RU2490403C1 - Method to increase bearing capacity of jointless monolithic reinforced concrete frame - Google Patents

Method to increase bearing capacity of jointless monolithic reinforced concrete frame Download PDF

Info

Publication number
RU2490403C1
RU2490403C1 RU2012124320/03A RU2012124320A RU2490403C1 RU 2490403 C1 RU2490403 C1 RU 2490403C1 RU 2012124320/03 A RU2012124320/03 A RU 2012124320/03A RU 2012124320 A RU2012124320 A RU 2012124320A RU 2490403 C1 RU2490403 C1 RU 2490403C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
columns
reinforcement
frame
column
floor
Prior art date
Application number
RU2012124320/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Геннадьевич Кузьменко
Original Assignee
Сергей Геннадьевич Кузьменко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Геннадьевич Кузьменко filed Critical Сергей Геннадьевич Кузьменко
Priority to RU2012124320/03A priority Critical patent/RU2490403C1/en
Priority to PCT/RU2013/000464 priority patent/WO2013187803A2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2490403C1 publication Critical patent/RU2490403C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B5/00Floors; Floor construction with regard to insulation; Connections specially adapted therefor
    • E04B5/43Floor structures of extraordinary design; Features relating to the elastic stability; Floor structures specially designed for resting on columns only, e.g. mushroom floors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Conveying And Assembling Of Building Elements In Situ (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • On-Site Construction Work That Accompanies The Preparation And Application Of Concrete (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: method includes connection of pillars with floor slabs and placement of reinforcement elements. Forces are redistributed in areas of pillars coupling with slabs, forming single structural element units. The conventional borders of element units in plan are lines of rated zero bending torques in slabs around pillars. The conventional borders of element units along the vertical line are cross sections of pillars arranged in the middle of floor height. The design of the element unit sets eccentricity of vertical load transfer to pillars. The frame is formed from single structural element units, combining them into a spatial frame with reinforcement that is continuous and loopback in radial directions via adjacent slabs and pillars.
EFFECT: provision of higher bearing capacity of a frame.
7 dwg

Description

Способ повышения несущей способности безригельного монолитного железобетонного каркаса относится к области строительства и может быть использован при возведении жилищных, культурно-бытовых и промышленных объектов, в том числе и с пролетами перекрытий более 9-ти метров, при различных типах сечения колонн, в высотном монолитном строительстве, в том числе, в районах с повышенной сейсмической активностью.A method of increasing the bearing capacity of a bezelless monolithic reinforced concrete frame relates to the field of construction and can be used in the construction of housing, cultural, domestic and industrial facilities, including with spans of floors of more than 9 meters, with various types of column sections, in high-rise monolithic construction , including in areas with increased seismic activity.

Известны традиционные способы сборки железобетонных безригельных каркасов из колонн и плоских перекрытий, при пересечении которых, как правило, арматура колонн не связана с арматурой перекрытия. Вследствие чего, для повышения несущей способности каркаса, при восприятии нагрузки, с увеличением размера пролета перекрытия, увеличивают толщину плиты и/или сечение колонны, а так же густо армируют приколонную зону перекрытия.Known are traditional methods of assembling reinforced concrete bezelless frames from columns and flat floors, at the intersection of which, as a rule, the reinforcement of the columns is not connected with the reinforcement of the floor. As a result, in order to increase the load-bearing capacity of the carcass, during load perception, with an increase in the size of the span of the ceiling, the thickness of the slab and / or the cross-section of the column is increased, as well as densely reinforced near-wall zone of overlap.

Известно, что при бетонировании, как правило, швы располагают в уровне верхней и нижней плоскостей плиты перекрытия, то есть плиты пересекают швами бетонирования колонны.It is known that during concreting, as a rule, the joints are located at the level of the upper and lower planes of the floor slab, that is, the plates intersect with the concreting of the column.

Известно, что стык продольной арматуры колонн осуществляют преимущественно внахлест и в теле колонны, что приводит к бесполезному перерасходу арматуры, особенно с увеличением диаметра арматуры.It is known that the joint of the longitudinal reinforcement of the columns is carried out mainly with an overlap in the body of the column, which leads to useless overuse of the reinforcement, especially with an increase in the diameter of the reinforcement.

Если, при традиционной системе армирования, при увеличении шага колонн и нагрузок на перекрытие, при сечении колонны 400×400 и толщине плиты 200 мм, в результате расчета получаем расчетную арматуру в верхней растянутой зоне плиты перекрытия: Ax+Ay=100 см2, где Ax, Ay - расчетные значения арматуры по взаимно перпендикулярным направлениям, то разместить такое количество арматуры в растянутой зоне плиты просто невозможно.If, with the traditional reinforcement system, with increasing column spacing and floor loads, with a column cross-section of 400 × 400 and a plate thickness of 200 mm, as a result of the calculation, we obtain the calculated reinforcement in the upper stretched zone of the floor slab: Ax + Ay = 100 cm 2 , where Ax, Ay are the calculated values of the reinforcement in mutually perpendicular directions, it is simply impossible to place such an amount of reinforcement in the stretched zone of the plate.

