RU2607819C1 - Beam type building structure - Google Patents

Beam type building structure Download PDF

Info

Publication number
RU2607819C1
RU2607819C1 RU2016105984A RU2016105984A RU2607819C1 RU 2607819 C1 RU2607819 C1 RU 2607819C1 RU 2016105984 A RU2016105984 A RU 2016105984A RU 2016105984 A RU2016105984 A RU 2016105984A RU 2607819 C1 RU2607819 C1 RU 2607819C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
span
length
building structure
section
reinforcement
Prior art date
Application number
RU2016105984A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Владимирович Гусев
Original Assignee
Борис Владимирович Гусев
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 Борис Владимирович Гусев filed Critical Борис Владимирович Гусев
Priority to RU2016105984A priority Critical patent/RU2607819C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2607819C1 publication Critical patent/RU2607819C1/en

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/20—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of concrete or other stone-like material, e.g. with reinforcements or tensioning members

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: invention relates to construction, specifically to beam type building structures. Beam type building structure has body with longitudinal axis, which comprises wall, upper and lower belts, support sections and span. Span is made with length L with variable configuration of cross section along length with one-sided asymmetric increase in cross section thickness on large part of structure length. Beam side wall, creating asymmetric increase in cross section thickness, is made convex-curved in conditional horizontal longitudinal plane of structure symmetry with convexity, having curvature, circumscribed by radius R with center located on structure opposite side at distance exceeding span length and satisfying proposed condition of R/L = (5÷15).
EFFECT: technical result consists in improvement of seismic resistance and load-carrying capacity on perception of various loads with reducing consumption of materials and increasing structure operating life.
5 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства, а именно к строительным конструкциям типа балки.The invention relates to the field of construction, namely to building structures such as beams.

Известна железобетонная балка, включающая корпус с параллельными боковыми стенками, верхним и нижним поясами продольную и поперечную арматуру (SU 1548309 A1, опубл.07.03.1990).Known reinforced concrete beam, comprising a housing with parallel side walls, upper and lower belts longitudinal and transverse reinforcement (SU 1548309 A1, publ. 07.03.1990).

Известен арматурный каркас железобетонной балки, включающий параллельно расположенную продольную арматуру верхнего и нижнего поясов боковых стенок, поперечную арматуру и опорные пластины с анкерными стержнями. Продольная боковая, верхняя и нижняя арматуры выполнены параллельными между собой. (SU 1783091 A1, опубл. 23.12.1992).Known reinforcing frame reinforced concrete beams, including parallel to the longitudinal longitudinal reinforcement of the upper and lower zones of the side walls, transverse reinforcement and base plates with anchor rods. Longitudinal lateral, upper and lower reinforcement are made parallel to each other. (SU 1783091 A1, publ. 23.12.1992).

К недостаткам известных конструкций относятся неполная корреляция конфигурации поперечного сечения с расчетными сочетаниями постоянных и переменных вертикальных и динамических горизонтальных в том числе сейсмонагрузок, характером и распределением усилий по длине пролета, что вызывает недоиспользование несущей способности на отдельных участках ее длины и недостаточный запас сейсмостойкости конструкции, а следовательно, создает неоправданный перерасход материалов при уменьшенной надежности, несущей способности и сейсмостойкости балки. Кроме того, балка с постоянным поперечным сечением в пролете при использовании в проезжей части мостов, эстакад, путепроводов имеет недостаточно высокий диапазон частот собственных колебаний до опасного уровня, связанного с вхождением в резонанс и риском возможного преждевременного разрушения балки при повторно воздействующих в том числе ритмичных динамических нагрузках.The disadvantages of the known designs include the incomplete correlation of the configuration of the cross section with the calculated combinations of constant and variable vertical and dynamic horizontal including seismic loads, the nature and distribution of forces along the span, which causes underutilization of bearing capacity in individual sections of its length and insufficient margin of seismic resistance of the structure, and therefore, creates an unjustified overspending of materials with reduced reliability, bearing capacity and seismic resistance beams. In addition, a beam with a constant cross-section in passage when using bridges, overpasses, overpasses in the carriageway has an insufficiently high frequency range of natural vibrations to a dangerous level associated with resonance and the risk of possible premature destruction of the beam during repeated exposure, including rhythmic dynamic loads.

