RU68562U1

RU68562U1 - HIGH BUILDING

Info

Publication number: RU68562U1
Application number: RU2006145999/22U
Authority: RU
Inventors: Владимир Васильевич Соломонов; Анатолий Федорович Милованов; Ирина Сергеевна Кузнецова
Original assignee: Владимир Васильевич Соломонов; Ирина Сергеевна Кузнецова
Priority date: 2006-12-26
Filing date: 2006-12-26
Publication date: 2007-11-27

Abstract

Использование: для строительства зданий с требованиями пожарной безопасности, безопасности при возможных разрушениях в период сейсмических воздействий, террористических актах и других экологических катастроф.Usage: for the construction of buildings with fire safety requirements, safety in case of possible damage during seismic impacts, terrorist acts and other environmental disasters.

Сущность: Высотное здание повышенной безопасности содержит монолитный железобетонный каркас, диафрагмы жесткости, лестничные и ограждающие конструкции. Железобетонный каркас состоит из колонн, возведенных на всю высоту здания, междуэтажных перекрытий, образующих многоэтажные ярусы каркаса, устроенных между ярусами технических этажей безопасности. Колонны, диафрагмы жесткости, лестничные конструкции и ограждающие конструкции технического этажа безопасности выполнены с учетом огнесохранности конструкции и обеспечения эксплуатационной пригодности после пожара при прогреве бетона в пределах защитного слоя конструкции до максимальной температуры 250°С, при этом нижнее перекрытие технического этажа устроено с возможностью прогрева поверхности пола не выше 25°С, а верхнее перекрытие технического этажа выполнено силовым с учетом дополнительной нагрузки не менее 70% нагрузки от обрушения перекрытий яруса при пожаре. Технический этаж выполнен в виде укрытия для людей, используемого при пожаре в период эвакуации людей. 1 з.п. ф.; 5 ил.SUBSTANCE: high-rise high-security building contains a monolithic reinforced concrete frame, stiffness diaphragms, stair and enclosing structures. The reinforced concrete frame consists of columns erected to the entire height of the building, interfloor ceilings forming multi-storey tiers of the frame, arranged between tiers of the technical safety floors. Columns, stiffness diaphragms, staircases and enclosing structures of the technical safety floor are made taking into account the fire safety of the structure and ensuring operational suitability after a fire during heating of concrete within the protective layer of the structure to a maximum temperature of 250 ° C, while the lower floor of the technical floor is arranged to heat the surface floor not higher than 25 ° C, and the upper floor of the technical floor is made power taking into account the additional load of at least 70% of the load from collapses Nia storey ceilings in case of fire. The technical floor is designed as a shelter for people, used in case of fire during the evacuation of people. 1 s.p. f .; 5 ill.

Description

Полезная модель относится к строительству, а именно к конструкциям высотных зданий с требованиями пожарной безопасности, безопасности при возможных разрушениях в период сейсмических воздействий, террористических актах и других экологических катастроф.The utility model relates to construction, namely to the construction of high-rise buildings with fire safety requirements, safety in case of possible destruction during seismic impacts, terrorist acts and other environmental disasters.

Известна конструкция высотных зданий, включающая многоярусный каркас с наружными ограждающими конструкциями и междуэтажными перекрытиями. Междуэтажные перекрытия расположены по ярусам, а ограждающие конструкции содержат стены жесткости. /1/.A known design of high-rise buildings, including a multi-tiered frame with external enclosing structures and floors. Interfloor ceilings are arranged in tiers, and building envelopes contain stiffness walls. /one/.

Недостатком этой конструкции является то, что конструкции перекрытий не могут предотвратить прогрессирующее обрушение здания при пожаре или террористическом акте на верхних этажах.The disadvantage of this design is that the construction of the floors can not prevent the progressive collapse of the building in case of fire or terrorist attack on the upper floors.

