RU87435U1

RU87435U1 - REINFORCED MONOLITHIC REINFORCED CONCRETE FRAMEWORK OF THE RASK FAMILY COMMUNICATION STRUCTURE

Info

Publication number: RU87435U1
Application number: RU2009124006/22U
Authority: RU
Inventors: Виктор Васильевич Носарев; Александр Петрович Перфильев; Алексей Васильевич Побожий
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Производственное Объединение "ТехноПрогресс"
Priority date: 2009-06-23
Filing date: 2009-06-23
Publication date: 2009-10-10

Abstract

Сборно-монолитный железобетонный каркас рамно-связевой конструкции PACK, включающий колонны, ригели, плиты перекрытия, диафрагмы жесткости, монтажные узлы сопряжения элементов каркаса, отличающийся тем, что конструктивная схема каркаса принята рамно-связевой и предусматривает устройство рам в продольном направлении и диафрагм жесткости в поперечном направлении, при этом сборные элементы каркаса выполнены простой прямоугольной формы с геометрическими параметрами, кратными размеру стандартного кирпича, причем колонны имеют квадратное сечение 40×40 см, ригели наружные - квадратное сечение 40×40 см, ригели внутренние - прямоугольное сечение 40×60(h) см, кроме того, шаг колонн принят 6 м и менее, сами колонны выполняются сборными железобетонными с укрупненной разрезкой по высоте до 3-х этажей, а стыки осуществляются сваркой закладных деталей с использованием соединительных стержней, при этом жесткость диска перекрытий повышена за счет устройства монолитных участков по осям колонн в продольном и поперечном направлениях, причем при закладке стен низ ригеля наружных рам соответствует верху оконного проема, а низ ригеля внутренних рам - верху дверного проема, при этом опирание ригелей принято на консоли колонн.Prefabricated monolithic reinforced concrete frame of the PACK frame-bonded structure, including columns, girders, floor slabs, stiffness diaphragms, mounting units for interfacing the frame elements, characterized in that the structural design of the frame is adopted frame-bonded and provides for the device of longitudinally framed frames and stiffness diaphragms in in the transverse direction, while the prefabricated frame elements are made of a simple rectangular shape with geometric parameters that are multiples of the size of a standard brick, and the columns have a square cross section 40 × 40 cm, external crossbars - square cross section 40 × 40 cm, internal crossbars - rectangular cross section 40 × 60 (h) cm, in addition, the column pitch is taken 6 m or less, the columns themselves are prefabricated reinforced concrete with enlarged cutting in height up to 3 floors, and the joints are carried out by welding embedded parts using connecting rods, while the hardness of the floor disk is increased due to the installation of monolithic sections along the axes of the columns in the longitudinal and transverse directions, and when laying walls, the bottom of the crossbar of the outer frames corresponds to at the top of the window opening, and the bottom of the crossbar of the inner frames - at the top of the doorway, while the support of the crossbars is taken on the console of the columns.

Description

Конструктивная система PACK относится к области строительства и предназначена для возведения жилых и общественных зданий из сборно-монолитных железобетонных конструкций.The PACK structural system belongs to the field of construction and is intended for the construction of residential and public buildings from precast-monolithic reinforced concrete structures.

В последние годы актуальными критериями в строительстве являются: стоимость, трудозатраты и планировочные решения. В этой связи проектировщики и строители вынуждены искать новые, нестандартные решения и усовершенствовать уже имеющиеся.In recent years, relevant criteria in construction are: cost, labor costs and planning decisions. In this regard, designers and builders are forced to look for new, innovative solutions and improve existing ones.

На сегодняшний день известны различные проектные решения жилых зданий (панельные, кирпичные и монолитные), но все они имеют ряд существенных недостатков. Серии панельных жилых зданий устарели и требуют больших капитальных вложений для организации современного крупнопанельного производства. При проектировании кирпичных жилых зданий имеются ограничения по этажности. Строительство монолитных зданий требует специальной дорогостоящей оснастки и, кроме того, в условиях холодной зимы требуются значительные затраты на прогревание бетона.To date, various design solutions for residential buildings (panel, brick and monolithic) are known, but they all have a number of significant drawbacks. The series of panel residential buildings are outdated and require large capital investments to organize modern large-panel production. When designing brick residential buildings, there are restrictions on the number of storeys. The construction of monolithic buildings requires special expensive equipment and, in addition, in cold winters, significant costs for heating concrete are required.

