RU2247812C2

RU2247812C2 - Reinforced concrete building frame having no collar beams and capitals

Info

Publication number: RU2247812C2
Application number: RU2001108701/03A
Authority: RU
Inventors: К.В. Мартынюк (RU); К.В. Мартынюк; Л.Н. Левонтин (RU); Л.Н. Левонтин; А.И. Гулевич (RU); А.И. Гулевич
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-проектное общество КУБ"НПО"КУБ"
Priority date: 2001-04-03
Filing date: 2001-04-03
Publication date: 2005-03-10
Also published as: RU2001108701A

Abstract

FIELD: building, particularly building frames.

SUBSTANCE: frame comprises columns which are composite through height thereof and grouted one with another and with over-column floor panels and with inter-column floor panels. Over-column and inter-column are flat and have shoulders and transversal reinforcement loop extensions oriented in vertical direction. Shoulders and reinforcement loop extensions are made on panel ribs. Shoulders are formed in lower rib part of only one of adjacent panels. Reinforcement loop extensions have lengths not exceeding shoulder width and mounted in floor panels and overlapped in vertical plane of adjacent panels. Separate support seats are formed on ribs of over-column panels in lower parts thereof. Consoles mating them are made in upper part of longitudinal ribs of adjacent inter-column panels. Support seats and consoles are located in panel plane. Support seats and consoles have lengths equal to shoulder width.

EFFECT: simplified building erection.

4 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства и может быть применено при сооружении жилых, промышленных и гражданских зданий со свободной планировкой помещений, в том числе в сейсмоопасных районах.The invention relates to the field of construction and can be used in the construction of residential, industrial and civil buildings with a free layout of premises, including in earthquake-prone areas.

Известен безригельный каркас зданий, содержащий сборные колонны и опирающиеся на них плиты перекрытия, состыкованные друг с другом по периферии. После монтажа перекрытия оно замоноличивается слоем бетона по всей своей поверхности. Колонны по высоте стыкуются в плоскости, расположенной на некотором расстоянии от плоскости верха плит перекрытия (Япония заявка 45-11268 от 1970 г.) В описанном каркасе плиты перекрытия выполнены с капителями, т.е. поверхность потолка нижележащего помещения имеет выступы, а стык колонн по высоте требует высокотехнологичной и сложной в исполнении ванной электросварки.Known bezrigelnaya frame of buildings containing prefabricated columns and supported by floor slabs, docked with each other on the periphery. After installing the floor, it is monolithic with a layer of concrete over its entire surface. The columns are joined in height in a plane located at some distance from the plane of the top of the floor slabs (Japan application 45-11268 from 1970). In the described frame, the floor slabs are made with capitals, i.e. the ceiling surface of the underlying room has protrusions, and the junction of the columns in height requires a high-tech and complicated bathroom electric welding.

Известен также безригельный каркас здания, содержащий надколонные, межколонные и средние плиты перекрытия, опирающиеся друг на друга вдоль ребер. Для опирания надколонной плиты на колонну на последней образован консольно выступающий воротник (СССР а.с. 823519 от 1981 г. МКИ Е 04 В 1/18). В этой конструкции колонны по высоте также стыкуются вне стыка с плитами перекрытия, что вызывает повышенную требовательность к качеству сварки стыка. Кроме того, описанная конструкция каркаса требует большой номенклатуры плит перекрытия и обладает значительной протяженностью замоноличиваемых стыков.Also known is the bezelless frame of the building, containing supercolumn, intercolumn and middle floor slabs resting on each other along the ribs. To support the column plate on the column, a cantilever protruding collar is formed on the latter (USSR AS 823519 from 1981 MKI E 04 1/18). In this design, the columns in height are also joined outside the joint with floor slabs, which causes increased demands on the quality of joint welding. In addition, the described construction of the frame requires a large range of floor slabs and has a significant length monolithic joints.

