RU2441965C1

RU2441965C1 - Multi-stored building of the frame-wall structural system from prefabricated and monolithic reinforced concrete

Info

Publication number: RU2441965C1
Application number: RU2010125496/03A
Authority: RU
Inventors: Виктор Тимофеевич Прытков (RU); Виктор Тимофеевич Прытков; Константин Алексеевич Морсков (RU); Константин Алексеевич Морсков; Александр Борисович Иванов (RU); Александр Борисович Иванов
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Волжский завод железобетонных изделий" ЗАО "ВЗЖБИ"
Priority date: 2010-06-21
Filing date: 2010-06-21
Publication date: 2012-02-10

Abstract

FIELD: building. ^ SUBSTANCE: invention relates to the field of building, and namely to multi-stored building of the frame-wall structural system from prefabricated and monolithic reinforced concrete. The building comprises prefabricated reinforced concrete columns, made on several floors, and monolithic reinforced concrete slab drives. The columns are joined by the height of the building according to the type of the plug-in connection in the holes of the columns on the glue solution. End planes of the columns within the core of the sections are performed as curvilinear polygon in the form of a cup on the upper surface of the columns and in the form of a truncated pyramid or a sphere on the bottom one. In the mesh points of the columns in the levels of monolithic slabs orthogonally arranged linear rigid inserts are mounted. Inserts are mounted on the horizontal sections of the columns with plates anchoring in issues outside of the cross-section columns. The building is equipped with diaphragms of rigidity made of prefabricated wall panels with the floor height with loop outlets of varying length. Loop outlets are designed for panels anchoring in the levels of floors, foundations and with the adjacent panels on the building height. ^ EFFECT: reduction of consumption of materials, labor installation works, increase of the carrying capacity, reliability and durability. ^ 2 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении многоэтажных зданий каркасно-стеновых конструктивных систем из сборно-монолитного железобетона.The invention relates to the field of construction and can be used in the construction of multi-storey buildings of frame-wall structural systems from precast-monolithic reinforced concrete.

Известна конструкция многоэтажного здания каркасно-стеновой конструктивной системы, где все вертикальные и горизонтальные нагрузки воспринимают сборные железобетонные колонны и стеновые панели высотой на этаж. Диски междуэтажных перекрытий выполняются из сборных железобетонных плит с их опиранием на несущие стены (Железобетонные конструкции: Спец. курс. Учеб. пособие для вузов / В.Н.Байков, П.Ф.Дроздов, И.А.Трифонов и др. Подряд В.Н.Байкова. - 3-е изд. перераб. - М.: Стройиздат, 1981, с.319-321).The construction of a multi-storey building of a frame-wall structural system is known, where all vertical and horizontal loads are perceived by prefabricated reinforced concrete columns and wall panels one floor high. Disks of floors between floors are made of prefabricated reinforced concrete slabs with their support on load-bearing walls (Reinforced concrete structures: Special course. Textbook for universities / V.N.Baikov, P.F.Drozdov, I.A. Trifonov and others. Contract V .N.Baikova. - 3rd ed. Revised. - M .: Stroyizdat, 1981, p. 319-321).

Недостатком такой конструктивной схемы многоэтажного здания является высокая трудоемкость монтажа конструкций каркаса и перекрытий из сборных железобетонных конструкций и низкая привлекательность помещений за счет сборных конструкций стен и перекрытий, ограниченная жесткость каркаса и этажность здания за счет податливости узлов соединения сборных железобетонных конструкций перекрытий со стенами через растворные швы и применения гибких связей.The disadvantage of this design scheme of a multi-storey building is the high complexity of mounting frame structures and floors from prefabricated reinforced concrete structures and the low attractiveness of the premises due to prefabricated walls and floors, the limited rigidity of the frame and the number of storeys of the building due to the flexibility of the connection points of prefabricated reinforced concrete structures of floors and walls through mortar joints and the use of flexible connections.