Известен «Способ возведения каркаса безригельного многоэтажного здания» по патенту RU 2134752 от 21.01.1998, опубликовано 20.08.1999, МПК6 E04B 1/18, заключающийся в монтаже рядовых и наружных колонн, установке на них надколонных плит перекрытий, и монтаже межколонных и центральных плит перекрытий, при этом, после монтажа перекрытия верхнего этажа здания на верхнем этаже или на верхних этажах дополнительно монтируют диагональные подкосы, соединяющие в пределах каждого из этих этажей низ наружных колонн с верхом соседних рядовых колонн или верх наружных колонн с низом соседних рядовых колонн и расположенные нормально к соответствующему им фасаду здания, а затем удаляют размещенные под диагональными подкосами в пределах первого этажа часть наружных колонн.The well-known "Method of erecting a frame of a bezelless multi-storey building" according to the patent RU 2134752 from 01/21/1998, published on 08/20/1999, IPC 6 E04B 1/18, which consists in the installation of ordinary and external columns, the installation of supercolumn floor slabs on them, and the installation of intercolumn and central floor slabs, in this case, after installing the ceiling of the upper floor of the building on the upper floor or on the upper floors, diagonal braces are additionally mounted, connecting the bottom of the outer columns within the top of each of these floors with the top of adjacent ordinary columns or the top of columns with the bottom of adjacent ordinary columns and located normally to the building facade corresponding to them, and then part of the outer columns placed under the diagonal struts within the first floor is removed.

Данный способ сложен в использовании за счет дополнительных подкосов, и не позволяет возводить здания с большими пролетами перекрытий.This method is difficult to use due to additional struts, and does not allow to erect buildings with large spans of floors.

Известен «Способ возведения безригельного каркаса здания» по патенту RU 2206674 от 11.10.2001, опубликовано 20.06.2003, МПК7 E04B 1/18, E04B 1/22, включающий монтаж колонн и плит перекрытий, замоноличивание стыков между колоннами и плитами, пропуск арматуры сквозь колонны между плитами во взаимно перпендикулярных направлениях и натяжение ее, выдержку до набора бетоном стыка между колоннами и плитами передаточной прочности с последующей передачей усилия натяжения на бетон по периметру здания и омоноличиванием швов между плитами, при этом, после набора бетоном стыка между колоннами и плитами передаточной прочности, усилие натяжения арматуры на бетон передают попеременно во взаимно перпендикулярных направлениях поэтапно - сначала 30-40% общего усилия натяжения, затем 60-75% общего усилия натяжения, с последующим полным отпуском натяжения.The well-known "Method of erecting a bezelless building frame" according to patent RU 2206674 from 10/11/2001, published on 06/20/2003, IPC 7 E04B 1/18, E04B 1/22, including the installation of columns and floor slabs, monoling joints between columns and plates, the passage of reinforcement through the columns between the slabs in mutually perpendicular directions and tensioning it, holding until the concrete sets the joint between the columns and slabs of the transmission strength, followed by the transfer of the tensile force to the concrete along the perimeter of the building and the monolithic joints between the slabs, after which the concrete is set the joint between the columns and the plates of the transmission strength, the tension force of the reinforcement on the concrete is transferred alternately in mutually perpendicular directions in stages - first 30-40% of the total tension force, then 60-75% of the total tension force, followed by a complete release of tension.

Данный способ также сложен в использовании за счет того, так, как требует дополнительного натяжения арматуры на бетон, и нет конструктивной связи колонн с перекрытием.This method is also difficult to use due to the fact that it requires additional tension of the reinforcement on concrete, and there is no constructive connection of the columns with the ceiling.

Наиболее близким является «Способ повышения несущей способности безбалочного монолитного железобетонного перекрытия» по патенту RU 2394140, от 09.06.2009, опубликовано 10.07.2010, МПК E04G 23/02, Е04В 5/43, включающий размещение на соединенной с колонной плите перекрытия, которая снабжена продольной арматурой усиливающих элементов, при этом в приколонной зоне плиты перекрытия выполняют вертикальные отверстия, в которые устанавливают усиливающие элементы в виде набора стержней с анкерными элементами на концах, образующих не связанную с продольной арматурой поперечную арматуру, и заливают раствор безусадочной расширяющейся бетонной смесью; приколонная зона перекрытия размещения вертикальных стержней поперечной арматуры в плане имеет форму четырех прямоугольников, одна сторона каждого из которых примыкает к колонне и равна ширине последней, а другая сторона превышает в 1,5-3,5 раза толщину плиты перекрытия; диаметр отверстий, выполненных в плите перекрытия, в 1,5-2,5 раза больше диаметра стержней поперечной арматуры, при этом отверстия снизу выполнены глухими с донышком или снабжены пробкой; приколонная зона перекрытия размещения вертикальных стержней поперечной арматуры в плане имеет форму описанного вокруг колонны квадрата, сторона которого равна сумме ширины колонны и удвоенного определяющего размера приколонной зоны - расстояния между внешней границей приколонной зоны и колонной, превышающего в 1,5-3,5 раза толщину плиты перекрытия.The closest is the "Method of increasing the bearing capacity of bezbolnogo monolithic reinforced concrete floors" according to patent RU 2394140, dated 09.06.2009, published July 10, 2010, IPC E04G 23/02, EB04 5/43, including placement on a floor slab connected to the column, which is equipped with longitudinal reinforcement of reinforcing elements, while vertical holes are made in the near-slab zone of the floor slab, into which reinforcing elements are installed in the form of a set of rods with anchor elements at the ends forming non-longitudinal reinforcement th transverse reinforcement, and pour the solution with a non-shrinking expanding concrete mixture; the near-sided overlapping zone of the placement of vertical rods of the transverse reinforcement in the plan has the shape of four rectangles, one side of each of which adjoins the column and is equal to the width of the latter, and the other side exceeds 1.5-3.5 times the thickness of the slab; the diameter of the holes made in the slab is 1.5-2.5 times larger than the diameter of the rods of the transverse reinforcement, while the holes on the bottom are made blind with a bottom or equipped with a stopper; the near-column zone of overlapping the placement of vertical rods of transverse reinforcement in the plan has the shape of a square described around the column, the side of which is equal to the sum of the column width and twice the determining size of the near-column zone - the distance between the external boundary of the near-column zone and the column exceeding 1.5-3.5 times the thickness floor slabs.