При стыковке плит перекрытия между собой известно выполнение ребер плит с полочкой, расположенной в нижней части сечения плиты: при стыковке плит между полочками и ребром плиты образуется карман, в который при монтаже укладывается объемный арматурный каркас с последующим его замоноличиванием (А.С. СССР №1738945). Подобное решение может быть оправдано при большой толщине перекрытия и относительно малой загруженности стыка, однако в варианте безригельного исполнения перекрытия в месте расположения полочки необходимо выпустить арматуру плиты при относительно малой толщине самой плиты, и консольное расположение полочки, рассчитанной на размещение в стыке панелей объемного арматурного каркаса, вызывает трудности при изготовлении, транспортировке плиты и ее установке.When joining the floor slabs with each other, it is known that the edges of the plates are made with a shelf located in the lower part of the slab section: when the plates are joined between the shelves and the edge of the slab, a pocket is formed, into which a three-dimensional reinforcing cage is placed during installation with its subsequent monolithing (AS USSR No. 1738945). Such a solution can be justified with a large thickness of the overlap and a relatively small load of the joint, however, in the version of the non-beam execution of the overlap in the location of the shelf, it is necessary to release the reinforcement of the plate with a relatively small thickness of the plate itself, and a cantilever arrangement of the shelf, designed to accommodate the volume of reinforcing cage panels in the joint , causes difficulties in the manufacture, transportation of the plate and its installation.

Наиболее близким аналогом является железобетонный каркас, представляющий собой безригельную бескапительную конструкцию и содержащий надколонные и межколонные плиты, имеющие на ребрах петлевые выпуски и симметрично расположенные относительно друг друга пазы, вдоль которых сквозь перехлесты петлевых выпусков смежных плит установлена арматура, и проходящие сквозь отверстия в надколенных плитах сборные по высоте колонны, в которых в местах монтажа надколонных плит обнажена продольная арматура (А.С. СССР №1114749). Недостатки данной конструкции - не одинаковая прочность стыков панелей в продольном и поперечном направлении перекрытия и сложность соединения колонны с плитой перекрытия и сложность монтажа.The closest analogue is a reinforced concrete frame, which is a bezelless design with a capless design and containing over-column and inter-column plates, having loop outlets on the ribs and grooves symmetrically located relative to each other, along which reinforcement is installed through overlaps of the loop outlets of adjacent plates, and passing through holes in the knee plates prefabricated columns in which longitudinal reinforcement is exposed at the places of installation of the column columns (AS USSR No. 1114749). The disadvantages of this design are not the same strength of the joints of the panels in the longitudinal and transverse direction of the overlap and the difficulty of connecting the column with the slab and the complexity of installation.

Задачей изобретения является упрощения процесса монтажа и повышение надежности соединения.The objective of the invention is to simplify the installation process and increase the reliability of the connection.

Задача решается тем, что в железобетонном каркасе здания на ребрах надколонных плит в нижней их части выполнены полочки и дискретно расположенные опорные столики, а в верхней части продольных ребер смежных межколонных плит выполнены ответные столикам консоли, при этом длина опорных столиков и консолей равна ширине полочки, а петлевые выпуски по длине не превышают ширину полочки.The problem is solved in that, in the reinforced concrete frame of the building, shelves and discreetly arranged supporting tables are made on the edges of the over-column plates in the lower part, and the corresponding console tables are made in the upper part of the longitudinal ribs of the adjacent inter-column plates, while the length of the supporting tables and consoles is equal to the width of the shelf, and loop outlets do not exceed the width of the shelf in length.

Задача решается также тем, что в местах пересечения надколонных плит перекрытия с колонной или со стыком двух колонн в надколонную плиту по периметру отверстия для колонны вмонтирована обечайка, и замоноличена с продольной арматурой надколонной плиты и колонн.The problem is also solved by the fact that at the intersection of the over-column floor slabs with the column or with the junction of two columns, a shell is mounted in the column column along the perimeter of the column opening, and monolithic with longitudinal reinforcement of the column plate and columns.

