Защитная преграда

 

Использование: в строительстве при изготовлении и возведении строительных элементов типа защитных преград к проникающему воздействию при взломе слесарным инструментом, пробивании стрелковым оружием или взрывом. Сущность изобретения: защитная преграда содержит бетон, пространственный арматурный каркас, включающий продольную и поперечную спиральную арматуру, установленную путем вложения в витки продольного армирования поперечной спиральной арматуры с обеспечением трехмерной арматурной матрицы, в любом произвольно ориентированном сечении которой расположены нормально ориентированные к растягивающему напряжению волокна спиральной арматуры. Кроме того, защитная преграда может быть выполнена однослойной или многослойной. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при изготовлении и возведении строительных элементов типа защитных преград к возникающему воздействию при взломе слесарным инструментом, пробивании стрелковым оружием или взрывом.

Известен арматурный каркас, используемый преимущественно при изготовлении армоцементных изделий, содержащий сетки и разделительные прокладки, в котором разделительные прокладки выполнены в виде пространственных проволочных заготовок, например спиралей той или иной формы [1] Недостатком указанного арматурного каркаса является то, что он не выдерживает нагрузок, возникающих при взломе слесарным инструментом или при пробивании стрелковым оружием.

Известен также строительный элемент в виде защитной преграды, в основе которого заложен сталефибробетон, который хаотически армирован короткими волокнами тонкой стальной проволоки [2] Недостаток такого строительного элемента заключается в том, что каждое волокно на своих концевых участках является концентратом напряжений и источником зарождения микротрещин, а также технологическая сложность получения фибробетона с заданными параметрами.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является строительный элемент типа защитной преграды, содержащий бетон, пространственный каркас, включающий продольную и поперечную спиральную арматуру, установленную путем вложения в витки продольного армирования поперечной спиральной арматуры с обеспечением взаимной перпендикулярности их осей [3] Однако при интенсивных динамических нагрузках, возникающих при взрывах, пробивании стрелковым оружием или слесарным инструментом, происходит потеря устойчивости каркаса. Для исключения этого недостатка осуществляют введение хомутов, что повышает металлоемкость конструкции. Коэффициент армирования очень высокий. С увеличением расхода стали требуется большой объем сварочных работ, что может привести к пережогу арматуры и удорожанию строительной конструкции.

В основу настоящего изобретения поставлена задача повышения деформативности, устойчивости к образованию трещин от растягивающих напряжений произвольной ориентации, повышения прочности за счет фиксированного и равномерного продольного и поперечного армирования и обеспечения противооткольных и противовзломных свойств, а также снижение стоимости за счет сокращения объема стали для армирования и сварочных работ.

Сущность изобретения состоит в том, что в защитной преграде, содержащей бетон, пространственный каркас, включающий продольную и поперечную спиральную арматуру, установленную путем вложения в витки продольного армирования поперечной спиральной арматуры с обеспечением взаимной перпендикулярности их осей, пространственный каркас выполнен в виде трехмерной арматурной матрицы, в любом произвольно ориентированном сечении которой расположены нормально ориентированные к растягивающему напряжению волокна спиральной арматуры.

Кроме того, защитная преграда выполнена однослойной или многослойно.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена однослойная защитная преграда; на фиг. 2 двухслойная защитная преграда.

Защитная преграда, выполненная однослойной (фиг. 1) состоит из пространственного каркаса 1, системы армирования в виде трехмерной арматурной матрицы из продольных спиралей 2 и поперечных спиралей 3, установленных внутри продольных спиралей 2 с обеспечением взаимной перпендикулярности их осей, и бетона 4.

Защитная преграда, выполненная многослойной, состоит из двух (фиг. 2) или более плоских элементов однослойной защитной преграды.

Монтаж защитной преграды осуществляют следующим образом.

Вначале сваривают пространственный каркас 1, в который устанавливают отдельные продольный спирали 2, соединяя их между собой путем вложения в их витки поперечных спиралей 3, обеспечивая взаимную перпендикулярность их осей и создание трехмерной арматурной матрицы. Свободное пространство внутри каркаса 1 заполняют бетоном 4.

Монтаж защитной преграды, выполненной многослойной, осуществляют при помощи сварки пространственных каркасов 1 плоских однослойных защитных преград.

Работает преграда следующим образом.

При дроблении защитной преграды слесарным инструментом или проникающим снарядом, или от взрывной волны инициатором разрушения бетона 4 являются трещины раскола, распространяющиеся от головной части проникающего предмета или трещины откола на тыльной поверхности преграды от отраженной волны растяжения. Преждевременное образование трещин предотвращают витки спиралей 2 и 3 арматурной матрицы, так как в любом произвольно ориентированном сечении всегда присутствуют перпендикулярно расположенные к площадкам главных растягивающих напряжений волокна арматуры из спиралей 2 и 3.

Использование предложенной защитной преграды позволит повысить деформативность защитной преграды в 1,5-2,0 раза, устойчивость к образованию трещин от растягивающих напряжений произвольной ориентации, а также прочность в 2-3 раза за счет эффекта обоймы при стесненных условиях деформирования бетона, в 1,5-2,0 раза снизить расход стали для обеспечения армирования.

Формула изобретения

1. Защитная преграда, содержащая бетон, пространственный каркас, включающий продольную и поперечную спиральную арматуру, установленную путем вложения в витки продольного армирования поперечной спиральной арматуры с обеспечением взаимной перпендикулярности их осей, отличающаяся тем, что пространственный каркас выполнен в виде трехмерной арматурной матрицы, в любом произвольно ориентированном сечении которой расположены нормально ориентированные к растягивающему напряжению волокна спиральной арматуры.

2. Защитная преграда по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена однослойной или многослойной.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2