Данный способ повышения несущей способности безбалочного монолитного железобетонного перекрытия усиливает только приколонную часть перекрытия и только дополнительной поперечной арматурой, не создавая единого узла сопряжения колонны с перекрытием.This method of increasing the bearing capacity of a bezel-free monolithic reinforced concrete floor reinforces only the near-column part of the floor and only additional transverse reinforcement, without creating a single node for connecting the column to the floor.

Задачей предлагаемого технического решения является обеспечение повышенной несущей способности монолитного железобетонного каркаса при возведении жилищных, культурно-бытовых и промышленных объектов, в том числе и с пролетами перекрытий более 9-ти метров, без предварительного напряжения арматуры, при различных типах сечения колонн, в высотном монолитном строительстве, в том числе, в районах с повышенной сейсмической активностью.The objective of the proposed technical solution is to provide increased load-bearing capacity of a monolithic reinforced concrete frame during the construction of housing, cultural, domestic and industrial facilities, including with spans of floors of more than 9 meters, without prestressing reinforcement, with various types of column sections, in a monolithic high-rise construction, including in areas with increased seismic activity.

Задача решена за счет способа повышения несущей способности безригельного монолитного железобетонного каркаса, включающего соединение колонн с плитами перекрытия, и размещение арматурных элементов, при этом, повышают несущую способность каркаса, путем перераспределения усилий в местах сопряжения колонн с перекрытиями, создавая единые конструктивные элемент-узлы, условными границами которых являются, на плане - линии расчетных нулевых изгибающих моментов в перекрытиях вокруг колонн, а по вертикали - сечения колонн расположенные посередине высоты этажей; конструкцией элемент-узла задают эксцентриситет передачи вертикальной нагрузки на колонны; формируют каркас из единых конструктивных элемент-узлов, объединяя их в пространственный каркас непрерывной и закольцованной в радиальных направлениях, через смежные перекрытия и колонны, арматурой.The problem is solved by a method of increasing the bearing capacity of a bezelless monolithic reinforced concrete frame, including connecting columns with floor slabs, and the placement of reinforcing elements, while increasing the carrying capacity of the frame by redistributing forces in the places where the columns mate with floors, creating single structural units, the conditional boundaries of which are, on the plan, the lines of the calculated zero bending moments in the ceilings around the columns, and the vertical sections of the columns located in gray uniform height of floors; the design of the element-unit sets the eccentricity of the vertical load transfer to the columns; they form a frame from unified structural element-nodes, combining them into a spatial frame continuous and looped in radial directions, through adjacent ceilings and columns, by reinforcement.

Способ повышения несущей способности безригельного монолитного железобетонного каркаса, путем перераспределения усилий в местах сопряжения колонн с перекрытиями, позволяет увеличить сопротивление взаимному повороту колонн и перекрытий в местах сопряжения, и повысить жесткость каркаса по всем направлениям; увеличить сопротивление горизонтальным нагрузкам, таким как, ветер и пульсация ветра; регулируемым эксцентриситетом «е» запустить механизм автоматической разгрузки колонн; воспринимать изгибающие моменты от ветровых и пролетных нагрузок единым элементом-узлом высотой в целый этаж, а не отдельно колонной и перекрытием; перераспределить усилие продавливания перекрытия над колонной, так как, перекрытие ощущает опору не на колонну, а на значительно расширенную область, благодаря особой конфигурации арматурных стержней в нем, поскольку отгибы продольной арматуры нижней колонны, упираясь в отгибы продольной арматуры верхней колонны, создают эффект поддерживающей капители в теле плиты, в то же время, являясь надежными анкерами при восприятии изгибающих, приколонных моментов; повысить сейсмостойкость каркаса.A method of increasing the bearing capacity of a bezrigelny monolithic reinforced concrete frame, by redistributing the forces at the mating places of the columns with ceilings, allows to increase the resistance to mutual rotation of the columns and ceilings at the mating places, and to increase the rigidity of the frame in all directions; increase resistance to horizontal loads, such as wind and ripple; adjustable eccentricity "e" to start the mechanism of automatic unloading of columns; perceive bending moments from wind and flying loads as a single unit-node with a height of an entire floor, and not separately by a column and ceiling; redistribute the force of pushing the ceiling over the column, since the ceiling does not feel support on the column, but on a significantly expanded area, due to the special configuration of the reinforcing bars in it, since the bends of the longitudinal reinforcement of the lower column, resting against the bends of the longitudinal reinforcement of the upper column, create the effect of supporting capitals in the body of the plate, at the same time, being reliable anchors in the perception of bending, near-moment moments; increase the seismic resistance of the frame.

