RU2194127C2 - Reinforced-concrete frame of building or structure - Google Patents

Abstract

FIELD: construction engineering. SUBSTANCE: reinforced-concrete frame of building or structure includes columns with crosswise located holes in level of ceilings and ceiling disc consisting of prefabricated plates, edge and cantilevered members, and prestressed reinforcement running through column holes. Ceiling disc consists of monolithic mutually intersecting reinforced-concrete belts running along longitudinal and transverse axes of column nets. Laid inside belts are prestressed reinforcement with transmission of tension forces to reusable mounting braces installed between adjacent columns. Prefabricating plates are laid into cells formed by monolithic belts. EFFECT: simplified mounting of building-structure frame. 3 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при строительстве жилых зданий и сооружений со сборно-монолитным железобетонным каркасом. The invention relates to the field of construction and can be used in the construction of residential buildings and structures with precast-monolithic reinforced concrete frame.

Известны конструкции железобетонных зданий, каркас которых включает колонны с крестообразными отверстиями в уровне перекрытий и плиты перекрытия, объединяемые с колоннами напрягаемой на строительной площадке арматурой, проходящей вдоль осей колонн в швах между плитами перекрытия (Патент СФРЮ 25452, патент США 4.366.655; В. Г. Корнилов. Каркасно-панельные здания нового типа. - Жилищное строительство, 1986, 10). Reinforced concrete buildings are known, the frame of which includes columns with cross-shaped openings at the level of the floors and floor slabs, combined with columns of tensioned reinforcement at the construction site, passing along the axis of the columns in the joints between the floor slabs (SFRY Patent 25452, US Pat. No. 4,366.655; B. G. Kornilov, Frame-panel buildings of a new type. - Housing, 1986, 10).

Известен также способ предварительного напряжения перекрытия, состоящего из колонн и опирающейся на них плиты перекрытия, объединение которой с колоннами производится напрягаемой в процессе монтажа арматурой, суть которого заключается в том, что между смежными колоннами устанавливают монтажные (инвентарные) распорки, на которые передают усилия напрягаемой арматуры (заявление 98106054/03 о выдаче патента РФ на изобретение от 9 апреля 1998 г.). There is also known a method of prestressing the floor, consisting of columns and a floor slab resting on them, the combination of which with the columns is performed by reinforcement which is tensioned during the installation process, the essence of which is that mounting (inventory) spacers are installed between adjacent columns, to which the efforts of the voltage are transmitted valves (application 98106054/03 on the grant of a patent of the Russian Federation for the invention of April 9, 1998).

Прототипом изобретения служит патент СФРЮ 25452, опубликованный 31.03.1966 г. Недостатками этого изобретения являются:
- сложность геометрии сборных плит перекрытия, краевых балок и консольных плит, имеющих вырезы в углах, примыкающих к колоннам. Отличается сложностью и многодельностью армирование этих угловых зон, где в процессе преднапряжения концентрируются большие усилия;
- возведение конструкции производится путем натяжения арматуры способом "на бетон", что приводит к технологическим перерывам, необходимым для твердения бетона в швах между плитой и колонной, а также раствора в отверстиях колонн, что особенно неблагоприятно в зимних условиях строительства.The prototype of the invention is the patent of SFRY 25452, published March 31, 1966. The disadvantages of this invention are:
- the complexity of the geometry of prefabricated floor slabs, edge beams and cantilever slabs having cutouts in the corners adjacent to the columns. The reinforcement of these corner zones, where great efforts are concentrated in the process of prestressing, is notable for its complexity and busyness;
- the erection of the structure is carried out by tensioning the reinforcement in the way "on concrete", which leads to technological interruptions necessary for hardening concrete in the joints between the slab and the column, as well as mortar in the openings of the columns, which is especially unfavorable in winter conditions of construction.

Целью изобретения является упрощение конструкции сборных плит перекрытия и их армирования, а также упрощение конструкции и армирования краевых и консольных зон диска перекрытия, а также исключение технологических перерывов в процессе монтажа каркаса. The aim of the invention is to simplify the design of prefabricated floor slabs and their reinforcement, as well as simplifying the design and reinforcing of the edge and cantilever zones of the floor slab, as well as eliminating technological interruptions during the installation of the frame.

Достигается это тем, что диск перекрытия выполняют из монолитных, включающих краевые и консольные участки, взаимно пересекающихся железобетонных поясов, расположенных вдоль продольных и поперечных осей сетки колонн, внутри сечения поясов укладывают напрягаемую арматуру с передачей усилий натяжения на инвентарные монтажные распорки, устанавливаемые между смежными колоннами, а также, возможно, обычную арматуру диска перекрытия, при этом сборные плиты укладываются в ячейки, образуемые монолитными поясами, и соединяют их с поясами выпусками арматуры. This is achieved by the fact that the overlapping disk is made of monolithic, including edge and cantilever sections, mutually intersecting reinforced concrete belts located along the longitudinal and transverse axes of the column grid, tensioning reinforcement is laid inside the section of the belts with the transfer of tension forces to the inventory mounting brackets installed between adjacent columns , as well as, possibly, the usual reinforcement of the overlapping disk, while the prefabricated plates are stacked in cells formed by monolithic belts and connect them to the exhaust belts ami fittings.