Задача решается также тем, что в местах пересечения надколонных плит перекрытия со стыком двух колонн обнаженная арматура верхней колонны выполнена в виде петлевого выпуска, а в нижней - в виде арматурных стержней, и замоноличена бетоном при объединении с надколонной плитой.The problem is also solved by the fact that at the intersection of the over-columned floor slabs with the junction of the two columns, the exposed reinforcement of the upper column is made in the form of a loop outlet, and in the bottom - in the form of reinforcing bars, and monolithic in concrete when combined with a column column.

Сопоставительный анализ заявленной конструкции с наиболее близким аналогом показывает, что она отличается тем, что надколонные и межколонные плиты выполнены плоскими и на их ребрах образованы полочки и поперечные вертикально расположенные петлевые выпуски арматуры. Полочки образованы в нижней части ребер только одной из двух смежных плит, а петлевые выпуски арматуры имеют длину, не превышающую ширину полочки, и смонтированы в перекрытии с перехлестом в вертикальной плоскости смежных плит, зазор между которыми по верхнему продольному ребру превышает зазор по нижнему продольному ребру в 2-15 раз. Вдоль продольных ребер смежных плит выполнены продольные симметрично расположенные относительно друг друга пазы, вдоль которых сквозь перехлесты петлевых выпусков установлена арматура. На ребрах надколонных плит в нижней их части образованы дискретно расположенные по длине ребра опорные столики, а в верхней части продольных ребер смежных межколонных плит выполнены ответные консоли, причем опорные столики и консоли расположены в плоскости плит и длина опорных столиков и консолей равна ширине полочки. В местах пересечения надколонных плит перекрытия и колонн и в местах стыка двух раздельных участков колонн с надколонными плитами перекрытия в колоннах обнажена продольная арматура, замоноличенная с обнаженной арматурой надколонной плиты перекрытия. Плиты перекрытия выполнены одно- и двухмодульными. В двухмодульных плитах длина большей стороны равна расстоянию "по осям" между соседними колоннами, а в одномодульных плитах длина большей стороны равна половине расстояния "по осям" между соседними колоннами. Двухмодульная плита может быть снабжена отверстием для пропуска колонны.A comparative analysis of the claimed design with the closest analogue shows that it differs in that the over-column and inter-column plates are made flat and shelves and transverse vertically arranged loop outlets of reinforcement are formed on their ribs. The shelves are formed in the lower part of the ribs of only one of the two adjacent plates, and the looped outlets of the reinforcement have a length not exceeding the width of the shelf, and are mounted in overlap with overlap in the vertical plane of the adjacent plates, the gap between which along the upper longitudinal edge exceeds the gap along the lower longitudinal edge 2-15 times. Along the longitudinal ribs of adjacent plates, longitudinal grooves are made symmetrically located relative to each other along which reinforcement is installed through the overlaps of the loop outlets. On the edges of the column columns in the lower part, support tables are discretely arranged along the length of the ribs, and counter arms are made in the upper part of the longitudinal ribs of adjacent intercolumn plates, the support tables and consoles being located in the plane of the plates and the length of the supporting tables and consoles equal to the width of the shelf. At the intersection of the over-column floor slabs and columns and at the junction of two separate sections of the columns with the over-column floor slabs in the columns, longitudinal reinforcement is exposed, monolithic with exposed reinforcement of the over-column floor slab. Floor slabs are made one- and two-module. In two-module slabs, the length of the larger side is equal to the “axis” distance between adjacent columns, and in single-module slabs, the length of the larger side is half the distance “in axes” between adjacent columns. The two-module plate may be provided with a hole for passing the column.

Этот анализ позволяет сделать вывод о наличии новизны в заявленной конструкции.This analysis allows us to conclude that there is novelty in the claimed design.

Сравнение предложенного безригельного бескапительного железобетонного каркаса с другими техническими решениями аналогичного назначения показывает, что заявленный каркас позволяет заметно упростить процесс монтажа: исключается ванная электросварка арматуры стыкуемых колонн, упрощается узел стыка колонн с надколонной плитой, особенно при стыковке двух частей колонны, уменьшается зазор между плитами и соответственно облегчается замоноличивание стыка между ними, становится проще процесс монтажа смежных плит.Comparison of the proposed bezrigelnogo capless reinforced concrete frame with other technical solutions of a similar purpose shows that the claimed frame can significantly simplify the installation process: eliminates the bathroom electric welding of the fittings of the joined columns, simplifies the junction of the columns with the column plate, especially when joining two parts of the column, the gap between the plates and accordingly, the monolithic joint between them is facilitated, the mounting process of adjacent plates becomes simpler.

