Строительный элемент

Изобретение относится к области строительства, в частности к строительному элементу. Технический результат заключается в повышении несущей способности и долговечности изгибаемых бетонных и железобетонных элементов. Строительный элемент типа балок, прогонов, ригелей, ферм содержит прерыватели трещин в виде пленок. Растяжимость пленок превышает растяжимость бетона не менее чем в три раза. Прерыватели трещин установлены параллельно растянутой грани элемента на участке его пролета, в пределах которого момент трещинообразования сечения меньше изгибающего момента на длину не более L-2H, где L-длина строительного элемента, Н - высота его поперечного сечения. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям линейных элементов, работающих на изгиб: балкам, прогонам, ригелям, фермам из бетона или других искусственных каменных материалов, в том числе с арматурой или элементами, работающими на растяжение.

Известны строительные бетонные и железобетонные элементы в виде балок, прогонов, ригелей, ферм и тому подобных элементов, в которых используется продольное и поперечное армирование из стальной стержневой арматуры, либо эти элементы могут быть вообще неармированными [Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. Общий курс. М.: Стройиздат, 1991 г., стр.129].

К недостаткам таких элементов относится невозможность регулирования параметров повреждений, развивающихся под нагрузкой. С уровня напряжений, значительно ниже предельных в растянутой зоне, появляются трещины, ориентированные перпендикулярно или под углом к нейтральной оси изгибаемых элементов, и дальнейшее развитие этих трещин, разделяющих элементы на блоки, приводит к преждевременному хрупкому разрушению строительных элементов.

Из практики известно, что повышение сопротивляемости изгибаемых железобетонных элементов развитию трещин и разрушению может быть осуществлено созданием предварительного напряжения растянутой арматуры [Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. Общий курс. М.: Стройиздат, 1991 г., стр.62], при этом значительно увеличивается трудоемкость изготовления и требуется применение высокопрочной арматуры. В случае неармированного бетонного элемента для повышения его несущей способности требуется увеличить класс бетона либо площадь поперечного сечения элемента, при этом существенно возрастает расход цемента.

Наиболее близким к предлагаемому является сжатый строительный железобетонный элемент [пат. РФ 2260097, 14.07.2003 кл. Е04С 3/34], который помимо продольной и поперечной стальной арматуры дополнительно снабжен тонкими поперечными пленочными пластинами (пленками), установленными по высоте элемента.

Недостатком такого технического решения является невозможность применения его в изгибаемых строительных элементах.

Изобретение направлено на повышение несущей способности и долговечности изгибаемых бетонных и железобетонных элементов.

Результат достигается тем, что в строительном элементе из бетона или других искусственных каменных материалов, в том числе с арматурой или элементами, работающими на растяжение, содержащем прерыватели трещин в виде пленок, растяжимость которых превышает растяжимость бетона не менее чем в три раза, согласно изобретению для элементов типа балок, прогонов, ригелей, ферм прерыватели трещин установлены параллельно растянутой грани строительного элемента на участке его пролета, в пределах которого момент трещинообразования меньше изгибающего момента на длину не более чем L-2H, где L - длина строительного элемента, Н - высота его поперечного сечения.

Результат также достигается тем, что для бетонных балок, прогонов, ригелей, ферм прерыватели трещин устанавливлены на расстоянии 10…15 мм от растянутой грани элемента и на расстоянии 90…100 мм друг от друга.

Результат также достигается тем, что для железобетонных балок, прогонов, ригелей, ферм прерыватели трещин установлены на расстоянии 10…15 мм от верхней грани растянутой арматуры на расстоянии, равном расчетной длине между трещинами.