Известна конструкция многоэтажного каркасного здания из сборно-монолитного железобетона (патент RU №2107784 С1, кл. Е04В 1/35, 1996), состоящее из сборно-монолитных колонн, ригелей и перекрытий. Конструкция здания включает составные сборные железобетонные колонны с выпусками арматуры на одном торце и каналами под выпуски арматуры смежной секции на другом торце, участками, свободными от бетона на отметках установки сборных элементов ригелей, плит перекрытий с опиранием на ригеля и последующего обетонирования стыков на высоту не менее 15 см при укладке монолитного бетона сборно-монолитного перекрытия.The known construction of a multi-storey frame building from precast-monolithic reinforced concrete (patent RU No. 2107484 C1, CL EV 1/35, 1996), consisting of precast-monolithic columns, girders and ceilings. The building structure includes composite precast concrete columns with reinforcement outlets at one end and channels for adjacent section outlets at the other end, sections free of concrete at the installation marks of prefabricated crossbars, floor slabs with a support on the crossbar and subsequent concreting of joints to a height of at least 15 cm when laying monolithic concrete precast-monolithic floors.

Сборные железобетонные плиты-скорлупы из предварительного напряженного железобетона служат неизвлекаемой опалубкой при укладке монолитного бетона плиты с последующим его включением в работу на восприятие нагрузок от перекрытия после набора прочности бетона и снятия временных инвентарных стоек.Precast reinforced concrete shell slabs made of prestressed reinforced concrete serve as non-removable formwork when laying monolithic concrete slabs with their subsequent inclusion in the work on the perception of loads from overlapping after concrete strength has been set and temporary inventory racks have been removed.

Такое конструктивное решение здания имеет большую трудоемкость за счет монтажа сборных частей ригелей и плит перекрытий. Конструкция сборно-монолитных колонн не исключает образования воздушных прослоек на нижних торцевых плоскостях при омоноличивании стыка. Конструктивное решение предусматривает применение ортогональной сетки колонн, что ограничивает возможности планировки помещений, особенно в жилых зданиях.Such a constructive solution of the building has a great complexity due to the installation of prefabricated parts of crossbars and floor slabs. The design of prefabricated monolithic columns does not exclude the formation of air gaps on the lower end planes during monolithic joint. The design solution provides for the use of an orthogonal grid of columns, which limits the possibilities of layout of premises, especially in residential buildings.

Наиболее близкими к настоящему изобретению по решаемым задачам и достигаемому результату является конструкция многоэтажного сборно-монолитного каркасного здания (патент RU №2281362 С1, кл. Е04В 1/20, 2004), включающая сборные железобетонные колонны высотой до 3-х этажей с отверстиями в уровне перекрытий для омоноличивания узла и пропуска воздуха из пустоты, образующейся под нижней плоскостью этажной секции колонн при омоноличивании стыка, и сборно-монолитные балочные перекрытия, состоящие из сборных железобетонных плит, жестко объединенные в узлах опирания на сборно-монолитные ригеля.The closest to the present invention in terms of the tasks to be achieved and the result is the construction of a multi-storey prefabricated monolithic frame building (patent RU No. 2281362 C1, CL EV 1/20, 2004), including prefabricated reinforced concrete columns up to 3 floors high with openings in the level floors for monolithic assembly and the passage of air from the void formed under the lower plane of the floor section of the columns when monolithic joint, and precast-monolithic beam ceilings, consisting of prefabricated reinforced concrete slabs, rigidly combined into knots ah bearing on precast-monolithic crossbar.

К недостаткам такой конструкции многоэтажного здания следует отнести сложность создания монолитности узла сопряжения колонн с перекрытием за счет усадки бетона омоноличивания узла, что требует дополнительных затрат по инъецированию зазоров высокопрочным связующим раствором под давлением, большая трудоемкость возведения сборно-монолитных перекрытий, недостаточная жесткость.The disadvantages of this design of a multi-storey building include the difficulty in creating the monolithicity of the column mating unit with overlapping due to the shrinkage of the concrete of the monolithic assembly, which requires additional costs for injection of gaps with a high-strength adhesive mortar under pressure, the high complexity of the construction of precast-monolithic floors, and insufficient rigidity.

