируют плиту 3, после чего устанавливают арматурный каркас 6 вышестоящих колонн 7 и сеток стен. Затем производят бетонирование колонн 7 и стен, и цикл повторяется (за исключением работ по устройству фундаментов 1). The foundation 1 (see Fig. 1) is installed under the column 2, then the reinforcing frame of the vertical elements is installed: the frame of 4 columns 2 and wall meshes. The formwork is installed and the columns and walls are concreted to the level of the bottom of the floor slab 3, while the reinforcement of the columns and walls is set protruding above the level of the floor slab by the amount of necessary overlap. Then, the formwork is installed under the floor slab 3 and spatial frames 5, then the slab 3 is concreted, after which the reinforcing frame 6 of the superior columns 7 and the wall meshes is installed. Then make concreting columns 7 and walls, and the cycle is repeated (with the exception of work on the construction of foundations 1).

Зоны армирования (см. фиг. 2) состоят из капительной I, межколонной II и пролетной III зон. Размеры капительных I зон определяют из условия того, что половина длины капительной зоны равна L1/4, а половина ширины зоны равна L2/4. Размеры пролетных III зон определяют из условия того, что длина зон равна L1/2, а ширина L2/2. Размеры межколонных П зон определяют путем вычитания площадей капительных I и пролетных II зон из площади условной ячейки плиты в осях 5, 6 - В, Г. На фигуре 2 L1 - расстояние между осями 5, 6; L2 - между осями В, Г. Reinforcement zones (see Fig. 2) consist of capitals I, intercolumn II and span III zones. The size of the capitals I zones is determined from the condition that half the length of the capitals zone is L1 / 4, and half the width of the zone is L2 / 4. The dimensions of the span III zones are determined from the condition that the length of the zones is L1 / 2, and the width is L2 / 2. The dimensions of the annular P zones are determined by subtracting the areas of the capital I and span II zones from the area of the conventional plate cell in the axes 5, 6 - B, G. In figure 2 L1 is the distance between the axes 5, 6; L2 - between the axes B, G.

Армирование плиты (см. фиг. 3) производят в капительной I зоне верхней части плиты 3 арматурой 8 и пространственными арматурными каркасами 5. В межколонной II зоне плиты 3 устанавливают верхнюю арматуру 9 и нижнюю 10. Plate reinforcement (see Fig. 3) is produced in the drip zone I of the upper part of the plate 3 by reinforcement 8 and spatial reinforcing frames 5. In the intercolumn II zone of the plate 3, the upper reinforcement 9 and the lower 10 are installed.

В пролетной III зоне устанавливают только нижнюю арматуру 11. In the span III zone, only the bottom reinforcement 11 is installed.

Устройство отверстий (см. фиг. 4) производят в соответствии с условиями:
отверстие 12 в пролетной III зоне плиты 3 устанавливают без усиления плиты 3 подкрепляющими балками; отверстие 13 в межколонной II зоне плиты 3 устанавливают без подкрепляющих балок, если отверстия 13 занимают не больше 1/4 ширины межколонной II зоны. Отверстие 14 в капительной I зоне плиты 3 устраивают без подкрепляющих балок, если отверстия 14 занимают не более 1/8 длины (либо ширины) капительной I зоны плиты 3. Если отверстия 15 в межколонной II зоне плиты 3 занимают более 1/4 ширины (или длины) этой зоны, то устраивают подкрепляющие балки 17. Если отверстия 16 занимают более 1/8 ширины (длины) капительной I зоны плиты 3, то устраивают подкрепляющие балки 18.The device of the holes (see Fig. 4) is produced in accordance with the conditions:
the hole 12 in the span III zone of the plate 3 is installed without reinforcing the plate 3 with reinforcing beams; the hole 13 in the annular II zone of the plate 3 is installed without reinforcing beams, if the openings 13 occupy no more than 1/4 of the width of the annular II zone. The hole 14 in the drip I zone of the plate 3 is arranged without reinforcing beams if the holes 14 occupy no more than 1/8 of the length (or width) of the drip I zone of the plate 3. If the holes 15 in the intercolumn II zone of the plate 3 occupy more than 1/4 of the width (or length) of this zone, then reinforcing beams 17 are arranged. If holes 16 occupy more than 1/8 of the width (length) of the drip I zone of the plate 3, then reinforcing beams 18 are arranged.

В местах стыков взаимно перпендикулярных стен, бетонируемых не одновременно, устанавливают закладные детали (см. фиг. 5), заанкеренные в ранее бетонируемой стене 19, при этом арматурные выпуски 20 для связи с арматурой примыкающей стены 21 устанавливают на шарнирах 22, на закладных деталях 23, размещают в плоскости ране бетонируемой стены 19, что не мешает установке опалубки 24 в месте стыка стен 19, 21. А при установке арматуры примыкающей стены 21 арматурные выпуски 20 поворачивают на угол 90 градусов в плоскости примыкающей стены 21 и стыкуют с арматурой 25 примыкающей стены 21, затем осуществляют установку опалубки 26 и бетонируют примыкающие стены 19, 21. In the joints of mutually perpendicular walls, which are not concreted at the same time, embedded parts are installed (see Fig. 5), anchored in a previously concrete wall 19, while the reinforcement outlets 20 are mounted on hinges 22 for connection with the reinforcement of the adjacent wall 21, on the embedded parts 23 , placed in the plane of the wound of the concrete wall 19, which does not interfere with the installation of formwork 24 at the junction of walls 19, 21. And when installing the reinforcement of the adjacent wall 21, the reinforcing outlets 20 are turned 90 degrees in the plane of the adjacent wall 21 and are joined from the reinforcement th 25 adjacent wall 21, and then carried out the formwork unit 26 and concreted adjoining walls 19, 21.

Claims

The method of erecting monolithic frames, including installing reinforcement for column frames, installing reinforcing frames and wall meshes, installing formwork, then concreting columns and walls, then installing formwork under the floor slab, characterized in that the columns and walls are concreted to the bottom of the floor slab, while the reinforcement of the columns and walls is installed protruding above the level of the top of the floor slab by the amount of necessary overlap, the reinforcement of the floor slab is made by the drip, intercolumn and span zones, and in in the drip zone, the reinforcement is placed in the upper zone of the plate, while in the drip zone, a spatial reinforcing cage is installed, which ensures the strength of the plate on the support and support of the upper reinforcement in the design position, in the span zone they lay the reinforcement in the lower zone of the plate, in the annular zone along the zone along the lower part of the plate, and across the zone along the upper part, with half the width of the dripping zone equal to a quarter of the distance between the columns, which corresponds to the diagram of the forces in the plate and leads to savings in reinforcement, while Holes in the span of the slab are made without reinforcing beams, and holes in the drip and annular zones are made without reinforcing beams, provided that the edge of the hole is in this zone at a distance of no more than 1/8 of the width of the dripping zone or 1/4 of the width of the annular zone ; otherwise, reinforcing beams are installed, and in the joints of mutually perpendicular walls that are not concreted at the same time, embedded parts are installed, anchored in a previously concrete wall, while reinforcing outlets for connection with the adjoining wall fittings are mounted on hinges on embedded parts, placed in the plane earlier concreted wall that does not interfere with installation of the formwork at the junction of the walls, and when installing valves adjacent wall starter bars turned at an angle of 90 ^o to the plane of the adjacent wall dock with the armature adjacent the wall, and then setting a shuttering and concreting adjacent wall.