Задачей изобретения является разработка строительной конструкции типа балки с повышенной сейсмостойкостью и несущей способностью на восприятие различных сочетаний постоянных и переменных динамических нагрузок при снижении расхода материалов и повышении долговечности конструкции.The objective of the invention is to develop a building structure such as a beam with increased seismic resistance and bearing capacity for the perception of various combinations of constant and variable dynamic loads while reducing material consumption and increasing the durability of the structure.

Поставленная задача решается тем, что строительная конструкция типа балки согласно изобретению имеет корпус с продольной осью, включающий стенку, верхний и нижний пояса, опорные участки и пролет длиной L с переменной конфигурацией поперечного сечения по длине с односторонним асимметричным возрастанием толщины сечения по меньшей мере на большей части указанной длины конструкции, при этом создающая асимметричное возрастание толщины сечения боковая стенка балки выполнена выпукло-криволинейной в условной горизонтальной продольной плоскости симметрии конструкции с выпуклостью, имеющей кривизну, описанную радиусом R с центром, расположенным с противоположной стороны конструкции на расстоянии, превышающем длину пролета и удовлетворяющем условию R/L=(5÷15).The problem is solved in that the building structure of the type of the beam according to the invention has a housing with a longitudinal axis, including a wall, upper and lower zones, supporting sections and a span of length L with a variable cross-sectional configuration along the length with a one-sided asymmetric increase in the thickness of the section at least for a larger part of the specified length of the structure, while creating an asymmetric increase in the thickness of the section, the side wall of the beam is made convex-curved in a conditional horizontal longitudinal plane awns symmetry structure with a bulge having a curvature radius R described with the center located on the opposite side of the structure at a distance greater than the span length and satisfies the condition R / L = (5 ÷ 15).

При этом строительная конструкция может быть выполнена из композитного материала типа железобетона с силовым армированием, включающем стержневую рабочую арматуру.Moreover, the building structure can be made of a composite material such as reinforced concrete with power reinforcement, including rod working reinforcement.

Опорные и примыкающие к ним приконцевые части конструкции общей длиной Lпк. каждый могут быть выполнены удовлетворяющими условиюSupport and adjacent end parts of the structure with a total length of L pc. each can be fulfilled satisfying the condition

Lпк.<1/10LL pc <1 / 10L

и усилены дополнительным распределительным армированием в виде пространственных каркасов, плоских сеток, и/или снабжены дисперсным армированием с процентным отношением не менее 0,02 от массы композитного материала.and reinforced by additional distribution reinforcement in the form of spatial frames, flat grids, and / or equipped with dispersed reinforcement with a percentage of not less than 0.02 by weight of the composite material.

Балка может быть выполнена однопролетной с шарнирным опиранием по концам пролета.The beam can be made single-span with articulated support at the ends of the span.

Опорные участки балки могут быть выполнены шириной, увеличенной в сторону выпуклости криволинейной стенки балки на величину части или полной толщины максимального поперечного сечения балки.The supporting sections of the beam can be made with a width increased in the direction of convexity of the curved wall of the beam by the value of the part or the total thickness of the maximum cross section of the beam.

