Предварительно напряженная железобетонная емкость для хранения и транспортирования сжатых жидкостей и газов

 

ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННАЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННАЯ ЕМКОСТЬ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ СЖАТЫХ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ, включающая тело бетона на напрягающем цементе и стальную арматуру, отличающаяся тем, что, с целью снижения расхода материалов и создания оптимального напряженного состояния за счет одновременного предварительного обжатия тела бетона и растяжения стальной арматуры, последняя выполнена в виде листовой замкнутой обечайки, размещенной снаружи по отношению к телу бетона, причем отношение толщин обечайки и бетона составляет 1/20- 1/50.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК зи) Е 04 Н 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11Ый0 1:-S"

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3583626/29-33 (22) 21.04.83 (46) 30.07.84. Бюл. № 28 (72) В. В. Михайлов, С. А. Селиванова, А. Л. Ционский, А. Г. Корганов, А. Е. Шмурнов, В. С. Быков и В. 3. Остроумов (71) Научно-исследовательский институт бетона и железобетона (53) 624.953 (088.8) (56) 1. Хайднов Г. К. и др. Железобетонные защитные оболочки АЭС, М., Атомиздат, 1978, с. 11, рис. 1.1.

2. Михайлов В. В., Литвер С. Л. Расширяющийся и напрягающий цементы и самонапряженные железобетонные конструкции.

М., Стройиздат, 1974, с. 187, рис. 4.6 (прототип) .

„„SU„„1105592 A (54) (57) ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННАЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННАЯ ЕМКОСТЬ

ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ СЖАТЫХ ЖИДКОСТЕЛ И ГАЗОВ, включающая тело бетона на напрягающем цементе и стальную арматуру, отличающаяся тем, что, с целью снижения расхода материалов и создания оптимального напряженного состояния за счет одновременного предварительного обжатия тела бетона и растяжения стальной арматуры, последняя выполнена в виде листовой замкнутой обечайки, размещенной снаружи по отношению к телу бетона, причем отношение толшин обечайки и бетона составляет I 20—

1/50.

1105592

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям железобетонных емкостей для хранения и транспортирования сжатых жидкостей или газов, в том числе сосудов давления, напорных труб и других изделий,.

Известна конструкция сосуда высокого давления, включающая предварительно напряженную железобетонную оболочку и стальную герметизирующую обечайку (1).

Недостатком такой конструкции является 1ð ее повышенная материалоемкость, связанная с использованием металла в качестве арматуры и для герметизации железобетонного сосуда, а также многодельность при создании преднапряжения.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является предварительно напряженная железобетонная емкость для хранения и транспортирования сжатых жидкостей, вкл юча юща я тел о бетон а на н а п ря ra ющем цементе и стальную арматуру (2).

Эта конструкция в виде напорной самонапряженной трубы позволяет создать предварительное напряжение, характеризуемое растяжением арматуры и сжатием бетона за счет использования в бетоне напрягаю- 25 щего цемента. Однако такая емкость не обес печи вает герметичности при хранении и транспортировании сжатых жидкостей и газов.

Цель изобретения — снижение расхода материалов и создание оптимального напря- Зо женного состояния за счет одновременного предварительного обжатия тела бетона и растяжения стальной арматуры.

Поставленная цель достигается тем, что в предварительно напряженной железобетонной емкости для хранения и транспортирования сжатых жидкостей и газов, включающей тело бетона на напрягающем цементе и стальную арматуру, последняя выполнена в виде листовой замкнутой обечай- 40 ки, размещенной снаружи по отношению к телу бетона, причем отношение толщин обечайки и бетона составляет 1/20 — 1/50.

На фиг. 1 схематически изображена емкость в форме трубы, замкнутой по торцам ограничивающими стенками, разрез; на фиг. 2 — то же, вид в плане; на фиг. 3— емкость замкнутой цилиндрической формы, на фиг. 4 — емкость в форме шара; на фиг. 5 — емкость в форме закрытого стакана; на фиг. 6 — емкость резервуарного типа.

Конструкция самонапряженной железобетонной емкости представляет собой стальную обечайку 1, плотно охватывающую тело бетона на напрягающем цементе 2 с соотношением толщины обечайки к толщине тела напрягающего бетона 1/20 — 1/50. Обечайка может быть выполнена шаровой или цилиндрической, замкнутой по торцам ограничивающими стенками 3.

При таком взаиморасположении материалов, когда шаровая или цилиндрическая обечайка замкнута, вся энергия самонапряжения (возникающая в результате твердения бетона с расширением за счет образования и роста кристаллов гидросульфоалюминатов при увлажнении), направленная по радиусу в сторону ограничивающей расширение бетона обечайки, расходуется на. ее растяжение и одновременно на создание равномерного объемного сжатия в бетоне.

Таким образом, создается оптимальное напряженное состояние,при котором весь металл растянут, а бетон сжат. Благодаря этому обеспечиваются высокие эксплуатационные свойства конструкции при меньшей металлоемкости и простота изготовления. Емкости могут изготавливаться центрифугированием или путем заполнения пространства между обечайкой и внутренней временной опалубкой.

Как показали результаты экспериментальных исследований таких емкостей, при сохранении соотношений толщин обечайки и тела бетона в диапазоне 1/20 — 1/50 обеспечивается создание эффективного самонапряжения на уровне 3,5 МПа без разрушения бетона в процессе самонацряжения и эксплуатации при одновремееюн сохранении оптимального процента армирования в пределах 1 — 2 />. При соотношениях толщины мен ьш их 1/50 (соответствующих проценту армирования менее 2 /o) отмечена тенденция снижения показателя самонапряжения, а при увеличении соотношения толщины, например, до 1/10 имеет место значительное увеличение процента армирован ия (до 10 /р) для сохранения величины самонапряжений.

Это приводит к перерасходу металла.

Самонапряженные емкости позволяют по сравнению с традиционными снизить трудозатраты на и изготовление за счет исключения многодельности, снизить расход металла и получать герметичные преднапряженные изделия различной конфигурации, что расширяет область использования напорных емкостей.

1105592

1105592

Составитель М. Ушицкий

Редактор М. Петрова Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Заказ 5114/23 Тираж б98 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4