Наиболее близкой конструкцией к предлагаемой является высотное здание повышенной противопожарной безопасности, включающее монолитный железобетонный каркас, состоящий из возведенных на всю высоту здания колонн, междуэтажные перекрытия, образующие многоэтажные ярусы каркаса, устроенные между ярусами технические этажи безопасности, диафрагмы жесткости, лестничные и ограждающие конструкции. /2/.The closest design to the proposed one is a high-rise building with increased fire safety, including a monolithic reinforced concrete frame, consisting of columns erected over the entire height of the building, interfloor ceilings that form multi-storey tiers of the frame, technical safety floors, stiffness diaphragms, staircases and enclosing structures arranged between tiers. / 2 /.

Недостатками такой конструкции высотного здания являются громоздкость технических этажей, невозможность использования площадей технических этажей в качестве вспомогательных помещений, The disadvantages of this design of a high-rise building are the bulkiness of the technical floors, the inability to use the areas of technical floors as auxiliary rooms,

кроме того, несущая способность перекрытий технического этажа не дает гарантии безопасности при обрушении верхних частей здания для людей, находящихся на нижних этажах.in addition, the bearing capacity of the floors of the technical floor does not guarantee safety during the collapse of the upper parts of the building for people on the lower floors.

Техническая задача заключается в повышении пожарной безопасности, снижение объема обрушений конструкций и обеспечение укрытия людей в безопасных зонах в процессе эвакуации при пожаре.The technical task is to increase fire safety, reduce the volume of structural collapse and provide shelter for people in safe areas during the evacuation in case of fire.

Поставленная задача решается таким образом, что в высотном здании повышенной противопожарной безопасности, включающем монолитный железобетонный каркас, состоящий из возведенных на всю высоту здания колонн, междуэтажных перекрытий, образующих многоэтажные ярусы каркаса, устроенных между ярусами технических этажей безопасности, диафрагмы жесткости, лестничные и ограждающие конструкции, согласно полезной модели, колонны, диафрагмы жесткости, лестничные конструкции и ограждающие конструкции технического этажа безопасности выполнены с учетом огнесохранности конструкции и обеспечением эксплуатационной пригодности после пожара при прогреве бетона в пределах защитного слоя конструкции до максимальной температуры 250°С, при этом нижнее перекрытие технического этажа устроено с возможностью прогрева поверхности пола не выше 25°С, а верхнее перекрытие выполнено силовым с учетом дополнительной нагрузки не менее 70% нагрузки от обрушения перекрытий яруса при пожаре. Кроме того, технический этаж выполнен в виде укрытия для людей в период эвакуации при пожаре и оборудован автономными средствами жизнеобеспечения.The problem is solved in such a way that in a high-rise building with increased fire safety, including a monolithic reinforced concrete frame, consisting of columns erected over the entire height of the building, floors, forming multi-storey tiers of the frame, arranged between tiers of technical safety floors, stiffness diaphragms, staircases and enclosing structures according to the utility model, columns, stiffness diaphragms, staircases and enclosing structures of the technical safety floor are made taking into account the fire safety of the structure and ensuring operational suitability after a fire during heating of concrete within the protective layer of the structure to a maximum temperature of 250 ° C, the lower floor of the technical floor is arranged with the possibility of heating the floor surface not higher than 25 ° C, and the upper floor is made with force taking into account additional load not less than 70% of the load from the collapse of the floor tiers in a fire. In addition, the technical floor is designed as a shelter for people during the fire evacuation period and is equipped with autonomous life support equipment.