Перечисленные конструктивные решения:
- упрощают геометрию и армирование сборных плит перекрытия, в которых отсутствуют угловые вырезы и зоны концентрации усилий. Поэтому могут быть применены обычные стандартные многопустотные настилы, широко применяющиеся в массовом строительстве. Армирование монолитных краевых и консольных участков перекрытия существенно проще, чем армирование сборных краевых балок и консольных плит;
- исключаются технологические перерывы для твердения бетона, т.к. применяемый способ натяжения арматуры "на упоры" позволяет производить монтаж конструкций очередного этажа здания, не дожидаясь твердения бетона монолитных поясов предыдущего этажа;
- передача усилий преднапряжения с монтажных распорок на диск перекрытия производится на существенно большую площадь бетона: вместо концентраций усилий в угловых зонах происходит равномерное их распределение на всю ширину колонны и их передача на монолитный железобетонный пояс.The listed design decisions:
- simplify the geometry and reinforcement of prefabricated floor slabs, in which there are no angular cuts and zones of concentration of effort. Therefore, conventional standard multi-hollow decks that are widely used in mass construction can be applied. Reinforcing monolithic edge and cantilevered sections of the floor is much simpler than reinforcing prefabricated edge beams and cantilever plates;
- technological breaks for hardening of concrete are excluded, since the applied method of tensioning the fittings “on the stops” allows the installation of structures of the next floor of the building without waiting for the hardening of concrete monolithic belts of the previous floor;
- the transfer of prestressing forces from the mounting brackets to the overlap disk is carried out over a substantially larger area of concrete: instead of the concentration of forces in the corner zones, they are evenly distributed over the entire width of the column and transferred to a monolithic reinforced concrete belt.

Кроме этого, в предлагаемой конструкции каркаса можно применить шпоночное соединение перекрытия с колоннами, что позволяет значительно (до 50%) уменьшить количество напрягаемой арматуры, конструктивное решение позволяет существенно понизить класс бетона по прочности для сборных плит покрытия. In addition, in the proposed frame design, it is possible to use a key connection of the floor to the columns, which allows significantly (up to 50%) reduction in the number of prestressed reinforcement, the structural solution allows significantly lowering the concrete strength class for prefabricated floor slabs.

На фиг. 1 показан фрагмент плана каркасного здания; на фиг. 2 дан разрез по 1-1 на фиг. 1; на фиг. 3 показано сечение 2-2 на фиг. 1; на фиг. 4 показан узел "А" на фиг. 1; на фиг. 5 показано сечение по 3-3 на фиг. 4; на фиг. 6 показано сечение по 1-1 на фиг. 1 для момента монтажа инвентарных распорок между колоннами. In FIG. 1 shows a fragment of a plan of a frame building; in FIG. 2 shows a section through 1-1 in FIG. 1; in FIG. 3 shows section 2-2 in FIG. 1; in FIG. 4 shows the assembly “A” in FIG. 1; in FIG. 5 shows a section through 3-3 in FIG. 4; in FIG. 6 shows a section through 1-1 in FIG. 1 for the moment of installation of inventory struts between the columns.

Железобетонный каркас (фиг. 1 и 2) состоит из колонн 1 и диска перекрытия, состоящего из монолитных взаимно пересекающихся поясов 2, расположенных вдоль продольных и поперечных осей сетки колонн. Ширину поясов "а" (фиг. 2) можно принимать больше размера граней колонны "в", что позволяет производить, при необходимости, непрерывное армирование поясов обычной арматурой 3 (дополнительно к напрягаемой) (фиг. 3) на всю длину и ширину секции здания. Внутри поясов 2 располагается напрягаемая арматура 4, проходящая вдоль осей сетки колонн, через крестообразно расположенные в уровне перекрытия отверстия в колоннах (фиг. 1 и 3). The reinforced concrete frame (Fig. 1 and 2) consists of columns 1 and a floor slab, consisting of monolithic mutually intersecting belts 2 located along the longitudinal and transverse axes of the grid of columns. The width of the belts "a" (Fig. 2) can be taken larger than the size of the faces of the column "b", which allows, if necessary, to continuously reinforce the belts with conventional reinforcement 3 (in addition to the tensioned one) (Fig. 3) for the entire length and width of the building section . Inside the belts 2 there is a prestressing reinforcement 4 extending along the axes of the grid of the columns, through openings in the columns that are crosswise located at the level of overlapping (Figs. 1 and 3).

Сборные плиты 5 заполняют ячейки диска перекрытия, образуемые монолитными поясами (фиг. 1 и 2). В швах между сборными плитами и, возможно, в плитах ставят арматурные каркасы или выпуски 6 для их соединения с монолитными поясами. Prefabricated plates 5 fill the cells of the overlap disk formed by monolithic belts (Fig. 1 and 2). At the seams between the prefabricated plates and, possibly, in the plates, reinforcing cages or outlets 6 are placed for their connection with monolithic belts.

