RU2121045C1

RU2121045C1 - Column

Info

Publication number: RU2121045C1
Application number: RU97108469A
Authority: RU
Inventors: В.Е. Меркин; Н.В. Смирнов; В.М. Васькин; В.М. Смолянский; Б.И. Яцков; Г.М. Богомолов; А.Н. Ермаков
Priority date: 1997-05-20
Filing date: 1997-05-20
Publication date: 1998-10-27

Abstract

FIELD: structures of building members; may be used in capacity of columns of high load-carrying capacities (up to 4-5 thout) in construction of subway stations, reconstruction of underground spaces (Manezhnaya square type, Moscow), and in construction of high-rise buildings. SUBSTANCE: column has metal pipe with concrete core and spiral hooping. Spiral either touches the pipe internal walls or spaced from them for not more than 2-3 mm. EFFECT: higher load-carrying capacity of pipe-concrete columns. 2 dwg

Description

Изобретение относится к конструкциям строительных элементов при строительстве станций метрополитена, реконструкции подземного пространства, высотных зданий и др. The invention relates to the construction of building elements in the construction of metro stations, reconstruction of the underground space, high-rise buildings, etc.

Известна колонна, содержащая металлическую трубу с бетонным ядром внутри (см. труды Всесоюзного научно-исследовательского института транспортного строительства "Исследование бетона и железобетонных конструкций транспортных сооружений" /Под редакцией О.Я. Берга. М.: Трансжелдориздат, 1960, с. 120-121). A known column containing a metal pipe with a concrete core inside (see the proceedings of the All-Union Scientific Research Institute of Transport Construction "Study of concrete and reinforced concrete structures of transport structures" / Edited by O.Ya. Berg. M.: Transzheldorizdat, 1960, p. 120- 121).

Известен способ нагружения трубобетонной колонны на бетонное ядро при смазке стенок трубы для уменьшения сцепления с бетоном ("Трубобетонные колонны без сцепления со стальной обоймой", Строительство и архитектура, серия 8 "Строительные конструкции и материалы", Экспресс информация, Выпуск 17, М. , 1986). A known method of loading a concrete pipe column on a concrete core when lubricating the walls of the pipe to reduce adhesion to concrete ("Concrete columns without adhesion to a steel cage", Construction and architecture, series 8 "Building structures and materials", Express information, Issue 17, M., 1986).

Известен также способ косвенного армирования железобетонных элементов с помощью спиральной арматуры (СНиП 2.01.01-84 "Бетонные и железобетонные конструкции"). There is also a method of indirect reinforcement of reinforced concrete elements using spiral reinforcement (SNiP 2.01.01-84 "Concrete and reinforced concrete structures").

Предлагается конструкция трубобетонной колонны, нагружаемой на бетонное ядро со спиралью внутри. A construction of a pipe concrete column loaded onto a concrete core with a spiral inside is proposed.

Техническим результатом изобретения является повышение несущей способности трубобетонной колонны. The technical result of the invention is to increase the bearing capacity of the concrete column.

Для достижения этого технического результата в колонне, состоящей из металлической трубы, заполненной бетоном, бетонное ядро армируется спиральной арматурой так, чтобы спираль либо касалась внутренних стенок трубы, либо отстояла от них не более чем на 2-3 мм. Такая колонна, преимущество высокой несущей способности, при ее нагружении обеспечивает работу бетона ядра в условиях трехосного сжатия, создаваемого не только за счет трубы, но и за счет спиральной арматуры. To achieve this technical result, in a column consisting of a metal pipe filled with concrete, the concrete core is reinforced with spiral reinforcement so that the spiral either touches the inner walls of the pipe or is separated by no more than 2-3 mm. Such a column, the advantage of high bearing capacity, when loaded, ensures the operation of the core concrete under conditions of triaxial compression, created not only by the pipe, but also by spiral reinforcement.

На фиг. 1 изображено продольное сечение колонны; на фиг. 2 - поперечное сечение. Колонна содержит металлическую трубу 1 с бетонным ядром 2 внутри. Бетонное ядро 2 армировано спиральной арматурой 3. In FIG. 1 shows a longitudinal section of a column; in FIG. 2 is a cross section. The column contains a metal pipe 1 with a concrete core 2 inside. Concrete core 2 is reinforced with spiral reinforcement 3.

Предлагаемая конструкция колонны обладает следующими преимуществами:
позволяет повысить несущую способность колонны до 4-5 тыс. т;
колонна существенно расширяет номенклатуру труб, позволяя использовать тонкостенные электросварочные трубы;
повышает эффективность использования спирали, так как в трубе для нее не нужен защитный слой, не учитываемый в расчете спирально армированных элементов.The proposed column design has the following advantages:
allows to increase the bearing capacity of the column to 4-5 thousand tons;
the column significantly expands the range of pipes, allowing the use of thin-walled electric-welded pipes;
increases the efficiency of the use of the spiral, since in the pipe it does not need a protective layer that is not taken into account in the calculation of spiral-reinforced elements.

Модели колонн испытаны на сжатие. Получена формула для оценки несущей способности трубобетонной колонны со спиралью внутри:

где
K_вр - коэффициент повышения прочности бетона ядра за счет трехосного сжатия;
R_к - кубиковая прочность бетона ядра;
A_вр - площадь бетонного ядра;
σ_ру - - предел текучести трубы;
A_р - площадь поперечного сечения трубы;

- добавка несущей способности колонны за счет спирали, вычисляемая по СНиП 2.03.01-84 п. 3.22.Column models tested for compression. A formula is obtained for assessing the bearing capacity of a pipe-concrete column with a spiral inside:

Where
K _BP - coefficient of increase of concrete core strength due to triaxial compression;
R _to - the cube strength of the concrete core;
A _BP - the area of the concrete core;
σ _ru - - yield strength of the pipe;
A _p - the cross-sectional area of the pipe;

- the addition of the bearing capacity of the column due to the spiral, calculated according to SNiP 2.03.01-84 p. 3.22.

Несущая способность колонны, определенная по предложенной формуле, удовлетворительно совпадает с опытными данными. The bearing capacity of the column, determined by the proposed formula, satisfactorily coincides with the experimental data.

Положительный эффект от использования трубобетонной колонны со спиралью внутри состоит в существенной экономии стали (при замене стальных колонн) и бетона и стали (при замене железобетонных колонн со стержневой арматурой). Так для станций метрополитена глубокого заложения (нагрузка порядка 4000 т) экономия стали составляет 30-40%, для станций мелкого заложения (нагрузка порядка 1000 т) экономия бетона составляет 20-25%, стальной арматуры - 30-35%. The positive effect of using a concrete pipe column with a spiral inside is a significant saving in steel (when replacing steel columns) and concrete and steel (when replacing reinforced concrete columns with bar reinforcement). So for deep underground stations (load of about 4000 tons), steel savings are 30-40%, for shallow stations (load of about 1000 tons) concrete savings are 20-25%, steel reinforcement is 30-35%.

Claims

A column of predominantly high bearing capacity, containing a metal pipe with a concrete core reinforced with spiral reinforcement, characterized in that the spiral either touches the inner walls of the pipe or is no more than 2-3 mm apart from them.