Способ повышения несущей способности безригельного монолитного железобетонного каркаса осуществляют в каркасе, изображенном на чертежах, где на фиг.1 - каркас в сборе, на фиг 2 - монолитный конструктивный элемент - узел с арматурой 9, на фиг.3 - арматура 9, 17, 18; на фиг.4 - конструктивный разрез по каркасу, на фиг.5 - раскладка арматуры в плане по перекрытию, на фиг.6 - монолитный конструктивный узел с арматурой 18, на фиг.7 - схема расположения равноудаленных колонн по принципу равностороннего треугольника.A method of increasing the bearing capacity of a bezelless monolithic reinforced concrete carcass is carried out in the carcass shown in the drawings, where in Fig. 1 is a complete assembly, in Fig. 2 is a monolithic structural element, a unit with reinforcement 9, in Fig. 3 - reinforcement 9, 17, 18 ; figure 4 is a structural section along the frame, figure 5 is the layout of the reinforcement in terms of overlap, figure 6 is a monolithic structural unit with reinforcement 18, figure 7 is an arrangement of equidistant columns on the principle of an equilateral triangle.

На фиг.1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 изображены: каркас 1 монолитный железобетонный безригельный в сборе, жесткий конструктивный элемент-узел 2, колонна 3, перекрытие 4, линия 5 расчетных нулевых изгибающих моментов в перекрытиях, сечение 6 колонн с наименьшими изгибающими моментами, место расположения швов бетонирования, армирование 7 радиального перекрытие, армирование 8 концентрическое, продольная арматура

Figure 00000001
9 колонной части узла с отгибами в плитную часть узла, растянутая приколонная зона 10 плитной части узла, зона 11 плиты перекрытия, растянутая пролетная, арматура 12 конструктивная, стык 13 отогнутой части продольной арматуры колонной части элемента-узла в верхней растянутой приколонной плитной части элемента-узла, консольные свесы 14 перекрытия, кольцевая распределительная арматура 15, эксцентриситет «е» 16 передачи нагрузки перекрытия на колонну, продольная арматура
Figure 00000002
17 колонной части узла с отгибами в плитную часть узла, продольная арматура
Figure 00000003
18 колонной части узла с отгибами в плитную часть узла, колонная часть 19 элемента-узла, плитная часть 20 элемента-узла.Figure 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 show: frame 1 monolithic reinforced concrete bezelless assembly, rigid structural element-unit 2, column 3, overlap 4, line 5 of the calculated zero bending moments in the floors, section 6 columns with the least bending moments, the location of the concreting joints, reinforcement 7 radial overlap, reinforcement 8 concentric, longitudinal reinforcement
Figure 00000001
9 of the column part of the assembly with bends into the plate part of the assembly, the extended near-edge zone 10 of the plate assembly, the zone 11 of the floor slab, the extended span, structural reinforcement 12, the joint 13 of the bent portion of the longitudinal reinforcement of the column part of the assembly-unit in the upper stretched near-wall plate part of the element - node, cantilever overhangs 14 overlap, annular distribution fittings 15, eccentricity "e" 16 transfer load floor to the column, longitudinal reinforcement
Figure 00000002
17 column part of the assembly with bends in the plate part of the assembly, longitudinal reinforcement
Figure 00000003
18 column part of the assembly with bends in the plate part of the assembly, column part 19 of the assembly member, plate part 20 of the assembly member.

Способ повышения несущей способности безригельного монолитного железобетонного каркаса осуществляют при его сборке следующим образом.A method of increasing the bearing capacity of bezrigelnogo monolithic reinforced concrete frame is carried out during its assembly as follows.

Устанавливают опалубку перекрытия 4 текущего этажа. Под этой опалубкой устанавливают секции замковой опалубки на верхнюю часть колонн, от сечения 6 текущего этажа.Install the formwork of the floor 4 of the current floor. Under this formwork, sections of the castle formwork are installed on the upper part of the columns, from section 6 of the current floor.

Формируют конструктивно организованный элемент-узел 2, из колонной части 19 и плитной части 20, вокруг центра, расположенного в месте пересечения центральной оси колонны 3 с плитой перекрытия 4, по вертикали - из половины колонны текущего этажа и половины колонны следующего этажа, с условными границами по сечению 6 колонн расположенных посередине высоты этажей, а на плане - из фрагмента перекрытия вокруг колонн, с условными границами по линии 5 расчетных нулевых изгибающих моментов в перекрытиях, сопрягая плитную и колонную части, объединенных радиально направленной продольной арматурой 9, или 17, или 18 колонн, отгибами в плитную часть элемента-узла, при этом создают условия для перераспределения усилии в местах сопряжения колонн с перекрытиями, повышая несущую способность каркаса.A structurally organized element-node 2 is formed from the column part 19 and the plate part 20, around the center located at the intersection of the central axis of the column 3 with the floor slab 4, vertically - from the half of the column of the current floor and half of the column of the next floor, with conditional boundaries along the section of 6 columns located in the middle of the height of the floors, and on the plan - from a fragment of the overlap around the columns, with conditional boundaries along the line of 5 calculated zero bending moments in the ceilings, matching the plate and column parts, combined radially directed longitudinal reinforcement of 9, or 17, or 18 columns, by bends to the plate part of the assembly element, while creating conditions for the redistribution of force in the places where the columns mate with the ceilings, increasing the bearing capacity of the frame.