Технический результат изобретения направлен на создание конструктивной каркасной системы повышенной жесткости, на применение конструкций из сборного железобетона для несущих конструкций колонн, стен и диафрагм жесткости, на снижение трудоемкости возведения здания.The technical result of the invention is aimed at creating a structural frame system of increased rigidity, the use of prefabricated reinforced concrete structures for supporting structures of columns, walls and stiffness diaphragms, and at reducing the complexity of building construction.

Результат достигается тем, что в многоэтажном здании каркасно-стеновой конструктивной системы из сборно-монолитного железобетона, включающем сборные железобетонные колонны, выполняемые на несколько этажей и стыкуемые по высоте здания по типу штепсельного соединения арматуры в отверстиях колонн на клеевом растворе и железобетонных дисков перекрытий, согласно изобретению торцевые плоскости колонн в пределах ядра сечения выполнены криволинейными полигональными в виде чаши по верхней плоскости обреза колонн и в виде усеченной пирамиды или шара по нижней плоскости обреза колонн, а диски междуэтажных перекрытий выполнены в виде монолитных железобетонных плит, в узлах сетки колонн в уровнях монолитных перекрытий установлены ортогонально расположенные линейные жесткие вставки по типу скрытой капители, опертые на горизонтальные участки колонн с анкеровкой выпусков в плитах за пределами поперечного сечения колонн, здание снабжено диафрагмами жесткости, выполненными из сборных стеновых панелей высотой на этаж с петлевыми выпусками различной длины для анкеровки панелей в уровнях монолитных железобетонных перекрытий, фундаментов и со смежными панелями стен по высоте здания.The result is achieved in that in a multi-storey building of a frame-wall structural system of precast-monolithic reinforced concrete, including prefabricated reinforced concrete columns running over several floors and joined along the height of the building according to the type of plug connection of reinforcement in the holes of the columns on the adhesive mortar and reinforced concrete floor slabs, according to According to the invention, the end planes of the columns within the cross sectional core are made curved polygonal in the form of a bowl along the upper plane of the cutoff of the columns and in the form of truncated pyramids or a ball along the lower plane of the edge of the columns, and the disks of the floor slabs are made in the form of monolithic reinforced concrete slabs, in the grid nodes of the columns at the levels of the monolithic slabs, orthogonally located linear rigid inserts are installed as a hidden capital, supported on horizontal sections of the columns with anchoring of outlets in the plates outside cross-section of columns, the building is equipped with stiffness diaphragms made of prefabricated wall panels one floor high with loop outlets of various lengths for anchoring panels at the levels of monolithic reinforced concrete floors, foundations and with adjacent wall panels along the height of the building.

