Железобетонная балка

 

Изобретение относится к области строительства, в частности к железобетонным несущим конструкциям зданий и сооружений. Цель изобретения - повышение надежности работы балки при многократных циклических нагрузках. Рабочая арматура 2 железобетонной балки на опорных участках расположена в каналах 3 и заанкерена на опорах . В середине пролета балки арматура имеет жесткое сцепление с бетоном . В конце канала 3 на рабочей арматуре закреплена муфта 5, связанная с бетоном балки. В сжатой зоне балки С S в пределах образующегося под нагрузкой пластического шарнира локально (Л размещена косвенная арматура 14. 5 3.. п. ф-лы. 1 О ил,. /./4-Ц , // у // / fPu2.f f /

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

20.ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР п0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3772028/29-33 (22) 18,07.84 (46) 07.11.86 ° Бюл. N - 41 (71) Научно-производственное объединение "Дорстройтехника" (72) А.И. Мордич, Н.Н. Маркевич, А,С, Залесов, А.Л. Поляков, В.В. Левчич и И.M. Добуш (53) 624.075.2(088.8) (56) Васильев П,И,, Рогняк О,A

Образцов Л.В. Работа приопорных зон преднапряженных балок, не имеющих сцепления арматуры с бетоном, — Бетон и железобетон, 1982, Р 8, с.2425.

Авторское свидетельство СССР

hÔ » !1002288880099, кл. Е 04 С 3/00, 1983.

„„Я0„„1268657 А1

Ш 4 Е 01 D 7/02 E 04 С 3/00 (54) ЖЕЛЕЗОБЕТОННАЯ БАЛКА (57) Изобретение относится к области строительства, в частности к железобетонным несущим конструкциям зданий и сооружений. Цель изобретения — повышение надежности работы балки при многократных циклических нагрузках, Рабочая арматура 2 железобетонной балки на опорных участках расположена в каналах 3 и заанкерена на опорах, В середине пролета балки арматура имеет жесткое сцепление с бетоном. В конце канала 3 на рабочей арматуре закреплена муфта 5, связанная с бетоном балки. В сжатой зоне балки в пределах образующегося под нагрузкой пластического шарнира локально размещена косвенная арматура 14.

5 з.п.ф-лы. 10 ил, l 1268657 г

40

Изобретение относится к строительству, в частности к железобетонным несущим конструкциям зданий и ссору. жений, Цель изобретения — повышение надежности работы балки при многократных циклических нагрузках.

На фиг,l изображена железобетонная балка с муфтами и косвенной арматурой (слева — в виде сварных сеток, справа — в виде парных закладных деталей цилиндрической формы); на фиг, 2 — балка с косвенной арматурой в виде проволочных спиралей,, общий вид; на фиг,3 — узел Х на фиг,1; на фиг. 4 — узел lI на фиг. 2; на фиг.5 — муфта в виде патрубка; на фиг. 6 — муфта из бетона с арматурными коротышами; на фиг„ 7 — сечение

А-А на фиг,l; на фиг..8 — сечение

Б-Б на фиг, 1; на фиг. 9 — сечение

В-В на фиг, 2; на фиг, 10 — парные закладные детали, выполненные с контактной цилиндрической поверхностью, общий вид.

Гелезобетонная балка содержит брус 1 с рабочей арматурой 2, расположенной в каналах 3 на приопорных участках, Арматура 2 заанкерена над опорами, Каналы 3 образованы пр л фор-30 иировании бруса 1 эа счет создания на рабочей арматуре 2 эластично)й оболочки 4 из слоя пластичных материалов или пленки, Оболочка 4 исключает спепление рабочей арматуры 2 с бетоном бруса, В конце канала 3 в пролете на рабочей арматуре 2 жестко закреплена муфта 5, Муфта 5 может быть выполнена в виде цилиндра 6 иэ мягкого металла, напрессованного на арматуру 2 и снабженного коническим хвостовиком

7, введенным под оболочку 4. Для лучщего сцепления с бетоном цилиндр 6 на боковой поверхности может иметь насечку или нарезку, Муфта 5 может быть также выполнена в виде цилглндрической гильзы 8 с корпусом 9, жестко связанной по наружной поверхности с бетоном бруса 1 и с арматурой 2 °

Гильза днищем обращена к середине пролета балки. Из канала 3 в полость гильзы 8 введена эластичная оболочка 4. Муфта 5 может быть выполнена в виде патрубка 10, по наружной поверхности связанного с бетоном бруса 1, В полость патрубка 10 с оцной стороны на части его длины введена эластичная обохн чка 4, а остальная часть полости заполнена раствором ll поступившим при формовании балки. Посредством раствора !1 обеспечена жесткая связь патрубка 10 с рабочей арматурой 2. Муфта 5 может быть также выполнена из бетона с арматурными коротышами 12, расположенными параллельно рабочей арматуре 2 и прикрепленными к ней, например, посредством проволочных скруток 13.

После бетонирования балки коротыши 12 получают жесткое соединение с бетоном бруса 1 и с арматурой 2.

Сжатая зона бруса 1 под концом канала 3 снабжена в пределах образующегося под нагрузкой пластического шарни. ра локально расположенной косвенной арматурой. Длина этой зоны составляет (2-3) х, где х — высота сжатой зоны на стадии перед разрушением.