Арматура, с особой конфигурацией отгибов

Figure 00000001
9,
Figure 00000002
17,
Figure 00000003
18, является основной образующей арматурного каркаса элемента-узла 2.Reinforcement with a special configuration of bends
Figure 00000001
9,
Figure 00000002
17,
Figure 00000003
18, is the main generatrix of the reinforcing cage of the element-node 2.

В растянутой приколонной зоне 10 плитной части элемента-узла 2 арматура 9, и/или 17, и/или 18, отгибами для нижнего и для верхнего этажа, жестко соединяют с вертикальным нахлестом.In the stretched near-zone zone 10 of the slab part of the element-node 2, the reinforcement 9, and / or 17, and / or 18, by bends for the lower and upper floors, are rigidly connected to the vertical overlap.

Наличие у арматуры 9, 17, 18, отгибов в верхнюю растянутую приколонную зону 10 плитной части элемента-узла 2, задает, всегда присутствующий и регулируемый проектными решениями, эксцентриситет «е» 16, передачи вертикальной нагрузки перекрытия на колонну.The presence of reinforcement 9, 17, 18, bends in the upper elongated near-zone zone 10 of the slab part of the element-node 2, defines, always present and regulated by design solutions, the eccentricity "e" 16, the transmission of the vertical load of the ceiling to the column.

Наличие эксцентриситета «е» 16 передачи вертикальной нагрузки на колонную часть 3 элемента-узла 2, при жестком стыке 13 и изогнутой формы детали 9 или 17 или 18:The presence of eccentricity "e" 16 transfer of vertical load to the column part 3 of the element-node 2, with a rigid joint 13 and a curved shape of the part 9 or 17 or 18:

- создает момент в колонной части арматуры 9 или 17 или 18, выдергивающий арматуру вверх, то есть в арматуре 9 или 17 или 18 создается разгружающее колонну 3 усилие, направленное вверх;- creates a moment in the column part of the valve 9 or 17 or 18, pulling the valve up, that is, in the valve 9 or 17 or 18 creates an unloading column 3 force directed upward;

- обеспечивает автоматическую работу механизма разгрузки: при увеличении количества этажей увеличивается и разгружающий момент в колоннах 3 нижележащих этажей.- provides automatic operation of the unloading mechanism: with an increase in the number of floors, the unloading moment in the columns of 3 underlying floors also increases.

Собранный пространственный арматурный каркас для формирования элемента-узла 2 устанавливают своими отгибами арматуры 9, и/или 17, и/или 18, на такой же пространственный арматурный каркас, выступающий из колонны 3 текущего этажа, на отгибы арматуры 9, и/или 17, и/или 18,The assembled spatial reinforcing cage for forming the element-node 2 is set with its bends of the reinforcement 9, and / or 17, and / or 18, on the same spatial reinforcing cage protruding from the column 3 of the current floor, on the bends of the reinforcement 9, and / or 17, and / or 18,

Отгибы продольной арматуры 9, или 17, или 18, нижней колонны (фиг.2, фиг.4, фиг.6), упираясь в отгибы продольной арматуры 9 или 17 или 18 верхней колонны (фиг.2, фиг.4, фиг.6) создают эффект поддерживающей капители в теле плиты, в то же время являясь надежными анкерами при восприятии изгибающих приколонных моментов. При этом перекрытие при работе ощущает опору не на колонну, а на значительно расширенную область.Bends of the longitudinal reinforcement 9, or 17, or 18, of the lower column (FIG. 2, FIG. 4, FIG. 6), abutting against the limb of the longitudinal reinforcement 9 or 17 or 18 of the upper column (FIG. 2, FIG. 4, FIG. 6) create the effect of supporting capitals in the body of the plate, at the same time being reliable anchors in the perception of bending near-face moments. At the same time, the overlap during operation does not feel support on the column, but on a significantly expanded area.

Сваривают отгибы в нахлесте арматуры 9, и/или 17, и/или 18, текущего и следующего этажа. Далее раскладывают радиальную арматуру 7, сваривая ее с арматурой 9, или 17, или 18, (фиг.2), устанавливают концентрическую арматуру 8 в пролете перекрытия (фиг.2, фиг.6), и конструктивную арматуру 12, то есть формируют каркас из единых конструктивных элементов-узлов, объединяя их в пространственный каркас непрерывной и закольцованной в радиальных направлениях, через смежные перекрытия и колонны, арматурой, создавая непрерывную систему колонна-перекрытие-колонна-перекрытие, закольцованную смежными перекрытиями и колоннами радиальным армированием (см. фиг.4).Bends are welded in the overlap of reinforcement 9, and / or 17, and / or 18, of the current and next floor. Next, the radial reinforcement 7 is laid out, welding it with the reinforcement 9, or 17, or 18, (Fig. 2), the concentric reinforcement 8 is installed in the span of the ceiling (Fig. 2, Fig. 6), and the structural reinforcement 12, that is, form a frame from unified structural elements-nodes, combining them into a spatial framework continuous and looped in radial directions, through adjacent floors and columns, by reinforcement, creating a continuous column-ceiling-column-ceiling system, looped by adjacent ceilings and columns of radial reinforcement m (see FIG. 4).