Поскольку ширина монолитных поясов может быть больше ширины граней колонн, в зоне колонн возможна установка отогнутой арматуры 7 (фиг. 4 и 5) для восприятия скалывающих усилий от действия поперечных сил. Since the width of the monolithic belts may be greater than the width of the faces of the columns, it is possible to install bent reinforcement 7 (Figs. 4 and 5) in the column area to absorb shearing forces from the action of transverse forces.

На фиг. 5 показано устройство на колонне по ее периметру в пределах толщины перекрытия шпоночного соединения 8 для объединения колонны с перекрытием в дополнение к их соединению с помощью напрягаемой арматурой. In FIG. 5 shows the device on the column along its perimeter within the overlap thickness of the key connection 8 for combining the column with the overlap in addition to connecting them using prestressing reinforcement.

Возведение каркаса начинают с установки колонн 1, между которыми устанавливают инвентарные монтажные распорки 9 (фиг. 6). Распорки устанавливают между колоннами без зазоров ниже уровня будущего диска перекрытия (на фиг. 6 диск показан пунктирными линиями). Сборные плиты перекрытия монтируют на временных монтажных опорах 10 (фиг. 2), а также устанавливают опалубку железобетонных поясов, краевых и консольных участков диска перекрытия. После этого производят укладку напрягаемой арматуры вдоль продольных и поперечных осей здания и обычной арматуры в монолитных поясах и консольных участках перекрытия. После установки арматуры производят натяжение напрягаемой арматуры на расчетные усилия с передачей усилий преднапряжения на монтажные распорки, а затем бетонируют монолитный пояс и заполняют раствором отверстия в колоннах, через которые проходит напрягаемая арматура. The construction of the frame begins with the installation of columns 1, between which install inventory mounting spacers 9 (Fig. 6). Spacers are installed between the columns without gaps below the level of the future disk overlap (Fig. 6, the disk is shown in dashed lines). Prefabricated floor slabs are mounted on temporary mounting supports 10 (Fig. 2), and formwork of reinforced concrete belts, edge and cantilever sections of the floor disk are also installed. After this, the prestressing reinforcement is laid along the longitudinal and transverse axes of the building and conventional reinforcement in monolithic belts and cantilevered sections of the ceiling. After installing the fittings, the tensioned fittings are tensioned to the design forces with the transfer of prestressing forces to the mounting struts, and then the monolithic belt is concreted and the solution is filled with holes in the columns through which the tensioned fittings pass.

После этих операций можно переходить к монтажу конструкций вышележащего этажа. Передача усилий преднапряжения с монтажных распорок на бетон диска перекрытия производят с отставанием на 1-2 этажа от монтажных работ по каркасу здания, когда монолитный бетон и раствор в отверстиях колонн наберут не менее 70% проектной прочности. After these operations, you can proceed to the installation of the structures of the overlying floor. Prestressing forces are transferred from the mounting spacers to the concrete of the floor drive with a gap of 1-2 floors from the installation work on the building frame, when the monolithic concrete and mortar in the openings of the columns gain at least 70% of the design strength.

Claims (3)

1. Железобетонный каркас здания или сооружения, включающий колонны с крестообразно расположенными отверстиями в уровне перекрытий, диск перекрытия, состоящий из сборных плит, краевых и консольных участков и предварительно напрягаемую арматуру, проходящую через отверстия в колоннах, отличающийся тем, что диск перекрытия выполняют из монолитных, включающих краевые и консольные участки, взаимно пересекающихся железобетонных поясов, расположенных вдоль продольных и поперечных осей сетки колонн, внутри сечения поясов укладывают напрягаемую арматуру и натягивают ее с передачей усилий натяжения на инвентарные монтажные распорки, устанавливаемые между смежными колоннами, а также, возможно, обычную арматуру, при этом сборные плиты укладывают в ячейки, образуемые монолитными поясами. 1. The reinforced concrete frame of a building or structure, including columns with crosswise openings at the level of the floors, a floor disk consisting of prefabricated plates, edge and cantilever sections and prestressed reinforcement passing through the holes in the columns, characterized in that the floor disk is made of monolithic including boundary and cantilever sections, mutually intersecting reinforced concrete belts located along the longitudinal and transverse axes of the grid of columns, strain is placed inside the section of the belts reinforcement and pull it with the transfer of tension to the inventory mounting spacers installed between adjacent columns, as well as, possibly, conventional reinforcement, while prefabricated plates are laid in cells formed by monolithic belts. 2. Железобетонный каркас по п. 1, отличающийся тем, что на колоннах в пределах толщины диска перекрытия делают шпоночные соединения перекрытия с колоннами. 2. The reinforced concrete frame according to claim 1, characterized in that on the columns within the thickness of the overlap disk, the key connections of the overlap to the columns are made. 3. Железобетонный каркас по п. 1, отличающийся тем, что сборные железобетонные плиты выполняют из бетона более низкого класса по прочности в сравнении с бетоном монолитных поясов. 3. The reinforced concrete frame according to claim 1, characterized in that the precast reinforced concrete slabs are made of concrete of a lower class in strength in comparison with concrete of monolithic belts.

Images