Это сравнение указывает на превышение заявленной конструкцией существующего уровня техники и решение поставленной перед изобретением задачи.This comparison indicates the excess of the claimed design of the existing level of technology and the solution of the task of the invention.

Изобретение поясняется на примере его выполнения. На чертежах изображено:The invention is illustrated by the example of its implementation. The drawings show:

- на фиг.1 - общий вид безригельного каркаса в плане;- figure 1 is a General view of the bezelless frame in plan;

- на фиг.2 - монтаж надколонной плиты перекрытия;- figure 2 - installation of the column column slab;

- на фиг.3 - стык двух смежных плит перекрытия;- figure 3 is a joint of two adjacent floor slabs;

- на фиг.4 - опирание соседних плит перекрытия друг на друга;- figure 4 - bearing adjacent slabs on top of each other;

- на фиг.5 - узел стыка колонны с плитой перекрытия;- figure 5 - node junction of the column with the slab;

- на фиг.6 - узел стыка двух участков колонн и плиты перекрытия.- figure 6 - the junction of the two sections of columns and slabs.

Безригельный бескапительный железобетонный каркас здания состоит из колонн 1, 2, непосредственно на которые "надеты" и опираются надколонные плиты 3. На эти надколонные плиты в процессе монтажа перекрытия опирают межколонные плиты 4. Оба типа плит выполнены плоскими, лишенными ребер, капителей и каких-либо иных утолщений в зоне опирания на колонны либо друг на друга. Колонны выполнены также постоянного сечения по высоте, лишенные каких-либо капителей или выступающих за их габариты хомутов в зоне опирания плит перекрытия. Однако если по конструктивным или архитектурно-планировочным соображениям появляется необходимость выполнить плиты ребристыми (на чертежах не показано), то предложенный каркас допускает такое решение.Bezelless capless reinforced concrete frame of the building consists of columns 1, 2, directly mounted on and supported by column columns 3. On these column columns during the installation of the ceiling, column columns are supported 4. Both types of plates are made flat, without ribs, capitals and or other thickenings in the zone of bearing on columns or on each other. The columns are also made of constant cross-section in height, devoid of any capitals or clamps protruding beyond their dimensions in the zone of support of the floor slabs. However, if, for structural or architectural-planning reasons, it becomes necessary to make the plates ribbed (not shown in the drawings), then the proposed framework allows such a solution.

В местах монтажа надколонных плит 3 в колонне обнажена продольная арматура 5, а отверстие 6 в надколонной плите снабжено вмонтированной в нее при изготовлении обечайкой 7, выполненной из стали. В том случае, когда в уровне надколонной плиты организуется стык 8 колонны по высоте, из верхней части 2 колонны делается петлевой выпуск арматуры 9, а из нижней части 1 колонны - арматурных стержней 10. При объединении надколонной плиты с колонной и частей колонны друг с другом их стык омоноличен бетоном 11.In the places of installation of the over-column plates 3 in the column, longitudinal reinforcement 5 is exposed, and the hole 6 in the over-column plate is equipped with a shell 7 made of steel mounted in it during manufacture. In the case when a junction of the column 8 is organized in height at the level of the column plate, loopback reinforcement 9 is made from the upper part of the column 2 and reinforcing bars 10 are made from the lower part of the column 1. When combining the column plate with the column and parts of the column with each other their joint is monolithic in concrete 11.