Затем устанавливают секции опалубки колонн 3 на половину следующего этажа и бетонируют перекрытие 4 текущего этажа с половиной колонны 3 текущего этажа и половиной колонны 3 следующего этажа, то есть элементы-узлы 2 бетонируются целиком за одну захватку между, расположенными посередине высоты этажей, сечениями 6 колонн 3, что резко повыщает несущую способность каркаса.Then, formwork sections of columns 3 are installed on half of the next floor and the floor 4 of the current floor is concreted with half of the column 3 of the current floor and half of the column 3 of the next floor, that is, the elements-nodes 2 are concreted as a whole in one grip between the sections of 6 columns located in the middle of the height of the floors 3, which dramatically increases the bearing capacity of the frame.

Несущая способность безригельного монолитного железобетонного каркаса повышается при работаете элемента-узла 2, следующим образом.The bearing capacity of bezrigelnogo monolithic reinforced concrete frame increases with the operation of the element-node 2, as follows.

Основной характеристикой элемента-узла 2 является эксцентриситет «е» 16 передачи нагрузки перекрытия на колонну.The main characteristic of the element-node 2 is the eccentricity "e" 16 transfer load overlap on the column.

Пролетные вертикальные нагрузки, действующие на перекрытие, передаются через арматуру 9 или 17 или 18 на колонну 3 с эксцентриситетом «e» 16. При этом, на каждом этаже в продольной арматуре колонн, кроме усилия сжатия N возникают растягивающие усилия от изгибающего момента, равного М=Ne. (фиг.4)Span vertical loads acting on the ceiling are transmitted through reinforcement 9 or 17 or 18 to column 3 with eccentricity "e" 16. Moreover, in addition to compression force N, tensile forces from bending moment equal to M arise on each floor in the longitudinal reinforcement of columns = Ne. (figure 4)

Вследствие наличия эксцентриситета 16 и непрерывности, закольцованности с соседствующим этажом радиального армирования колонна-перекрытие-колонна-перекрытие, (фиг.4) пролетные нагрузки на перекрытие растягивают радиальную арматуру, в том числе и в колонной зоне, создавая при этом разгрузочный момент в арматуре колонны. Учитывая это, можно уменьшить расход армирования колонн.Due to the presence of eccentricity 16 and continuity, ringing with the adjacent floor of the radial reinforcement column-floor-column-column-floor, (Fig. 4) span loads on the floor stretch the radial reinforcement, including in the column zone, creating a discharge moment in the column reinforcement . Given this, it is possible to reduce the cost of reinforcing columns.

При этом, при одинаковых параметрах этажей и нагрузках и эксцентриситетах, в арматуре колонн нижнего этажа возникнут усилия сжатия ∑N=nN, и изгибающий момент ∑M=nNe, где n - количество этажей.Moreover, with the same parameters of the floors and loads and eccentricities, compression forces сжатияN = nN and bending moment ∑M = nNe, where n is the number of floors, will appear in the reinforcement of the columns of the lower floor.

Если, при традиционном способе сборки каркаса изгибающий момент над колонной совершал только разрушающую работу, то в предлагаемом техническом решении, изгибающий момент М, созданный эксцентриситетом «е», благодаря особой форме арматуры 9 или 17 или 18, стремится выдернуть арматуру вверх, то есть создается вертикальное усилие, направленное вверх, и противоположное вертикальной нагрузке на каркас.If, in the traditional method of assembling the frame, the bending moment above the column did only destructive work, then in the proposed technical solution, the bending moment M created by the eccentricity "e", due to the special shape of the reinforcement 9 or 17 or 18, tends to pull the reinforcement up, that is, it creates vertical force directed upward, and opposite to the vertical load on the frame.

Благодаря этому, в каркасе постоянно работает эффект саморазгружения в колоннах, причем с ростом количества этажей, в нижних этажах автоматически увеличивается и разгружающий эффект.Due to this, the self-unloading effect in the columns constantly works in the frame, and with the increase in the number of floors, the unloading effect also automatically increases in the lower floors.

Благодаря вертикальному нахлесту отгибов продольной арматуры 9, или 17, или 18, колонн 3, в растянутой приколонной зоне 10 плитной части элемента-узла 2, создается дополнительная жесткость сечения арматуры при восприятии изгибающего момента (фиг.4).Due to the vertical overlap of the bends of the longitudinal reinforcement 9, or 17, or 18, of the columns 3, in the elongated near-edge zone 10 of the plate part of the element-node 2, additional rigidity of the reinforcement section is created when perceiving the bending moment (Fig. 4).

