Железобетонная балка

 

Изобретение относится к строительству , а именно к железобетонным конструкциям зданий и сооружений. Цель изобретения - повышение несущей способности и надежности. Железобетонная балка составлена из блоков 1, сопряженных торцами по стыкам 2, Балка снабжена рабочей продольной напрягаемой арматурой 3, размещенной в пролете свободно без сцепления с бетоном, и заанкерена по торцам балки посредством анкеров 4. По периметру каждого блока 1 в плоскости изгиба балки размещена арматура 6, образующая замкнутый контур Площадь сечения вертикальной ветви контурной арматуры 6 расположенной в блоке вдоль стока, определяется по формуле (h-x) b/R h, где R.- расчетное сопротивление бетона растяжению; h - полная высота поперечного сечения балки; х - высота сжатой зоны балки, определяемая из условия равновесия; b - ширина стенки в середине высоты сечения балки; R - расчетное сопротивление растяжения арматуры контура. 3 кл. с со affiSESS ФЗЕЯЕ;;

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (б1) 4 Е 04 С 3/20 ЮЪ

)Д

ГОСУДАРСТВЕННЪ|Й НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2i) 4074838/29-33 (22) 23.04,86 (46) 23.01.88. Бюл. - 3 (7i) Научно-производственное объедикение "Дорстройтехника", Министерства дорожного строительства БССР (72) А.И.Иордич, В.И.Соломатов, Н.Н,Маркевич и А.Л.Поляков (53) 624.072.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

583259, кл. Е 04 С 3/38, 1977. (54) ЖЕЛЕЗОБЕТОННАЯ БАЛКА (57) Изобретение относится к строительству, а именно к железобетонным конструкциям зданий и сооружений, Цель изобретения — повышение несущей способности и надежности. Железобетонная балка составлена из блоков 1, сопряженных торцами по стыкам 2. Бал. О З684ОЗ ка снабжена рабочей продольной напрягаемой арматурой 3, размещенной в пролете свободно без сцепления с бетоном, и заанкерена по торцам балки посредством анкеров 4, По периметру каждого блока 1 в плоскости изгиба балки размещена арматура б, образующая замкнутый контур. Площадь сечения вертикальной ветви контурной арматуры 6 А, расположенной в блоке вдоль стока, определяется по формуле А =Rbt(h-х) Ь/R h, где К расчетное сопротивление бетона растяжению; h — полная высота поперечного сечения балки; х — высота сжатой зоны балки, определяемая из условия равновесия; Ь вЂ” ширина стенки в середине высоты сечения балки; К вЂ” расчетное сопротивление растяжения "рматуры контура. 3 ил, 1368403 2 трещины в стенке балки при действии поперечных сил не образуются.

a«(h-x) Ь т

R h

А где

Изобретение относится к строитель ству, а именно к железобетонным конструкциям зданий и сооружений.

Цель изобретения — повышение несу5 щей способности и надежности.

На фиг. 1 изображена балка, общий вид; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 — сечение Б-Б на фиг.1.

Железобетонная балка включает 10 брус, составленный из блоков 1, сопряженных торцами по стыкам 2, рабочую прэдольную напрягаемую арматуру

3, размещенную в пролете свободно беэ сцепления с бетоном и заанкеренную посредством анкеров 4 по торцам балки. Напрягаемая арматура 3 может быть расположена или открыто-, или в каналах, выполненных заранее в блоках 1, В любом случае арматура 3 2р покрыта смазкой из вязкого полимера и размещена в трубчатой эластичной оболочке (не показана). Блоки 1 со-! держат незначительный по расходу металла пространственный арматурный 26 каркас 5 для предотвращения повреждения их при транспортировке, укрупнительной сборке и монтаже балки.

По периметру каждого блока 1 в плоскости изгиба балки размещена армату- ЗО ра g, образующая замкнутый контур.

У стыков 2 в сжатой зоне по торцам блока размещена косвенная арматура

7. В каждом стыке 2 на части поверхности торцов блока 1, предназначаемой при эксплуатации для восприятия сжатия, заранее при укрупнительной сборке нанесен слой клея (не показан).

Это обеспечивает монолитность сжатой зоны и работу стыка в растянутой зоне 4О как искусственной трещины, положение которой известно заранее.

С увеличением внешней нагрузки вплоть до разрушения балки происходит только раскрытие стыка, являющегося искусственной поперечной трещиной.

При этом в отличие от аналогов к предельной стадии перед разрушением над верхом раскрытого стыка не происходит образования горизонтальных трещин, отделяющих сжатую зону от тела балки. В известных балках с рабочей арматурой, не имеющей сцепления с бетона, сразу же после образования поперечных трещин в стенке возникают вертикальные растягивающие напряжения 6„ В предлагаемой балке благодаря размещению вдоль стыков

2 у торцов блоков 1 вертикальных ветвей контурной арматуры 6, заанкеренных в сжатой и растянутой зонах балки горизонтальными участками замкнутого контура 6, эти поперечные вертикальные растягивающие напряжения воспринимаются вертикальными ветвями арматуры 6 и тем самым предотвращается передача растяжения на бетон и образование продольных трещин, отделяющих сжатую зону от тела балки.