Технический результат, достигаемый приведенной совокупностью признаков, заключается в повышении сейсмостойкости и несущей способности строительной конструкции типа балки на восприятие различных сочетаний постоянных и переменных динамических нагрузок и расширение диапазона собственных колебаний без вхождения в резонанс на расчетные сочетания указанных нагрузок при снижении расхода материалов и повышении долговечности конструкции. Указанный положительный эффект достигнут за счет того, что создающая асимметричное возрастание толщины сечения пролета на большей части длины конструкции боковая стенка балки выполнена выпукло-криволинейной в условной горизонтальной продольной плоскости симметрии конструкции с выпуклостью и радиусом R кривизны с центром, расположенным с противоположной стороны конструкции на расстоянии, превышающем длину пролета и удовлетворяющем заявленному условию.The technical result achieved by the given set of features is to increase the seismic resistance and the bearing capacity of a building structure such as a beam for the perception of various combinations of constant and variable dynamic loads and expand the range of natural vibrations without entering into resonance with the calculated combinations of these loads while reducing material consumption and increasing the durability of the structure . The indicated positive effect was achieved due to the fact that the side wall of the beam, which creates an asymmetric increase in the thickness of the span section over most of the length of the structure, is made convex-curvilinear in the conditional horizontal longitudinal plane of symmetry of the structure with a convexity and radius of curvature R with a center located on the opposite side of the structure at a distance exceeding the span and satisfying the stated condition.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:

на фиг. 1 изображена строительная конструкция типа балки, вид сбоку;in FIG. 1 shows a building structure such as a beam, side view;

на фиг. 2 - то же, вид сверху.in FIG. 2 - the same, top view.

Строительная конструкция типа балки имеет корпус 1 с продольной осью. Корпус 1 включает верхний и нижний пояса 2 и 3, стенки 4 и 5, опорные участки 6 и пролет 7. Пролет 7 выполнен длиной L с переменной конфигурацией поперечного сечения по длине с односторонним асимметричным возрастанием толщины сечения на большей части длины конструкции. Создающая асимметричное возрастание толщины сечения боковая стенка 5 балки выполнена выпукло-криволинейной в условной горизонтальной продольной плоскости симметрии конструкции с выпуклостью, имеющей кривизну, описанную радиусом R с центром, расположенным с противоположной стороны конструкции на расстоянии, превышающем длину пролета 7 и удовлетворяющем условию R/L=(5÷15).The building structure of the type of beam has a housing 1 with a longitudinal axis. The housing 1 includes upper and lower zones 2 and 3, walls 4 and 5, supporting sections 6 and the span 7. The span 7 is made of length L with a variable configuration of the cross section along the length with a one-sided asymmetric increase in the thickness of the section over most of the length of the structure. The side wall 5 of the beam creating an asymmetric increase in the thickness of the section is made convex-curvilinear in the conditional horizontal longitudinal plane of symmetry of the structure with a convexity having a curvature described by a radius R with a center located on the opposite side of the structure at a distance exceeding the span of 7 and satisfying the condition R / L = (5 ÷ 15).

Строительная конструкция выполнена из композитного материала типа железобетона с силовым армированием, включающем стержневую рабочую арматуру (не показано). Опорные участки 6 и примыкающие к ним приконцевые части 8 конструкции общей длиной Lпк. каждый выполнены удовлетворяющими условию Lпк.<1/10L и усилены дополнительным распределительным армированием в виде пространственных каркасов, плоских сеток, и/или снабжены дисперсным армированием с процентным отношением не менее 0,02 от массы композитного материала.The building structure is made of a composite material such as reinforced concrete with power reinforcement, including rod working reinforcement (not shown). The supporting sections 6 and adjacent end parts 8 of the structure with a total length of L pc. each fulfilled satisfying the condition L pc. <1 / 10L and reinforced by additional distribution reinforcement in the form of spatial frames, flat grids, and / or equipped with dispersed reinforcement with a percentage of not less than 0.02 by weight of the composite material.

Балка выполнена однопролетной с шарнирным опиранием по концам пролета 7. По меньшей мере на одной опоре выполнен шарнир 9 вращения, а на другой - шарнир 10 скольжения.The beam is single-span with a hinge bearing at the ends of the span 7. At least one support has a rotation hinge 9, and a sliding hinge 10 on the other.

Опорные участки 6 балки выполнены шириной, увеличенной в сторону выпуклости криволинейной стенки 5 балки на величину части или полной толщины максимального поперечного сечения балки.The supporting sections 6 of the beam are made with a width increased in the direction of convexity of the curved wall 5 of the beam by the value of the part or the total thickness of the maximum cross section of the beam.

Пример реализации балки.An example of a beam.