Благодаря жесткому стыку 13 отгибов продольной арматуры колонн и дальнейшим его разветвлением в колонны верхнего и нижнего этажа, увеличивается сопротивление изгибающему моменту в направлении от стыка 13 к колонне 3, за счет увеличения расстояния между сечениями отгибов 9 верхней и нижней колонн.Due to the rigid joint 13 of the bends of the longitudinal reinforcement of the columns and its further branching into columns of the upper and lower floors, the bending moment increases in the direction from the joint 13 to the column 3, due to an increase in the distance between the sections of the bends 9 of the upper and lower columns.

Способ повышения несущей способности безригельного монолитного железобетонного каркаса путем перераспределения усилий в местах сопряжения колонн с перекрытиями позволяет:A method of increasing the bearing capacity of a bezrigelny monolithic reinforced concrete frame by redistributing the forces in the places of conjugation of columns with ceilings allows:

- увеличить сопротивление взаимному повороту элементов (колонн и перекрытий) в местах сопряжения и повысить жесткость каркаса по всем направлениям;- increase the resistance to mutual rotation of the elements (columns and ceilings) in the interface and increase the rigidity of the frame in all directions;

- увеличить сопротивление горизонтальным нагрузкам (ветер, пульсация ветра);- increase resistance to horizontal loads (wind, ripple);

- регулируемым эксцентриситетом «е» запустить механизм автоматической разгрузки колонн;- adjustable eccentricity "e" to start the mechanism of automatic unloading of columns;

- перераспределить изгибающие моменты перекрытий, которые воспринимаются уже не колонной, а элементом-узлом, и перераспределить усилие продавливания перекрытия над колонной, так как, перекрытие ощущает опору не на колонну, а на значительно расширенную область, благодаря особой конфигурации арматурных стержней в нем, поскольку отгибы продольной арматуры нижней колонны (фиг.2, фиг.4, фиг.6), упираясь в отгибы продольной арматуры верхней колонны (фиг.2, фиг.4, фиг.6) создают эффект поддерживающей капители в теле плиты, в то же время являясь надежными анкерами при восприятии изгибающих приколонных моментов.- redistribute the bending moments of the ceilings, which are no longer perceived by the column, but by the element-node, and redistribute the force of forcing the overlap over the column, since the overlap feels support not on the column, but on a significantly expanded area, due to the special configuration of the reinforcing bars in it, since bends of the longitudinal reinforcement of the lower column (FIG. 2, FIG. 4, FIG. 6), abutting against the bends of the longitudinal reinforcement of the upper column (FIG. 2, FIG. 4, FIG. 6) create the effect of supporting capitals in the body of the plate, at the same time being reliable mi anchors in the perception of bending funnel moments.

Техническим эффектом является обеспечение повышенной несущей способности монолитного железобетонного каркаса при возведении жилищных, культурно-бытовых и промышленных объектов, в том числе и с пролетами перекрытий более 9 метров, без предварительного напряжения арматуры, при различных типах сечения колонн, в высотном монолитном строительстве, в том числе, в районах с повышенной сейсмической активностью, путем перераспределения усилий в местах сопряжения колонн с перекрытиями, создавая единые конструктивные элемент-узлы, условными границами которых являются, на плане - линии расчетных нулевых изгибающих моментов в перекрытиях вокруг колонн, а по вертикали - сечения колонн расположенные посередине высоты этажей; конструкцией элемент-узла задают эксцентриситет передачи вертикальной нагрузки на колонны; формируют каркас из единых конструктивных элементов-узлов, объединяя их в пространственный каркас непрерывной и закольцованной в радиальных направлениях, через смежные перекрытия и колонны, арматурой.The technical effect is to provide increased load-bearing capacity of a monolithic reinforced concrete frame during the construction of housing, cultural, domestic and industrial facilities, including with spans of floors of more than 9 meters, without prestressing reinforcement, with various types of cross-sections of columns, in high-rise monolithic construction, including including, in areas with increased seismic activity, by redistributing efforts at the places where the columns mate with the ceilings, creating unified structural elements-nodes, conditional groups whose names are, on the plan - lines of calculated zero bending moments in the ceilings around the columns, and vertically - sections of columns located in the middle of the height of the floors; the design of the element-unit sets the eccentricity of the vertical load transfer to the columns; they form a frame from unified structural elements-units, combining them into a spatial frame continuous and looped in radial directions, through adjacent ceilings and columns, by reinforcement.

Claims (1)

Способ повышения несущей способности безригельного монолитного железобетонного каркаса, включающий соединение колонн с плитами перекрытия и размещение арматурных элементов, отличающийся тем, что повышают несущую способность каркаса путем перераспределения усилий в местах сопряжения колонн с перекрытиями, создавая единые конструктивные элемент-узлы, условными границами которых являются на плане линии расчетных нулевых изгибающих моментов в перекрытиях вокруг колонн, а по вертикали - сечения колонн, расположенные посередине высоты этажей; конструкцией элемент-узла задают эксцентриситет передачи вертикальной нагрузки на колонны; формируют каркас из единых конструктивных элементов-узлов, объединяя их в пространственный каркас непрерывной и закольцованной в радиальных направлениях через смежные перекрытия и колонны арматурой. A method of increasing the bearing capacity of a bezrigelny monolithic reinforced concrete frame, comprising connecting columns with floor slabs and placing reinforcing elements, characterized in that they increase the carrying capacity of the frame by redistributing forces at the mating places of the columns with floors, creating uniform structural units, the conditional boundaries of which are on plan of the line of calculated zero bending moments in the ceilings around the columns, and vertically - sections of the columns located in the middle of the height tazhey; the design of the element-unit sets the eccentricity of the vertical load transfer to the columns; they form a frame from unified structural elements-units, combining them into a spatial frame continuous and looped in radial directions through adjacent ceilings and columns with reinforcement.
RU2012124320/03A 2012-06-14 2012-06-14 Method to increase bearing capacity of jointless monolithic reinforced concrete frame RU2490403C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012124320/03A RU2490403C1 (en) 2012-06-14 2012-06-14 Method to increase bearing capacity of jointless monolithic reinforced concrete frame
PCT/RU2013/000464 WO2013187803A2 (en) 2012-06-14 2013-06-06 Method for increasing the load-bearing capacity of a girderless monolithic reinforced-concrete framework