Результат достигается также тем, что стыки колонн с фундаментом здания выполнены по типу штепсельного соединения выпусков арматуры колонн в теле фундамента.The result is also achieved by the fact that the joints of the columns with the foundation of the building are made according to the type of plug connection of the outlets of the reinforcement of the columns in the foundation body.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 изображен фрагмент плана несущей системы здания, на котором представлены сборные составные железобетонные колонны 1, выполняемые на несколько этажей, сборные железобетонные стеновые панели 2, выполняемые высотой на этаж, жестко объединенные с монолитной плитой перекрытия 3. Стыковые соединения колонн 1 с плитами перекрытия 3 снабжены жесткими вставками 4, которые по типу капители заанкерованы в пролете плиты перекрытия. На фиг.2 и 3 показана конструкция колонны 1 с выпусками арматуры 5 для штепсельного соединения с конструкциями железобетонных фундаментов 6 и со смежными секциями колонн 1. Торцевые плоскости колонн 1 на участках пустот 7 выполнены в пределах ядра сечения криволинейными полигональными в виде чаши 8 по верхней плоскости обреза колонн 1 и в виде усеченной пирамиды или шара 9 по нижней плоскости обреза колонны 1. На фиг.4, 5, 6 приведена конструкция стыка колонн 1 с монолитной железобетонной плитой перекрытия 3, которая включает ортогонально расположенные линейные жесткие вставки 10 по типу капители, опертые на горизонтальные участки 11 колонн 1. Армирование плиты 3 условно не показано. На фиг.7 и 8 приведена конструкция стеновой панели 12, выполняющей роль диафрагмы жесткости, и узел сопряжения панели 12 с монолитной плитой перекрытия 3 посредством петлевых выпусков меньшей длины 13 и со смежными стеновыми панелями 12 верхнего этажа путем соединения петлевых выпусков большей длины 14 с петлевыми выпусками 15, устраиваемыми в пустотах 16 по нижней грани панели, после чего производится замоноличивание узлов высокопрочным бетоном. В узле опирания стеновой панели 12 на монолитную плиту перекрытия 3 предусмотрено выполнение монтажного слоя 17 из высокопрочного мелкозернистого бетона.The invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows a fragment of the plan of the load-bearing system of the building, which shows prefabricated composite reinforced concrete columns 1, performed on several floors, prefabricated reinforced concrete wall panels 2, performed on a floor height, rigidly combined with a monolithic floor slab 3. Butt joints of columns 1 with plates floors 3 are equipped with rigid inserts 4, which, by type of capitals, are anchored in the span of the floor slab. Figures 2 and 3 show the construction of the column 1 with releases of reinforcement 5 for plug connection with the structures of reinforced concrete foundations 6 and with adjacent sections of the columns 1. The end planes of the columns 1 on the sections of the voids 7 are made within the core of the cross section in a curved polygonal shape in the form of a bowl 8 along the top the plane of the cut-off of columns 1 and in the form of a truncated pyramid or ball 9 along the lower plane of the cut-off of column 1. FIGS. 4, 5, 6 show the structure of the junction of the columns 1 with a monolithic reinforced concrete slab 3, which includes orthogonally located nnye linear rigid inserts 10 type caps, the supported portions 11 on the horizontal columns 1. The reinforcement plate 3 is not shown. Figures 7 and 8 show the design of the wall panel 12 acting as a stiffness diaphragm, and the interface unit of the panel 12 with a monolithic floor slab 3 by means of looped outlets of shorter length 13 and with adjacent wall panels 12 of the upper floor by connecting looped outlets of greater length 14 with looped issues 15, arranged in the voids 16 along the lower edge of the panel, after which the nodes are monitored with high-strength concrete. In the node supporting the wall panel 12 on a monolithic floor slab 3, it is provided that the assembly layer 17 be made of high-strength fine-grained concrete.