Косвенная арматура может быть выполнена, например, в виде сварных сеток 14 либо в виде парных закладных деталей 15 с цилиндрической контактной поверхностью, обращенных выпуклой стороной друг к другу так, что образуют шарнир, Детали 15 закреплены в бетоне сжатой зоны посредствои приваренных к ним анкеров 16, а пространство 17 в контактной зоне может быть заполнено или бетоном бруса,или заранее размешанным в нем пластичным материалом. Косвенная арматура также может быть выполнена в виде остальных спиралей 18, Кроме того, балка может содержать верхнюю напрягаемую арматуру 19, косвенную ариатуру 20 по концам балки и незначительное количество конструктивной арматуры 21 для предотвращения повреждения балки при транспортировке и монтаже.

Размещение рабочей арматуры 2 в приопорных зонах беэ сцепления с бетоном исключает вовлечение его в работу на растяжение по нижней грани и позволяет избежать образование наклонных трещин на участках пролета с наибольшим значением поперечной силы. В такой балке под нагрузкой образуются только вертикальные трещины в средней части в пределах между муфтами 5. Крайние к опорам трещины образуются перед иуфтами. 5 и пересекают арматуру 2 в местах; где она защищена оболочкой 4. Благодаря тому, что по концам каналов 3 выполне1268657 ны компенсаторы разности деформаций рабочей арматуры 2 в пределах приопорной зоны и деформаций растянутого бетона в этой же зоне исключается непосредственное воздействие среды на 5 рабочую арматуру 2, а также образование на ней конденсата в пределах каналов 3. Эти компенсаторы в виде жестко связанных с арматурой 2 и бетоном бруса 1 муфт 5, телескопически соединенных с оболочками 4, позволяют арматуре 2 получать значительные удлинения при образовании указанных трещин, обеспечивая постоянную изоляцию ее от воздействия среды. 15

В частности, в случае выполнения муфты в виде напрессованного цилиндра 6 с коническим хвостовиком 7, размещенным под оболочкой 4, трещина, образовавшаяся по концу канала 3, пе- 20 ресечет арматуру 2 только по оболочке 4. Аналогичное наблюдается и в случае выполнения муфты 5 в виде цилиндрической гильзы 8 или патрубка 10, 25

На практике наиболее просто муфта

5 может быть выполнена в виде арматурных коротышей 12, расположенных вдоль арматуры 2 и прикрепленных к ней посредством проволочных скруток 30

13 и перекрывающих на части своей длины эластичную оболочку 4.

Во всех случаях постановка муфт 5 в сочетании с оболочкой 4 позволяет полностью исключить непосредственное коррозионное воздействие окружающей среды на арматуру 2, расположенную в каналах 3.

В сжатой зоне балки над вершиной трещин, образующихся перед муфтами 40

5 поперек каналов 3, может наблюдаться концентрация сжимающих напряжений и резкое сокращение высоты сжатой зоны. Локальное размещение косвенной арматуры в этих местах позволяет по- 45 высить сопротивление бетона сжатию над верхом трещины, обеспечить проявление в сжатом бетоне неупругих деформаций, что приводит к устранению концентраций напряжений. В ре- 50 зультате повышается выносливость бетона сжатой зоны, исключается преждевременное разрушение балки при многократно повторяющихся динамических воздействиях. 55

При выполнении косвенного армирования в виде парных закладных деталей 15, закрепленных в бетоне,посредством анкеров 16, после образования трещин сжатия зона обеспечивает в этих сечениях свободный поворот. При этом не только улучшаются условия работы сжатой зоны, но и наиболее полно используется прочностные свойства рабочей арматуры 2.

Формула изобретения

) ° Железобетонная балка, преимущественно пролетного строения моста, включающая брус и продольную рабочую арматуру, расположенную свободно в каналах в растянутых приопорных участках и жестко связанную с телом балки в середине пролета и в опорных сечениях, отличающаяся тем,. что, с целью повышения надежности работы балки при многократных цилиндри-. ческих нагрузках, рабочая арматура снабжена размещенной в каналах приопорных эон балки эластичной оболочкой и компенсаторами деформаций между рабочей арматурой и бетоном приопорных участков балки, расположенными в пролете балки по концам каналов, причем каждый компенсатор выполнен в виде муфты, жестко соединенной с рабочей арматурой и телом балки и состыкованной телескопически с эластичной оболочкой по концам каналов в пролете, а в сжатой зоне балка снабжена косвенной арматурой, размещенной локально над компенсаторами, 2, Балка, по п,1, отличаюm а я с я тем, что каждая муфта вы- полнена в виде цилиндра из мягкого металла с коническим хвостовиком, . взаимодействующим с внутренней поверхностью эластичной оболочки по конической образующей.

3. Балка по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что каждая муфта вы" полнена в виде цилиндрической гиль- зы-, телескопически соединенной с наружной поверхностью эластичной оболочки и направленной днищем к середине пролета, е

4. Балка по и.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что каждая муфта выполнена в виде патрубка, одной стороной телескопически соединенного с наружной поверхностью эластичной обо. лочки, а другой стороной эаполненно" го формовочным бетоном тела балки и жестко связанного сним, 1268657

И 21

8-8

Риг.7

Риг.8

5, Балка по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что муфта выполнена из бетона тела балки, содержащего арматурные коротьппи,размещенные вдоль рабочей арматуры, жестко связанные с этой арматурой и бетоном балки и перекрываю— щие на части длины эластичную оболочку.

6, Балка по пп,1 — 5, о т л и ч аю щ а я с я тем, что косвенная арматура в сжатой зоне балки выполнена в виде парных закладных деталей, име . ющих цилиндрическую поверхность ,и обращенных выпуклостью одна к другой.

1268657

Составитель В, Данков

Техред Я.Попович Корректор E. Сирохман

Редактор Г, Волкова

Заказ 5999/27 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4