Известны конструктивные решения сборно-монолитного каркаса рамно-связевой системы, основанные на использовании типовых решений следующих серий: ИИ-04 «Сборные элементы зданий каркасной конструкции»; ИИС-04 «Сборные элементы зданий каркасной конструкции для сейсмических районов». Эти типовые решения апробированы в практике проектирования и строительства многоэтажных каркасных зданий общественного и промышленного назначения и отличаются простыми и надежными техническими решениями, отвечающими требованиям норм проектирования в сейсмических районах. Использование конструктивных элементов каркаса простой формы прямоугольного сечения обеспечивает технологичность их изготовления и минимизирует количество типоразмеров опалубочных форм. Наряду с явным преимуществом данной конструкции каркаса, заключающемся в унификации опалубочных форм она имеет ряд выраженных недостатков при применении ее в строительстве жилых и офисных зданий: недостаточная жесткость конструкции каркаса, вызывает горизонтальные деформации здания; расположение и размеры конструкций не соответствует размерам жилых помещений, что вызывает выступ ригелей за плоскость стен и потолка и ухудшает дизайн помещений. Недостатком также является тот факт, что при кирпичном заполнении стен приходится устанавливать железобетонные перемычки в кирпичном заполнении, так как низ ригеля наружных рам не соответствует верху оконного проема, а низ ригеля внутренних рам - верху дверного проема, кроме того, высота сечения ригелей не учитывает величину нагрузки, передаваемой от перекрытия на ригель при этом не выполняется требование: чем больше нагрузка, тем больше высота сечения ригеля.Known design decisions of a precast-monolithic frame of a frame-coupled system based on the use of standard solutions of the following series: II-04 "Prefabricated buildings of a frame structure"; IIS-04 "Prefabricated building frame elements for seismic areas." These standard solutions have been tested in the design and construction of multi-story frame buildings for public and industrial use and are characterized by simple and reliable technical solutions that meet the requirements of design standards in seismic areas. The use of structural elements of the frame of a simple rectangular shape ensures the manufacturability of their manufacture and minimizes the number of sizes of formwork forms. Along with the clear advantage of this frame design, which consists in the unification of formwork forms, it has a number of pronounced disadvantages when it is used in the construction of residential and office buildings: insufficient structural rigidity of the frame causes horizontal deformation of the building; the location and size of structures does not correspond to the dimensions of residential premises, which causes the crossbar to protrude beyond the plane of the walls and ceiling and affects the design of the premises. A drawback is the fact that when bricking the walls, it is necessary to install reinforced concrete lintels in the brick filling, since the bottom of the crossbar of the outer frames does not correspond to the top of the window opening, and the bottom of the crossbar of the inner frames to the top of the doorway, in addition, the cross-sectional height of the crossbars does not take into account the value the load transferred from the overlap to the crossbar does not fulfill the requirement: the greater the load, the greater the cross-sectional height of the crossbar.

Полезная модель направлена на создание сборного монолитного каркаса рамно-связевой конструкции для строительства жилых и общественных зданий, отличающегося простотой и надежностью конструкции и технологичностью при изготовлении, сборке и монтаже.The utility model is aimed at creating a prefabricated monolithic frame of a frame-coupled structure for the construction of residential and public buildings, characterized by simplicity and reliability of the design and manufacturability in the manufacture, assembly and installation.