Строительство предложенного многоэтажного здания каркасно-стеновой конструктивной системы включает монтаж сборных железобетонных колонн 1, выполняемых на несколько этажей и стыкуемых по высоте здания по типу штепсельного соединения арматуры 5 в отверстиях колонн 1 и фундаментов 6 на клеевом растворе, монтаж сборных железобетонных стеновых панелей-диафрагм жесткости 12 из высопрочного бетона класса не менее В35 с петлевыми выпусками разной длины, установленные поочередно начиная от торцевых плоскостей. Петлевые выпуски с большой длиной 14 предназначены для соединения смежных по высоте здания стеновых панелей 12. Петлевые выпуски меньшей длины 13 предназначены для жесткого соединения стеновых панелей 12 с монолитной плитой 3 перекрытия. По нижней грани стеновых панелей 12 пустоты 16 имеют петлевые выпуски 15 для соединения с петлевыми выпусками большей длины 14 из стеновых панелей нижнего этажа или из фундамента 6. Монтаж стеновых панелей 12 - диафрагм жесткости, выполняют на фундаменты 6 и монолитные плиты 3 перекрытия через монтажный слой 17 из высокопрочного мелкозернистого бетона. После объединения на сварке верхних 14 и нижних 15 выпусков арматуры смежных по высоте стеновых панелей 12 пустоты 16 омоноличивают высопрочным тиксотропным бетоном. После монтажа колонны 1 и стеновых панелей 12, служащих диафрагмами жесткости, производят установку столовой опалубки монолитной плиты 3 перекрытия, укладку на горизонтальные участки 11 колонн 1 в пределах защитного слоя продольной арматуры жестких вставок 10 по типу скрытой капители, верхней и нижней арматуры сеток армирования монолитной плиты 3 и производят укладку монолитного бетона плиты 3 перекрытия. После выдерживания бетона плиты 3 в опалубке до набора распалубочной прочности производят монтаж стеновых панелей 12 верхнего этажа, и технологический процесс повторяется.The construction of the proposed multi-story building of the frame-wall structural system includes the installation of prefabricated reinforced concrete columns 1, performed on several floors and joined along the height of the building according to the type of plug connection of reinforcement 5 in the holes of the columns 1 and foundations 6 on the adhesive mortar, installation of prefabricated reinforced concrete wall panels-stiffeners 12 from high-strength concrete of a class of at least B35 with loop outlets of different lengths, installed alternately starting from the end planes. Loop outlets with a long length of 14 are designed to connect wall panels adjacent to the building height 12. Loop outlets of a shorter length 13 are designed to rigidly connect wall panels 12 to a monolithic slab 3. On the lower edge of the wall panels 12, voids 16 have loop outlets 15 for connecting with loop outlets of greater length 14 from wall panels of the lower floor or from the foundation 6. Installation of wall panels 12 - stiffness diaphragms, is performed on the foundations 6 and monolithic slabs 3 of the ceiling through the installation layer 17 from high-strength fine-grained concrete. After joining in welding the upper 14 and lower 15 outlets of the reinforcement of the wall panels 12 that are adjacent in height, the voids 16 are monolithic with high-strength thixotropic concrete. After mounting the columns 1 and wall panels 12, which serve as stiffness diaphragms, they install the table formwork of the monolithic slab 3 of the floor, lay them on horizontal sections 11 of the columns 1 within the protective layer of the longitudinal reinforcement of the hard inserts 10 as a hidden capitals, the upper and lower reinforcement of the monolithic reinforcement nets slabs 3 and lay monolithic concrete slabs 3 floors. After the concrete slab 3 is kept in the formwork, wall panels 12 of the upper floor are mounted before the formwork strength is set, and the process is repeated.

За счет указанных выше совокупностей признаков при решении поставленной задачи достигается технический эффект, который заключается в возможности более полного и рационального использования прочностных свойств материалов и несущей способности сборных и монолитных конструкций в составе сборно-монолитного здания, каркасно-стеновой конструктивной системы при улучшении их совместной работы, что в свою очередь приводит к снижению материалоемкости, трудоемкости монтажных работ при повышении несущей способности, надежности и долговечности с укрупненной сеткой колонн.Due to the above-mentioned sets of features, when solving this problem, a technical effect is achieved, which consists in the possibility of a more complete and rational use of the strength properties of materials and the bearing capacity of prefabricated and monolithic structures in a precast-monolithic building, frame-wall structural system with an improvement in their joint work , which in turn leads to a decrease in material consumption, the complexity of installation work while increasing the bearing capacity, reliability and durability ty with an enlarged grid of columns.

Claims

1. The multi-storey building of the frame-wall structural system of precast-monolithic reinforced concrete, including prefabricated reinforced concrete columns, performed on several floors and joined along the height of the building by the type of plug connection of reinforcement in the holes of the columns on the adhesive mortar, and reinforced concrete floor disks, characterized in that the end planes of the columns within the core of the section are curved polygonal in the form of a bowl along the upper plane of the cutoff of the columns and in the form of a truncated pyramid or ball along the lower plane o Cutting of the column, intermediate floors and the wheels are in the form of monolithic reinforced concrete slabs; in nodes of the grid of columns at the levels of monolithic ceilings, orthogonally located linear rigid inserts of the type of hidden capitals are installed, supported on horizontal sections of columns with anchoring of outlets in plates outside the cross-section of the columns, the building is equipped with stiffness diaphragms made of prefabricated wall panels one floor high with loop releases of various lengths for anchoring panels at the levels of monolithic reinforced concrete floors, foundations, and with adjacent wall panels along the height of the building.

2. The building according to claim 1, characterized in that the joints of the columns with the foundation of the building are made according to the type of plug connection of the outlets of the reinforcement of the columns in the foundation body.