Плиты перекрытий имеют в нижней части своих ребер 12 полочки 13, расположенные на всю длину ребра. Эти полочки размещены таким образом, что при стыковке со смежной плитой перекрытия полочка оказывается только у одной из смежных плит. В ребрах плит перекрытия сделаны арматурные петлевые выпуски 14, длина которых не превышает ширину полочки. При монтаже плит между петлевыми выпусками, располагаемыми внахлест друг с другом, пропущены горизонтальные стержни 15, располагаемые по вертикали в одной плоскости и замоноличенные бетоном 16. Кроме того, на ребрах надколонных плит в нижней их части образованы дискретно расположенные по длине ребра опорные столики 17, а в верхней части продольных ребер смежных межколонных плит выполнены ответные консоли 18, причем опорные столики и консоли расположены в плоскости плит и длина опорных столиков и консолей равна ширине полочки. При монтаже плит столики и консоли омоноличиваются бетоном.Plates of overlap have in the lower part of their ribs 12 shelves 13 located along the entire length of the ribs. These shelves are placed in such a way that when docking with an adjacent floor slab, the shelf is only at one of the adjacent plates. In the edges of the floor slabs, reinforcing loop outlets 14 are made, the length of which does not exceed the width of the shelf. When installing the plates between the looped outlets overlapping with each other, horizontal rods 15 were placed vertically in the same plane and monolithic with concrete 16. In addition, support tables 17, discretely located along the length of the ribs, are formed on the ribs of the column columns in the lower part, and in the upper part of the longitudinal ribs of adjacent intercolumn slabs, reciprocal consoles 18 are made, and the supporting tables and consoles are located in the plane of the plates and the length of the supporting tables and consoles is equal to the width of the shelf. At installation of plates, tables and consoles are monolithic with concrete.

При монтаже плит перекрытия используются монтажные стойки 19. Плиты выполнены в варианте одномодульных 20 и двухмодульных 21 панелей. В двухмодульных плитах длина большей стороны равна расстоянию "по осям" между соседними колоннами, а в одномодульных плитах длина большей стороны равна половине расстояния "по осям" между соседними колоннами.When installing floor slabs, mounting racks 19 are used. The plates are made in the form of single-module 20 and two-module 21 panels. In two-module slabs, the length of the larger side is equal to the “axis” distance between adjacent columns, and in single-module slabs, the length of the larger side is half the distance “in axes” between adjacent columns.

Монтаж каркаса осуществляется в следующем порядке: сначала выставляются в проектное положение колонны 1. Затем на них монтируют надколонные плиты 3, после чего устанавливают двухмодульные межколонные плиты 4. Двухмодульные плиты могут иметь комбинированное исполнение, когда одна часть плиты снабжена отверстием 6 для пропуска колонны и выполнять роль надколонной плиты, а другая часть этой плиты такого отверстия лишена. При рядовом исполнении двухмодульной плиты отверстие для пропуска колонны вообще отсутствует. Для лучшего восприятия колоннами монтажных нагрузок первой устанавливают одномодульную надколонную плиту, а уже на нее опирают двухмодульные плиты будь то комбинированного или рядового исполнения. При несимметричном опирании плит или при одностороннем приложении к ним нагрузки, что бывает, как правило, на крайних осях здания, применяют монтажные стойки 19. Стойки снимают только после того, как перекрытие следующего этажа смонтировано, замоноличено бетоном 11 и 16 и бетон этот набрал не менее 70% проектной прочности.The installation of the frame is carried out in the following order: first, the columns are set to the design position 1. Then the column columns 3 are mounted on them, after which the two-module intercolumn plates are installed 4. The two-module plates can have a combined design, when one part of the plate is equipped with an opening 6 for passing the column and perform the role of the over-column plate, and the other part of this plate does not have such a hole. With the ordinary version of the two-module plate, there is no hole for the passage of the column. For a better perception of the mounting loads by the columns, the first is a single-module over-column plate, and two-module plates, whether combined or ordinary, are already supported on it. When the slabs are asymmetrically supported or when loads are applied to them one-sidedly, which happens, as a rule, on the extreme axes of the building, mounting racks 19 are used. The racks are removed only after the ceiling of the next floor is mounted, monolithic with concrete 11 and 16 and this concrete is not scored less than 70% of design strength.