Предлагаемая конструкция отличается от известной тем, что колонны, диафрагмы жесткости, лестничные конструкции и ограждающие конструкции технического этажа безопасности The proposed design differs from the known one in that the columns, stiffness diaphragms, staircases and enclosing structures of the technical safety floor

выполнены с учетом огнесохранности конструкции и обеспечением эксплуатационной пригодности после пожара при прогреве бетона в пределах защитного слоя конструкции до максимальной температуры 250°С, при этом нижнее перекрытие технического этажа устроено с возможностью прогрева поверхности пола не выше 25°С, а верхнее перекрытие выполнено силовым с учетом дополнительной нагрузки не менее 70% нагрузки от обрушения перекрытий яруса при пожаре. Кроме того, технический этаж может быть выполнен в виде укрытия для людей в период эвакуации при пожаре и оборудован автономными средствами жизнеобеспечения.made taking into account the fire safety of the structure and ensuring operational suitability after a fire during heating of concrete within the protective layer of the structure to a maximum temperature of 250 ° C, while the lower floor of the technical floor is arranged with the possibility of heating the floor surface not higher than 25 ° C, and the upper floor is made with taking into account the additional load of at least 70% of the load from the collapse of the floor tiers in a fire. In addition, the technical floor can be made in the form of shelter for people during the period of evacuation in case of fire and equipped with autonomous life support equipment.

Выполнение несущих конструкций здания с учетом огнесохранности, т.е. обеспечение сохранения несущей способности железобетонной конструкции после пожара, и возможности дальнейшей эксплуатации конструкции без конструктивного усиления, повышает степень противопожарной безопасности и снижает риски обрушения всего здания, а также снижает стоимость работ по восстановлению потерпевшего от пожара или обрушения здания. При этом указанная максимально допустимая температура прогрева защитного слоя бетона 250°С является предельно допустимой, превышение которой ведет к нарушению структуры бетона, а, следовательно, и всей конструкции в целом. При этом выполнение верхнего перекрытия технического этажа силовым, выдерживающим 70% нагрузки от обрушения перекрытий яруса, снижает риски обрушений перекрытий этажей нижнего яруса каркаса, и тем самым повышает безопасность пребывания в этом здании людей в период пожара или взрыва. Кроме того, выполнение пола технического этажа с возможностью нагрева его не выше 25°С обеспечивает комфортность пребывания людей на площади The implementation of the supporting structures of the building, taking into account fire safety, i.e. ensuring the preservation of the bearing capacity of the reinforced concrete structure after a fire, and the possibility of further operation of the structure without structural reinforcement, increases the degree of fire safety and reduces the risks of collapse of the entire building, as well as reduces the cost of work to restore the victim of a fire or collapse of the building. At the same time, the indicated maximum permissible temperature for heating the protective layer of concrete 250 ° C is the maximum permissible, exceeding which leads to a violation of the structure of concrete, and, consequently, of the whole structure as a whole. At the same time, the implementation of the upper floor of the technical floor by force, withstanding 70% of the load from the collapse of the floor tiers, reduces the risk of collapse of the floors of the lower tier of the frame, and thereby increases the safety of people staying in this building during a fire or explosion. In addition, the implementation of the floor of the technical floor with the possibility of heating it not higher than 25 ° C ensures the comfort of people on the square

технического этажа в период стихийного бедствия и тем самым дает возможность для создания временного укрытия с оборудованием его автономными средствами жизнеобеспечения. При этом временное укрытие служит для обеспечения сохранности жизни людей при обстоятельствах затруднения скорой беспрепятственной эвакуации людей, особенно с верхних этажей.of the technical floor during a natural disaster and thereby makes it possible to create a temporary shelter with its equipment with autonomous life support equipment. At the same time, temporary shelter serves to ensure the safety of people's lives in circumstances of difficulty in quickly unhindered evacuation of people, especially from the upper floors.

На фиг.1 представлен разрез высотного здания; фиг.2 - фрагмент плана здания на уровне пола технического этажа; фиг.3. - сечение колонны; фиг.4 - фрагмент конструкции нижнего перекрытия технического этажа; фиг.5 - фрагмент конструкции диафрагмы жесткости.Figure 1 presents a section of a tall building; figure 2 is a fragment of a building plan at the floor of the technical floor; figure 3. - section of the column; 4 is a fragment of the design of the lower floor of the technical floor; 5 is a fragment of the design of the diaphragm stiffness.