Балка выполнена из железобетона пролетом L=12 м, радиусом кривизны левой криволинейной стенки 5 R=60 м, отношение R/L=5. Поперечное сечение в опорной части конструкции принято (0,3×0,3) м. Поперечное сечение в пролете 7 принято переменным. Левая стенка 5 очерчена радиусом R=180 м (R/L=15). Максимальная ширина балки в пролете равна h=0,4 м. Для сечения (0,3×0,3) м при распределенной нагрузке q=0,4 т/пм.The beam is made of reinforced concrete with a span of L = 12 m, the radius of curvature of the left curved wall is 5 R = 60 m, the ratio R / L = 5. The cross section in the supporting part of the structure is taken (0.3 × 0.3) m. The cross section in span 7 is assumed to be variable. The left wall 5 is outlined with a radius of R = 180 m (R / L = 15). The maximum beam width in the span is h = 0.4 m. For a section (0.3 × 0.3) m with a distributed load, q = 0.4 t / pm.

Указанное переменное сечение балки повышает ее сейсмостойкость и снижает диапазон резонансных частот собственных колебаний, которые будут выходить за пределы реально возможного возникновения резонансных частот колебаний, что предотвращает возможность разрушения балки от резонансных колебаний для реально возможных сочетаний динамических и статических нагрузок на балку в реальных сооружениях с ездой поверху.The indicated variable cross-section of the beam increases its seismic resistance and reduces the range of resonant frequencies of natural vibrations, which will go beyond the real possible occurrence of resonant vibration frequencies, which prevents the possibility of destruction of the beam from resonant vibrations for really possible combinations of dynamic and static loads on the beam in real buildings with riding on top.

Claims (7)

1. Строительная конструкция типа балки, характеризующаяся тем, что имеет корпус с продольной осью, включающий стенку, верхний и нижний пояса, опорные участки и пролет длиной L с переменной конфигурацией поперечного сечения по длине с односторонним асимметричным возрастанием толщины сечения на большей части длины конструкции, при этом создающая асимметричное возрастание толщины сечения боковая стенка балки выполнена выпукло-криволинейной в условной горизонтальной продольной плоскости симметрии конструкции с выпуклостью, имеющей кривизну, описанную радиусом R с центром, расположенным с противоположной стороны конструкции на расстоянии, превышающем длину пролета и удовлетворяющем условию R/L=(5÷15).1. A building structure such as a beam, characterized in that it has a body with a longitudinal axis, including a wall, upper and lower belts, bearing sections and a span of length L with a variable cross-sectional configuration along the length with a one-sided asymmetric increase in the thickness of the section over most of the length of the structure, while creating an asymmetric increase in the thickness of the section, the side wall of the beam is made convex-curvilinear in the conditional horizontal longitudinal plane of symmetry of the structure with a convexity having curves the value described by the radius R with the center located on the opposite side of the structure at a distance exceeding the span and satisfying the condition R / L = (5 ÷ 15). 2. Строительная конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что выполнена из композитного материала типа железобетона с силовым армированием, включающем стержневую рабочую арматуру.2. The building structure according to claim 1, characterized in that it is made of a composite material such as reinforced concrete with power reinforcement, including bar working reinforcement. 3. Строительная конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что опорные и примыкающие к ним приконцевые части конструкции общей длиной Lпк. каждый выполнены удовлетворяющими условию3. The building structure according to claim 1, characterized in that the supporting and adjacent end parts of the structure with a total length of L pc. each fulfilled satisfying the condition Lпк.<1/10LL pc <1 / 10L и усилены дополнительным распределительным армированием в виде пространственных каркасов, плоских сеток, и/или снабжены дисперсным армированием с процентным отношением не менее 0,02 от массы композитного материала.and reinforced by additional distribution reinforcement in the form of spatial frames, flat grids, and / or equipped with dispersed reinforcement with a percentage of not less than 0.02 by weight of the composite material. 4. Строительная конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что балка выполнена однопролетной с шарнирным опиранием по концам пролета.4. The building structure according to claim 1, characterized in that the beam is made single-span with articulated support at the ends of the span. 5. Строительная конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что опорные участки балки выполнены шириной, увеличенной в сторону выпуклости криволинейной стенки балки на величину части или полной толщины максимального поперечного сечения балки.5. The building structure according to claim 1, characterized in that the supporting sections of the beam are made of a width increased in the direction of convexity of the curved wall of the beam by the size of the part or the total thickness of the maximum cross section of the beam.
RU2016105984A 2016-02-20 2016-02-20 Beam type building structure RU2607819C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016105984A RU2607819C1 (en) 2016-02-20 2016-02-20 Beam type building structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016105984A RU2607819C1 (en) 2016-02-20 2016-02-20 Beam type building structure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2607819C1 true RU2607819C1 (en) 2017-01-20