Указанный технический результат достигается с помощью того, что конструктивная схема каркаса принята рамно-связевой и предусматривает устройство рам в продольном направлении и диафрагм жесткости в поперечном направлении, при этом сборные элементы каркаса выполнены простой прямоугольной формы с геометрическими параметрами, кратными размеру стандартного кирпича, причем колонны имеют квадратное сечение 40×40 см, ригели наружные квадратное сечение 40×40 см, ригели внутренние 40×60 (h) см, кроме того, шаг колонн принят 6 м и менее, сами колонны выполняются сборными железобетонными с укрупненной разрезкой по высоте до 3-х этажей, а стыки осуществляются сваркой закладных деталей с использованием соединительных стержней, при этом жесткость диска перекрытий повышена за счет устройства монолитных участков по осям колонн в продольном и поперечном направлениях, причем при закладке стен низ ригеля наружных рам соответствует верху оконного проема, а низ ригеля внутренних рам - верху дверного проема, при этом опирание ригелей принято на консоли колонн.The specified technical result is achieved by the fact that the structural design of the frame is adopted frame-coupled and provides for the installation of frames in the longitudinal direction and diaphragms of rigidity in the transverse direction, while the prefabricated frame elements are made of simple rectangular shape with geometric parameters that are multiples of the size of a standard brick, and the columns have a square section of 40 × 40 cm, external crossbars are 40 × 40 cm square, internal crossbars are 40 × 60 (h) cm, in addition, the column pitch is taken 6 m or less, the columns themselves prefabricated reinforced concrete with enlarged cutting in height up to 3 floors, and the joints are carried out by welding embedded parts using connecting rods, while the stiffness of the floor disk is increased due to the device of monolithic sections along the axes of the columns in the longitudinal and transverse directions, and when laying walls the crossbar of the outer frames corresponds to the top of the window opening, and the bottom of the crossbar of the inner frames corresponds to the top of the doorway, while the support of the crossbars is taken on the console of the columns.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 представлена схема сборно-монолитного железобетонного каркаса рамно-связевой конструкции PACK, на фиг.2 разрез 1-1 фиг.1, на фиг.3 разрез 2-2 фиг.1.The invention is illustrated in the drawing, where Fig. 1 shows a diagram of a precast-monolithic reinforced concrete frame of a PACK frame-link construction, in Fig. 2 a section 1-1 of Fig. 1, in Fig. 3 a section 2-2 of Fig. 1.

Сборно-монолитный железобетонный каркас рамно-связевой конструкции PACK включает: колонны - К1, ригели наружные - Р1, ригели внутренние - Р2, плиты перекрытий - П1, монолитные участки - Ум, диафрагмы жесткости - ДЖ.The prefabricated monolithic reinforced concrete frame of the PACK frame-bonded structure includes: columns - K1, external crossbars - P1, internal crossbars - P2, floor slabs - P1, monolithic sections - Um, stiffness diaphragms - J.

Пример конкретного выполнения:An example of a specific implementation:

Формируют многоэтажные многопролетные рамы с жесткими узлами сопряжения ригелей и колонн, обеспечивающих устойчивость и жесткость каркаса. Устанавливают диафрагмы жесткости в продольном и поперечном направлениях, воспринимающие горизонтальные нагрузки (ветровые, сейсмические и др.) и повышающие жесткость и устойчивость здания в целом. Шаг колонн принимают 6 м и менее, сами колонны выполняют сборными железобетонными с укрупненной разрезкой по высоте до 3-х этажей, а стыки осуществляют сваркой закладных деталей с использованием соединительных стержней, при этом жесткость диска перекрытий повышают за счет устройства монолитных участков по осям колонн в продольном и поперечном направлениях. Колонны имеют квадратное сечение 40×40 см, ригели наружные - квадратное сечение 40×40 см, ригели внутренние - прямоугольное сечение 40×60 (h) см, геометрические параметры сборных элементов приняты кратными размеру стандартного кирпича, по осям колонн в продольном и поперечном направлениях выполнены монолитные участки. При закладке стен низ ригеля наружных рам соответствует верху оконного проема, а низ ригеля внутренних рам - верху дверного проема, при этом опирание ригелей принято на консоли колонн. Принятые размеры конструкций позволяют:Form multi-storey multi-span frames with rigid mates of crossbars and columns, providing stability and rigidity of the frame. Establish stiffness diaphragms in the longitudinal and transverse directions, perceiving horizontal loads (wind, seismic, etc.) and increasing the stiffness and stability of the building as a whole. The step of the columns is taken 6 m or less, the columns themselves are prefabricated reinforced concrete with enlarged cutting in height up to 3 floors, and the joints are welded by embedded parts using connecting rods, while the hardness of the overlap disk is increased due to the installation of monolithic sections along the axes of the columns in longitudinal and transverse directions. The columns have a square section of 40 × 40 cm, the outer crossbars are a square section of 40 × 40 cm, the internal crossbars are a rectangular section of 40 × 60 (h) cm, the geometric parameters of the prefabricated elements are taken in multiples of the size of a standard brick, along the axes of the columns in longitudinal and transverse directions monolithic sections are made. When laying walls, the bottom of the crossbar of the outer frames corresponds to the top of the window opening, and the bottom of the crossbar of the inner frames corresponds to the top of the doorway, while the support of the crossbars is taken on the console of the columns. The accepted dimensions of the structures allow:

- использовать минимальное количество унифицированных опалубочных форм при изготовлении конструкций;- use the minimum number of standardized formwork forms in the manufacture of structures;

- обеспечить технологичность устройства кирпичного заполнения, исключив выступание колонн и ригелей за плоскость стен, так, как низ ригеля наружных рам соответствует верху оконного проема;- to ensure the manufacturability of the device of brick filling, excluding the protrusion of columns and crossbars beyond the plane of the walls, since the bottom of the crossbar of the outer frames corresponds to the top of the window opening;

- обеспечить за счет принятого соотношения длины ригеля и высоты их сечения требуемую жесткость ригелей, их трещиностойкость, нормативно-допустимый прогиб, что позволяет не применять предварительное напряжение арматуры, и существенно упрощает технологическую оснастку и трудоемкость изготовления конструкций;- to ensure, due to the adopted ratio of the length of the crossbar and the height of their cross section, the required rigidity of the crossbars, their crack resistance, standard allowable deflection, which allows not to apply prestressing of the reinforcement, and greatly simplifies the technological equipment and the complexity of manufacturing structures;

- повысить жесткость диска перекрытий за счет устройства монолитных участков по осям колонн в продольном и поперечном направлениях, что улучшает пространственную работу конструкций здания;- increase the rigidity of the floor slab due to the device monolithic sections along the axes of the columns in the longitudinal and transverse directions, which improves the spatial work of the building structures;

- повысить надежность работы узла сопряжения ригеля и колонны за счет исключения монолитных включений (требующих прогрева в холодный период года), в наиболее напряженных участках несущих конструкций (стык колонна-колонна, колонна-ригель).- to increase the reliability of the junction of the crossbar and the column due to the exclusion of monolithic inclusions (requiring heating in the cold season) in the most stressful areas of the supporting structures (column-column joint, column-crossbar).

Таким образом, достигается технический результат по созданию сборного монолитного каркаса рамно-связевой конструкции для строительства жилых и общественных зданий, отличающегося простотой и надежностью конструкции и технологичностью при изготовлении, сборке и монтаже.Thus, the technical result is achieved by creating a prefabricated monolithic frame of a frame-coupled structure for the construction of residential and public buildings, characterized by simplicity and reliability of the design and manufacturability in the manufacture, assembly and installation.

Claims

Prefabricated monolithic reinforced concrete frame of the PACK frame-bonded structure, including columns, girders, floor slabs, stiffness diaphragms, mounting units for interfacing the frame elements, characterized in that the structural design of the frame is adopted frame-bonded and provides for the device of longitudinally framed frames and stiffness diaphragms in in the transverse direction, while the prefabricated frame elements are made of a simple rectangular shape with geometric parameters that are multiples of the size of a standard brick, and the columns have a square cross section 40 × 40 cm, external crossbars - square cross section 40 × 40 cm, internal crossbars - rectangular cross section 40 × 60 (h) cm, in addition, the column pitch is taken 6 m or less, the columns themselves are prefabricated reinforced concrete with enlarged cutting in height up to 3 floors, and the joints are carried out by welding embedded parts using connecting rods, while the hardness of the floor disk is increased due to the installation of monolithic sections along the axes of the columns in the longitudinal and transverse directions, and when laying walls, the bottom of the crossbar of the outer frames corresponds to at the top of the window opening, and the bottom of the crossbar of the inner frames - at the top of the doorway, while the support of the crossbars is taken on the console of the columns.