Результат также достигается тем, что в случае когда велика вероятность появления наклонных трещин на приопорных участках элемента, например, если у опор действуют сосредоточенные силы, то прерыватели трещин установлены на участке пролета элемента длиною L-2H.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 показан строительный элемент в виде бетонной балки 1, установленной на опоры 2. В пролете балки 1 в местах образования трещин 3 установлены прерыватели трещин 4. На фиг.2 показан строительный элемент в виде железобетонной балки 1, установленной на опоры 2. В пролете балки 1 в местах образования трещин 3 установлены прерыватели трещин 4. В нижней части балки 1 заложена растянутая арматура 5. Строительный железобетонный элемент имеет также и поперечную арматуру (не показана), устанавливаемую согласно действующим нормам [СП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры». - М.: ГУЛ НИИЖБ Госстроя России, 2004, - 86 с.].

В строительном элементе 1 типа балки, прогона, ригеля, фермы из бетона или других искусственных каменных материалов, в том числе с арматурой или элементами, работающими на растяжение, в пролете устанавливают прерыватели трещин 4 в виде пленок, растяжимость которых превышает растяжимость бетона не менее чем в три раза. При этом прерыватели трещин 4 закладывают в опалубку во время бетонирования параллельно растянутой грани элемента на расстоянии 10…15 мм от нее, если изготавливают бетонный элемент 1, или на том же расстоянии, начиная от верхней грани растянутой арматуры 5, если изготавливают железобетонный элемент 1. Указанное расстояние назначено исходя из требований к защитному слою бетона, который обеспечивает совместную работу прерывателей 4 с бетоном на всех стадиях работы элемента 1, а также защиту прерывателей 4 от внешних атмосферных, температурных и тому подобных воздействий. Размеры прерывателя трещин принимают равными b×h×t, где b, h, t - ширина, высота, толщина пленки, причем b=h=B - ширине поперечного сечения строительного элемента. Прерыватели устанавливают на участок пролета элемента, в пределах которого момент трещинообразования сечения [СП 52-01-2003] меньше изгибающего момента, но на длину не более, чем L-2H, где L - длина строительного элемента, Н - высота его поперечного сечения. Если велика вероятность появления наклонных трещин 3 на приопорных участках элемента 1, например, когда у опор действует сосредоточенные силы, то прерыватели 4 следует устанавливать на участке пролета элемента 1 длиной, равной L-2H.

Вышеуказанное ограничение участка расстановки прерывателей 4 на длину L-2H и менее предполагает, что наиболее опасная наклонная трещина 3 начнет свое развитие на расстоянии Н от опоры (левой и/или правой). Расстояние между прерывателями должно быть не более расчетного расстояния между трещинами [СП 52-01-2003] в железобетонном элементе и не более 100 мм в бетонном элементе, что обеспечит совместную работу частей балки разделенных прерывателями трещин 4 как единого целого и предотвратит развитие максимального числа трещин 3. Прерыватели трещин 4 в железобетонном элементе 1 крепят к поперечной арматуре вязальной проволокой Ø1±2 мм.

В строительном элементе 1 в процессе эксплуатации при нагрузке, превышающей более 30% несущей способности, возникают макротрещины, видимые визуально. Положительный эффект, создаваемый прерывателями трещин 4, имеющими растяжимость, превышающую растяжимость бетона не менее чем в три раза, состоит в том, что при достижении трещинами 3 прерывателей 4 существенно снижается скорость развития этих трещин, а также уменьшается концентрация напряжений в их вершинах. Это способствует увеличению несущей способности, надежности и срока службы изгибаемого строительного элемента 1, предотвращает преждевременное его разрушение и, следовательно, снижает эксплуатационные затраты на ремонт.

1. Строительный элемент из бетона или других искусственных каменных материалов, в том числе с арматурой или элементами, работающими на растяжение, содержащий прерыватели трещин в виде пленок, растяжимость которых превышает растяжимость бетона не менее чем в три раза, отличающийся тем, что в элементах типа балок, прогонов, ригелей, ферм прерыватели трещин установлены параллельно растянутой грани элемента на участке его пролета, в пределах которого момент трещинообразования сечения меньше изгибающего момента на длину не более L-2H, где L - длина строительного элемента, Н - высота его поперечного сечения.