Установку надколонной плиты 3 на колонну 1, 2 производят с помощью монтажного кондуктора 22, предварительно устанавливаемого в отверстии 23, выполненном в колонне на уровне отметки низа плиты перекрытия 3. Установленная на проектную отметку надколонная плита 3 прикрепляется к колонне 1, 2 с помощью сварки обечайки 7 с рабочей арматурой 5, 9 и 10 колонны 1, 2, используя стальные посредники (на чертежах не показаны). Если в уровне установки надколонной плиты 3 производится стыковка верхней 2 и нижней 1 частей колонны, то петлевая арматура 9 верхней колонны 2 сваривается со стержнями 10 нижней колонны 1. Затем узел стыка замоноличивается бетоном 11 с тщательным его уплотнением.The installation of the column plate 3 on the column 1, 2 is carried out using the mounting jig 22, pre-installed in the hole 23, made in the column at the level of the bottom mark of the floor slab 3. The column column 3 installed at the design mark is attached to the column 1, 2 by welding the shell 7 with working fittings 5, 9 and 10 of columns 1, 2, using steel intermediaries (not shown in the drawings). If the upper 2 and lower 1 parts of the column are docked at the installation level of the column plate 3, then the loop reinforcement 9 of the upper column 2 is welded with the rods 10 of the lower column 1. Then, the joint assembly is monolithic with concrete 11 with its careful compaction.

Установка межколонных плит 4 в проектное положение производится на опорные столики 17. При монтаже плит 3, 4 выступающие из их ребер арматурные петлевые выпуски перехлестывают друг друга, образуя на просвет замкнутое овальное кольцо 23, сквозь которое пропускают горизонтальные стержни 15, располагаемые один над другим в вертикальной плоскости. Затем стык омоноличивается бетоном 16. При монтаже плит 3 и 4 выступающая в нижней части ребер 12 полочка 13 перекрывает зазор между плитами, образуя канал, заполняемый бетоном 16.The installation of the annular plates 4 in the design position is performed on the supporting tables 17. When installing the plates 3, 4, the reinforcing loop outlets protruding from their ribs overlap each other, forming a closed oval ring 23 through which horizontal rods 15 are placed, one above the other in vertical plane. Then the joint is monolithic with concrete 16. When installing plates 3 and 4, the shelf 13 protruding in the lower part of the ribs 12 overlaps the gap between the plates, forming a channel filled with concrete 16.

В малоэтажных зданиях высотой до 4-х этажей поперечное сечение железобетонной колонны может соотноситься как 1:2 и таким образом колонна может быть "спрятана" в толщину стены, не выступая из ее плоскости.In low-rise buildings with a height of up to 4 floors, the cross section of a reinforced concrete column can be correlated as 1: 2 and thus the column can be “hidden” in the thickness of the wall without protruding from its plane.

Claims

1. The reinforced concrete frame of the building, containing over-column and inter-column plates, having ribs on the loop outlets and symmetrically spaced relative to each other grooves along which reinforcement is installed along the overlaps of the loop outlets of adjacent plates, and prefabricated columns passing through the holes in the over-column plates, in which columns in the places of installation of the column columns, longitudinal reinforcement is exposed, characterized in that on the edges of the column columns in the lower part there are formed shelves and discretely located supporting tables, and in The reciprocal consoles are made on the upper part of the longitudinal ribs of adjacent intercolumn plates, while the length of the supporting tables and consoles is equal to the width of the shelf, and the looped outlets have a length not exceeding the width of the shelf.

2. The reinforced concrete frame of the building according to claim 1, characterized in that the column column is equipped with a shell mounted in its hole attached to the working reinforcement of the column.

3. The reinforced concrete frame of the building according to claim 1 or 2, characterized in that at the intersection of the over-column floor slabs and columns and at the junction of two separate sections of columns with over-column plates, the exposed reinforcement is monolithic with the exposed reinforcement of the over-column floor slab.

4. The reinforced concrete frame according to claim 3, characterized in that at the junction of two separate sections of columns with columns above the column, the exposed reinforcement of the upper column is made in the form of a loop outlet, and the bottom in the form of reinforcing bars.