Высотное здание состоит из монолитного железобетонного каркаса 1, смонтированного на плитно-свайном фундаменте 2. Каркас здания содержит колонны 3, междуэтажные перекрытия 4, образующие ярусы 5, технические этажи безопасности 6, диафрагмы жесткости 7, лестничные конструкции 8, ограждающие конструкции 9. Технические этажи имеют верхнее силовое перекрытие 10, нижнее перекрытие 11 и стены 12, выполненные с учетом огнесохранности. Силовое перекрытие 10 рассчитано на дополнительную динамическую и статическую нагрузку от обрушения перекрытий 4 вышележащего яруса 5, а нижнее перекрытие 11 выполнено с покрытием, позволяющим не превышать температуру нагрева выше 25°С при пожаре в здании. Выполненные таким образом технические этажи позволяют создать в этих помещениях временное укрытие для людей в период эвакуации из здания при пожаре. Технические этажи 6 оборудованы автономными средствами жизнеобеспечения. Все элементы каркаса 1 (колонны, диафрагмы жесткости, лестничные конструкции и ограждающие конструкции технического этажа безопасности) выполнены с учетом The high-rise building consists of a monolithic reinforced concrete frame 1 mounted on a slab-pile foundation 2. The frame of the building contains columns 3, floor floors 4, forming tiers 5, technical safety floors 6, stiffness diaphragms 7, stair structures 8, enclosing structures 9. Technical floors have an upper power floor 10, a lower floor 11 and walls 12, made taking into account fire safety. The power ceiling 10 is designed for additional dynamic and static load from the collapse of the ceilings 4 of the overlying tier 5, and the lower ceiling 11 is made with a coating that allows not to exceed the heating temperature above 25 ° C in case of fire in the building. The technical floors made in this way make it possible to create temporary shelter in these rooms for people during the period of evacuation from the building in case of fire. Technical floors 6 are equipped with autonomous life support equipment. All elements of the frame 1 (columns, stiffness diaphragms, staircases and enclosing structures of the technical safety floor) are made taking into account

огнесохранности таким образом, что при прогреве бетонного защитного слоя конструкции максимум до 250°, строительные элементы после пожара остаются пригодными для дальнейшей эксплуатации без конструктивного усиления. При расчете огнесохранности ее критерии для разных конструкций отличаются. Для преднапряженных конструкций не допускаются потери преднапряжения после пожара. Состояние огнесохранности конструкции может быть обеспечено либо оптимальным конструктивным решением (положением арматуры в сечении элемента, формой и размером сечения), либо применением специальных защитных покрытий. Армирование колонн, диафрагм жесткости и силовых перекрытий предпочтительно выполнять с использованием жесткой арматуры из стальных прокатных профилей. Узлы сопряжения колонн с диафрагмами жесткости, перекрытиями технических этажей и лестничными конструкциями выполнены жесткими.fire safety in such a way that when the concrete protective layer of the structure is heated up to a maximum of 250 °, building elements after a fire remain suitable for further operation without structural reinforcement. When calculating fire safety, its criteria for different designs are different. For prestressed structures, loss of prestress after a fire is not allowed. The state of fire safety of the structure can be ensured either by the optimal structural solution (the position of the reinforcement in the section of the element, the shape and size of the section), or the use of special protective coatings. The reinforcement of columns, stiffness diaphragms and power ceilings is preferably performed using rigid reinforcement made of steel rolling profiles. The nodes for interfacing columns with stiffness diaphragms, floors of technical floors and staircases are made rigid.