Чтобы полностью исключить вероятность образования указанных продольных трещин, площадь сечения вертикальной ветви контурной арматуры 6, расположенной в блоке 1 вдоль стыка 2, определяют по формуле площадь сечения контурной арматуры, расположенной в балке вдоль одного

Балка под нагрузкой работает слецующим образом. 45

При действии поперечной нагрузки в растянутой зоне балки после погашения обжатия происходит раскрытие только стыков 2 между блоками 1. Причем в зависимости от количества нап- щ рягаемой арматуры 3, размеров блока количества стыков 2 в пролете и величины поперечной нагрузки на стадии эксплуатации можно управлять шириной раскрытия стыков, так как других трещин в балке бпагодаря конгурному армированию 6 не образуется.

Поскольку рабочая арматура 3 не имеет

".цепления с бетоном, то и наклонные стыка; расчетное сопротивление бетона растяжению; полная высота поперечного сечения балки; высота сжатой эоны балки, определяемая их условия равновесия, для тавровых и двутавровых сечений х принимают равным средней толщине сжатой полки; ширина стенки в середине высоты сечения балки; расчетное сопротивление растяжению арматуры контура.

1368403 где

55 х

Таким образом, размещение по кон- туру арматуры 6, количество которой вдоль стыка 2 определяют по приведенной зависимости, обеспечивает надежную анкеровку вертикальных ветвей арматуры 6 и полное включение в работу на восприятие поперечного растяжения. Причем количество растянутой арматуры контура 6, параллельной растянутой грани блока 1, определяют из условия обеспечения требуемой трещиностойкости блока 1, а количества сжатой арматуры 6 должно быть достаточно для анкеровки этой арматуры,. расположенной вдоль стыка 2, в сжатой зоне. Наличие арматуры 6 предотвращает образование продольных трещин, отделяющих сжатую зону. Предлагаемая балка позволяет повысить надежность, так как полностью исключается вероятность хрупкого разрушения балки под нагрузкой.

Повьш ается и ее несущая способность, так как появляется возможность более полно использовать прочное .ные свойства сжатого бетона и рабочей арматуры 3. Кроме того, контурную арматуру 6 устанавливают с требуемым защитным слоем и поэтому при кратковременном раскрытии стыков 2 эта арматура не требует дополнительной антикоррозийной защиты. Балка отли— чается высокой долговечностью, так как от коррозии защищена не только арматура 5 — 7 блоков 1, но и рабочая арматура 3.

Для обеспечения герметичности стыка 2 и снижения величины местных (контактных) напряжений в бетоне по всей высоте сжатой зоны в стыке 2 размещен слой клея на основе эпоксидных смол. Для предотвращения разруше ния бетона в стыке 2 от местных сжимающих напряжений в сжатой зоне у торцов блока 1 размещена косвенная арматура, например, в виде сварных сеток 7. Указанные признаки позволяют повысить несущую способность балки, исключить вероятность преждевременного разрушения балки от смятия бетона в стыках 2 балки. В растянутой зоне стык 2 может быть либо выполнен "сухим" без заполнения, либо контактные поверхности блоков 1 могут быть покрыты вязким полимером, обеспечивающим герметичность стыка 2 при малом его раскрытии. Размещение стыков 2 в определеннь.= местах по длине пролета позволяет управлять шириной раскрытия стыков и общими перемещениями балки при эксплуатационных нагрузках. Тем

5 самым повышается эксплуатационная надежность балки. Кроме того, предлагаемая балка обладает повышенным сопротивлением действию поперечных сил, характерным для балок с армату10 рой, не имеющей сцепления с бетоном.

Это позволяет существенно сократить количество поперечной арматуры, исключить инъецирование каналов и уменьшить количество продольной напря15 гаембй арматуры 3.

Применение предлагаемой балки, например в мостостроении или в боль7 шепролетных покрытиях зданий и сооружений позволяет сократить до 407 ко20 личества арматуры в стенке, на 147 расход высокопрочной напрягаемой арматуры, на 10 — 157 снизить трудозатраты на укрупнительную сборку, упростить форму сечения балки, расширить рамки строительного сезона, осуществляя сборочные работы при низких и отрицательных температурах без дополнительных энергозатрат.

30 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Железобетонная балка, включающая составной по длине брус из армированных блоков, объединенных по торцам поперечными стыками, и продольную

35 напрягаемую арматуру, заанкеренную на торцах балки и расположенную в пролете свободно без сцепления с бетоном, отличающаяся тем,,10 что, с целью повышения несущей способности и надежности, блоки по контуру в плоскости изгиба балки снабжены замкнутым контурным армированием, а площадь сечения контурной

45 арматуры в каждом блоке вдоль поперечного стыка определяется по формуле

Rg< (h — х) Ь

А

А — плошадь сечения контур5 ной арматуры, расположенной в блоке вдоль одного стыка; расчетное сопротивление бетона растяжению; полная высота поперечного сечения балки;. высота сжатой зоны балки, определяемая из условия равновесия, для тавровых

Составитель Й.Колташова

Техред И.Верес

Редактор Н.Рогулич

Корректор Л,Патай

Заказ 205/27 Тираж б87 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæroðoä, ул.Проектная, 4

1368403 и двутавровых сечений х принимают равным средней толщине сжатой полки; — ширина стенки в середине высоты сечения балки;

5 — расчетное сопротивление растяжению арматуры контура, при этом поперечный стык между блоками в сжатой зоне выполнен на клею, а по торцам стыкуемых блоков в этой зоне размещена косвенная арматура.