Family

ID=58456039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016105984A RU2607819C1 (en) 2016-02-20 2016-02-20 Beam type building structure

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2607819C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2029041C1 (en) * 1992-04-24 1995-02-20 Николай Павлович Селиванов Beam
RU2240403C1 (en) * 2003-04-07 2004-11-20 Казанская государственная архитектурно-строительная академия (КГАСА) Composite steel- and-reinforced concrete girder
EA018421B1 (en) * 2008-07-14 2013-07-30 Абео А/С Light-weight load-bearing structures reinforced by core elements made of segments and a method of casting such structures
RU2562077C1 (en) * 2014-12-03 2015-09-10 Борис Владимирович Гусев Beam-type structural unit
US20150307045A1 (en) * 2014-04-28 2015-10-29 Shape Corp. Multi-strip beam-forming apparatus, method and beam

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2029041C1 (en) * 1992-04-24 1995-02-20 Николай Павлович Селиванов Beam
RU2240403C1 (en) * 2003-04-07 2004-11-20 Казанская государственная архитектурно-строительная академия (КГАСА) Composite steel- and-reinforced concrete girder
EA018421B1 (en) * 2008-07-14 2013-07-30 Абео А/С Light-weight load-bearing structures reinforced by core elements made of segments and a method of casting such structures
US20150307045A1 (en) * 2014-04-28 2015-10-29 Shape Corp. Multi-strip beam-forming apparatus, method and beam
RU2562077C1 (en) * 2014-12-03 2015-09-10 Борис Владимирович Гусев Beam-type structural unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN211596811U (en) Earthquake-resistant building foundation
KR101323268B1 (en) Concrete composite steel pipe girder
RU2562077C1 (en) Beam-type structural unit
KR101655330B1 (en) Rahmem structure using composite steel beam and the construction method therefor
JP2008214973A (en) Seismic-control bridge pier structure
RU2605862C2 (en) Steel-reinforced concrete beam
RU176462U1 (en) Multi-span carrier beam
RU2607819C1 (en) Beam type building structure
JP2007254974A (en) Prestressed concrete floor slab bridge of composite structure of steel/concrete using shape steel, and construction method of the prestressed concrete floor slab bridge
KR100911148B1 (en) Lightened Coping for bridge
KR101814754B1 (en) Built-Up Beam
KR101546827B1 (en) Steel plate girder improved coner fixing capacity and rahmen or box type structure construction method using the same
CN108979283A (en) A kind of performance of no additional mass can Quality of recovery tuned mass damping structure
KR101712140B1 (en) Girder structure
KR101344822B1 (en) Precast concrete unit beam
KR101299089B1 (en) Composite bridge
CN214784711U (en) Precast concrete beam column prestressing force power consumption node
KR100734172B1 (en) PC Beam
JP2006322312A (en) Concrete girder bridge and its construction method
RU2621247C1 (en) Steel-concrete beam
KR102574657B1 (en) Varied section composite girder for continuous beam structure
US3735595A (en) Reinforced soil bridge
SU1784722A1 (en) Overlap panel
RU2331727C1 (en) Road, airfield slab
RU2621224C1 (en) Transport structure

Legal Events

Date Code Title Description
TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 02-2017 FOR TAG: (45)