2. Строительный элемент по п.1, отличающийся тем, что для бетонных балок, прогонов, ригелей, ферм прерыватели трещин установлены на расстоянии 10…15 мм от растянутой грани элемента и на расстоянии 90…100 мм друг от друга.

3. Строительный элемент по п.1, отличающийся тем, что для железобетонных балок, прогонов, ригелей, ферм прерыватели трещин установлены на расстоянии 10…15 мм от верхней грани растянутой арматуры элемента и на расстоянии, равном расчетному расстоянию между трещинами друг от друга.

4. Строительный элемент по любому из пп.2 и 3, отличающийся тем, что в случае, когда велика вероятность появления наклонных трещин на приопорных участках элемента, например если у опор действуют сосредоточенные силы, то прерыватели трещин установлены на участке пролета элемента длиной L-2H, где L - длина строительного элемента, Н - высота его сечения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительству, а именно к железобетонным изгибаемым конструкциям (ригелям) типа фермы или балки, в которые для восприятия растягивающих усилий вводят металлическую арматуру.

Изобретение относится к дорожному строительству, например плитам покрытий колейных автомобильных дорог и аэродромов, а также балкам, например шпалам железнодорожных, лесовозных и трамвайных путей.

Изобретение относится к строительству, а именно к сборным железобетонным конструкциям и может быть использовано в качестве строительных конструкций многопролетных объектов, а именно многопролетных мостов, эстакад и др.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при строительстве гражданских, промышленных, сельскохозяйственных зданий и сооружений в качестве элементов покрытия и перекрытия Цель изобретения - снижение материалоемкости и повышение трещиностойкости конструкции.

Изобретение относится к области строительства. .

Изобретение относится к области строительства и может применяться в балках перекрытий и покрытий многоэтажных гражданских и промышленных зданий. .

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в конструкциях сборных железобетонных каркасов, преимущественно многоэтажных зданий. Техническим результатом является повышение прочности и упрощение монтажа каркаса здания. Каркас здания включает Н-образные рамы, состоящие из колонн, снабженных соединительными элементами, и ригель, выполненный за одно целое с колоннами. Соединительные элементы расположены в верхней и нижней частях колонны с возможностью образования при стыковке вышестоящей рамной конструкции с нижестоящей стыковочных узлов, расположенных, по крайней мере, в угловых зонах колонн. На боковой стороне колонны размещена, по крайней мере, одна консоль, предназначенная для закрепления на ней балки. Предложена конструкция балки и шесть вариантов выполнения плит перекрытий каркаса. Особенностью конструкции плит перекрытия является выполнение их торцевых частей, предназначенных для стыковки между собой и с другими элементами каркаса здания: балками, ригелями, колоннами, стеновыми панелями. 9 н. и 89 з.п. ф-лы, 40 ил.