Пример. Возводят высотное здание в три яруса с техническими этажами между ярусами. Железобетонные колонны и все вертикальные конструкции выполнены из арматурного каркаса 13, бетонного защитного слоя 14 толщиной, обеспечивающей огнесохранность при температуре 200-250°С, имеют противооткольную сетку 15 с ячейкой 5×5 см, и наружное огнезащитное покрытие 16 в виде слоя штукатурки. (см. фиг.3). Толщина огнезащитного покрытия определяется расчетом в зависимости от длительности огневого воздействия, а плиты перекрытий технического этажа и его ограждающие конструкции (стены) армированы арматурными каркасами 13 с защитным слоем бетона 14, и противооткольной сеткой 15, имеют наружное огнезащитное покрытие 16 в виде слоя штукатурки толщиной 3-4 см 3-4 см, и слой тепловой изоляции 17 (например, минеральной ваты). Слой тепловой изоляции Example. A high-rise building is erected in three tiers with technical floors between tiers. Reinforced concrete columns and all vertical structures are made of a reinforcing cage 13, a concrete protective layer 14 thick, providing fire protection at a temperature of 200-250 ° C, have an anti-decoupling mesh 15 with a cell of 5 × 5 cm, and an external fireproof coating 16 in the form of a plaster layer. (see figure 3). The thickness of the fire-retardant coating is determined by calculation depending on the duration of the fire, and the floor slabs of the technical floor and its enclosing structures (walls) are reinforced with reinforcing cages 13 with a protective layer of concrete 14, and an anti-cracking mesh 15, have an external fire-retardant coating 16 in the form of a layer of plaster 3 -4 cm 3-4 cm, and a layer of thermal insulation 17 (for example, mineral wool). Thermal insulation layer

обеспечивает при нагреве конструкции при пожаре температуру на поверхности пола технического этажа не более 25°С (см. фиг.4). Верхнее перекрытие технического этажа выполнено с несущей способностью, превышающей нормативную, с учетом 70% нагрузки от обрушений вышележащих перекрытий, что обеспечивает сохранность перекрытия при обрушении конструкций здания и возможность безопасности нахождения людей на технических этажах 6.provides when heating the structure in case of fire, the temperature on the floor surface of the technical floor is not more than 25 ° C (see figure 4). The upper floor of the technical floor is made with a bearing capacity exceeding the normative, taking into account 70% of the load from the collapse of the overlying floors, which ensures the safety of the floor during the collapse of the building structures and the possibility of the safety of people on the technical floors 6.

Технический результат - локализация возможных обрушений конструкций при пожаре в пределах между двумя техническими этажами безопасности, а также обеспечение безопасности жизнедеятельности людей при пожаре в высотном здании путем временной эвакуации людей в помещение технических этажей безопасности.The technical result is the localization of possible structural collapse during a fire between the two technical safety floors, as well as ensuring the safety of people during a fire in a high-rise building by temporarily evacuating people to the premises of the technical safety floors.

Источники информации:Information sources:

1. SU Авторское свидетельство №316829, кл. Е04Н 1/00, БИ №30, 1971 г.1. SU Copyright certificate No. 316829, cl. Е04Н 1/00, BI No. 30, 1971

2. Патент РФ №2205927, кл. Е04Н 1/00, БИ №16, 2003 г. (прототип).2. RF patent No. 2205927, cl. Е04Н 1/00, BI No. 16, 2003 (prototype).

Claims

1. A high-rise building with increased fire safety, including a monolithic reinforced concrete frame, consisting of columns erected over the entire building height, floors, forming multi-storey tiers of the frame, arranged between tiers of the technical safety floors, stiffness diaphragms, staircases and enclosing structures, characterized in that the columns , stiffness diaphragms, staircases and enclosing structures of the technical safety floor are made taking into account the fire safety of the structure and ensuring e operational suitability after a fire during heating of concrete within the protective layer of the structure to a maximum temperature of 250 ° C, while the lower floor of the technical floor is arranged with the possibility of heating the floor surface not higher than 25 ° C, and the upper floor is made power taking into account an additional load of at least 70% loads from the collapse of the floor tiers in a fire.

2. The high-rise building according to claim 1, characterized in that the technical floor is designed as a shelter for people during the period of evacuation in case of fire and is equipped with autonomous life support equipment.