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012124320/03A RU2490403C1 (en) 2012-06-14 2012-06-14 Method to increase bearing capacity of jointless monolithic reinforced concrete frame

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2490403C1 true RU2490403C1 (en) 2013-08-20

Family

ID=49162845

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012124320/03A RU2490403C1 (en) 2012-06-14 2012-06-14 Method to increase bearing capacity of jointless monolithic reinforced concrete frame

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2490403C1 (en)
WO (1) WO2013187803A2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112541204A (en) * 2019-09-23 2021-03-23 深圳市建筑设计研究总院有限公司 Frame loading and layer-by-layer pre-internal force calculation method
CN111779130A (en) * 2020-08-05 2020-10-16 沈阳金之利科技有限公司 Three-dimensional netted anti-seismic building structure and construction method
CN113944270A (en) * 2021-12-16 2022-01-18 青岛新华友建工集团股份有限公司 Cast-in-place prestressed concrete sandwich composite beamless floor structure

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2194129C2 (en) * 2000-09-06 2002-12-10 Силаев Сергей Борисович Unit if joint between vertical building member and horizontal cast-in-situ reinforced-concrete member
RU2376424C1 (en) * 2008-06-03 2009-12-20 Николай Павлович Тиховский Ready-built and solid-cast building construction system
RU2394140C1 (en) * 2009-06-09 2010-07-10 Полина Юрьевна Бирулина Method of increasing load-carrying capacity of flat slab cast-in-situ reinforced concrete covering

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2309228C1 (en) * 2006-03-10 2007-10-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) Girderless floor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2194129C2 (en) * 2000-09-06 2002-12-10 Силаев Сергей Борисович Unit if joint between vertical building member and horizontal cast-in-situ reinforced-concrete member
RU2376424C1 (en) * 2008-06-03 2009-12-20 Николай Павлович Тиховский Ready-built and solid-cast building construction system
RU2394140C1 (en) * 2009-06-09 2010-07-10 Полина Юрьевна Бирулина Method of increasing load-carrying capacity of flat slab cast-in-situ reinforced concrete covering

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013187803A3 (en) 2014-02-27
WO2013187803A2 (en) 2013-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107503553B (en) Full-assembled prestressed concrete frame anti-seismic energy dissipation component system and construction method
CN107700653B (en) Mixed connection post-tensioned prestressing assembled concrete frame system and construction method thereof
US20200141110A1 (en) Prestressed assembled concrete frame-joint connecting structure and constructing method thereof
WO2019056717A1 (en) Post-tensioned prestressed assembly-style system of concrete framework and shock-resistant and energy-dissipating components, and construction method
RU2490403C1 (en) Method to increase bearing capacity of jointless monolithic reinforced concrete frame
KR20150138785A (en) Vertical expansion remodeling method of existing building with seperate load path
CN212453065U (en) Assembled building frame structure member
RU156642U1 (en) COLUMN ASSEMBLY ASSEMBLY
KR101260392B1 (en) Precast concrete column and beam unit assembling structure being connected in the low bending moment zone
RU84881U1 (en) FRAME OF BUILDINGS AND STRUCTURES
RU2197578C2 (en) Structural system of multistory building and process of its erection ( variants )
RU173486U1 (en) ELEMENT OF MONOLITHIC CONCRETE COVERING
RU2134751C1 (en) Framework of building and method of its erection
RU2382154C1 (en) Girderless ceiling
EA007115B1 (en) Frame of multistorey building or structures
CN218714067U (en) Sectional post-tensioned prestressed splicing node of assembled self-resetting concrete member
RU2244787C1 (en) Butt-joint and method for composite columns connection with floor structure
RU2226593C2 (en) Composite multi-store building frame made of reinforced concrete
RU102640U1 (en) Prefabricated Monolithic Overlapping of the Frame Building
RU2547035C2 (en) Nodal coupling of pillar with monolithic slab
CN212200732U (en) Fixing structure of external extending tubular column of building
RU102639U1 (en) Prefabricated Monolithic Overlapping of the Frame Building
RU67597U1 (en) Prefabricated Monolithic Prestressed Building Frame
RU54980U1 (en) UNIVERSAL SPATIAL ASSEMBLY-MONOLITHIC FRAME WITH CONTINUOUS COVERINGS
RU121836U1 (en) FRAME MONOLITHIC REINFORCED CONCRETE MEAMLESS

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160615