Изобретение относится к области строительства, а именно к строительным конструкциям типа балки. Строительная конструкция типа балки имеет корпус с продольной осью, который включает стенку, верхний и нижний пояса, опорные участки и пролет. Пролет выполнен длиной L с переменной конфигурацией поперечного сечения по длине с односторонним асимметричным возрастанием толщины сечения на большей части длины конструкции. Боковая стенка балки, создающая асимметричное возрастание толщины сечения, выполнена выпукло-криволинейной в условной горизонтальной продольной плоскости симметрии конструкции с выпуклостью, имеющей кривизну, описанную радиусом R с центром, расположенным с противоположной стороны конструкции на расстоянии, превышающем длину пролета и удовлетворяющем заявленному условию R/L=(5÷15). Технический результат состоит в повышении сейсмостойкости и несущей способности на восприятие различных нагрузок при снижении расхода материалов и повышении долговечности конструкции. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении жилых, общественных и административных зданий и сооружений, а также при их восстановлении или реконструкции. Ригель для производства сборно-монолитного каркаса здания выполнен сборно-монолитным в виде пространственных тел со сборной нижней уширенной частью и примоноличенной зауженной относительно нижней верхней частью в виде протяженного многогранника с поперечным сечением преимущественно в форме прямоугольника или трапеции с образованием в совокупности со сборной частью единого несущего профиля с локальными уширениями в виде выступов, расположенных по длине ригеля с шагом, соответствующим шагу пустот опираемых на ригель пустотных плит перекрытий. Выступы выполнены протяженными в направлении осей пустот, имеют длину, составляющую не менее 1,3 толщины соответствующих плит, и размещаемыми в приопорных и опорных зонах пустот плит. При этом сборная уширенная часть ригеля с одной стороны состоит из основного несущего элемента прямоугольного сечения и параллельно ему расположенного вспомогательного несущего элемента прямоугольного сечения. Основной и вспомогательные элементы соединяются между собой армированными соединительными элементами прямоугольного сечения шириной 0,68, длиной 0,568-0,795 толщины пустотной плиты и между основным, вспомогательным и соединительными элементами установлены термовкладыши из теплоизоляционных материалов объемным весом 35-200 кг/м3. А в примоноличенной зауженной относительно сборной нижней уширенной составной части ригеля с его другой стороны выступы расположены с шагом соединительных элементов сборной нижней уширенной составной части ригеля и имеют длину 0568-0795, ширину 0,68 толщины соответствующих плит. Высота выступов должна быть не менее высоты, ограниченной наивысшей точкой поперечного сечения выступов, заводимых в пустоты опертых на ригель плит. Примоноличенная зауженная относительно нижней верхняя часть ригеля выполнена с возможностью установки на вспомогательные элементы ригеля наружного слоя ограждающих конструкций, выполненных из штучных материалов высотой, равной или большей, чем высота примоноличиваемой части ригеля, выполняющей роль опалубочной системы для омоноличивания зауженной верхней относительно нижней части ригеля, а также для омоноличивания узлов каркаса и перекрытия здания, между наружным слоем ограждающих конструкций, выступами над соединительными элементами сборной нижней уширенной составной части ригеля, многогранником в примоноличенной части ригеля установлены термовкладыши из теплоизоляционных материалов объемным весом 35-200 кг/м3. По верхней поверхности основных элементов ригелей по их продольной оси установлены П-образные стержни, проходящие через все сечение ригелей, располагаясь между напрягаемой арматурой нижнего и верхнего ярусов напрягаемых стержней, и необходимые для установки верхней рабочей арматуры ригелей. Технический результат состоит в сокращении трудо- и материалозатрат при одновременном уменьшении сроков производства работ и в обеспечении возможности их проведения при любых погодных условиях, в том числе в регионах, относящихся к суровым климатическим зонам с низкими отрицательными температурами в зимнее время, и обеспечении положения прямолинейности поверхностей ригелей на фасадных поверхностях зданий и сооружений. 15 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к способу изготовления бетонных изделий с теплоизолирующим слоем для строительства зданий и сооружений, в частности длинномерных конструкций, таких как балки, ригели, опоры, колонны и т.д. Способ изготовления длинномерных изделий характеризуется тем, что в форму укладывают слой теплоизоляции, представляющий собой минераловатную теплоизоляцию, таким образом, что волокна минераловатной теплоизоляции направлены преимущественно перпендикулярно несущему слою, выполняемому на основе вяжущего. Укладывают арматурный каркас несущего слоя. После чего производят укладку или заливку несущего слоя. При этом обеспечивается возможность по меньшей мере частичного проникновения волокон минераловатной теплоизоляции по меньшей мере в большую по площади часть несущего слоя. Техническим результатом является повышение надежности крепления теплоизоляционного слоя к бетонным слоям за счет взаимодействия волокон минераловатной теплоизоляции с бетонными слоями, что позволяет значительно повысить прочность, надежность и долговечность изделий, увеличить срок эксплуатации зданий и сооружений, и упрощение технологии производства изделий. 27 з.п. ф-лы.
Наверх