Сталежелезобетонная балка

Авторы патента:

E04C3/293 - стальные и бетонные (бетонные с внутренней арматурой E04C 3/20)

Владельцы патента RU 2605862:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ (RU)
Замалиев Фарит Сахапович (RU)

Изобретение относится к области строительства, а именно - к составным балкам, работающим на изгиб, используемым в качестве несущих элементов зданий. Технический результат изобретения заключается в повышении несущей способности балки. Сталежелезобетонная балка выполнена из пары фигурных тонкостенных стальных оболочек, образующих заполненный армированным бетоном верхний, нижний пояса и плоскую стенку, с выштампованными ребрами соединенных между собой загибами концов выштампованных шпилек. Для обеспечения постоянного размера верхнего пояса выштампованные шпильки с загибами зацеплены за сеточную арматуру. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области строительства, а именно к составным балкам, работающим на изгиб, используемым в качестве несущих элементов зданий.

Известна сталежелезобетонная балка, включающая рабочую наружную арматуру из стальных листов и внутреннюю стержневую арматуру (см. патент Швейцарии №517877, кл. Е04С 3/20, 1972).

В составной балке нейтральная ось проходит через бетонное сечение, разделяя ее на сжатую и растянутую зоны при изгибе. Растянутая зона бетона в изгибаемом элементе работает нерационально, для обеспечения необходимой несущей способности устанавливают дополнительную стержневую арматуру. Недостатками составной балки является затраты на нерационально работающий бетон и дополнительную стержневую арматуру.

Известна другая составная балка с листовой арматурой, выполненная в виде заполненной бетоном металлической формы с петлевыми анкерами [см. кн. Воронков Р.В. Железобетонные конструкции с листовой арматурой. Л., СИ, 1975, с. 17].

Недостатками балки являются лишний расход бетона, неэффективность работы петлевых анкеров и трудоемкость изготовления.

Наиболее близкой к изобретению является составная балка с петлевыми анкерами, выполненная из пары фигурных тонкостенных оболочек, заполненных бетоном, соединенных между собой на сварке в нижней и поперечными пластинами в верхней зонах балки (см. а/с СССР №859571, кл. Е04С 3/293, 1981).

Недостатком составной балки является пониженная несущая способность и жесткость, а также наличие петлевых анкеров и поперечных пластин в верхней зоне, которые обеспечивают постоянство сечения в период замоноличивания бетоном и, как следствие, повышенную материалоемкость и трудоемкость изготовления балки.

Стенка составной балки работает нерационально, для обеспечения расчетной устойчивости стенки принимают завышенную толщину фигурных оболочек.

Изобретение направлено на повышение общей несущей способности и жесткости балки, устойчивости ее стенки, на понижение материалоемкости и упрощение изготовления.

Результат достигается тем, что сталежелезобетонная балка выполнена в виде заполненной армированным бетоном металлической формы из пары фигурных тонкостенных оболочек, образующих верхний, нижний пояса и вертикальную плоскую стенку, согласно изобретению для обеспечения постоянного размера поперечного сечения верхнего пояса в вертикальном участке тонкостенной оболочки выштампованы шпильки с загибами и зацеплены за сеточную арматуру.

Результат достигается также тем, что для улучшения совместной работы нижнего пояса и стенки загнутые продольные кромки нижнего пояса с продольными краями стенки соединены посредством сварки.

На фиг. 1 изображен фрагмент общего вида сталежелезобетонной балки. На фиг. 2, 3 показаны конструкции крепления верхнего пояса с сеточной арматурой, на фиг. 4 - крепление плоских участков оболочки, образующих стенку, на фиг. 5 - крепление плоских участков стенки, на фиг. 6, 7 изображены вид балки сбоку и продольный разрез 1-1, соответственно.

Сталежелезобетонная балка включает пару фигурных тонкостенных оболочек 1. Каждая из оболочек имеет верхний участок 2, образующий верхний пояс балки, вертикальный плоский участок 3, образующий стенку, горизонтальный участок 4, образующий нижний пояс. Для обеспечения постоянного размера верхнего пояса загнутые концы двухветвевых шпилек 5 верхнего участка 2 соединены с сеточной арматурой 6, сварная сеточная арматура 6 на определенном уровне зафиксирована полукруглым фиксатором 11. Полость оболочек 1 между верхними участками 2 заполнена бетоном 7. Верхние участки 2 оболочек для обеспечения сцепления с бетоном 7 снабжены рифами 8. Вертикальные плоские участки 3, образующие стенку балки, соединены между собой загибами шпилек 9. На плоских участках 3 оболочки 1 для обеспечения устойчивости стенки выштампованы ребра-выступы 10 полукольцевого сечения, с переменным шагом - а₁, а₂, а₃…

Для обеспечения расчетной площади нижнего пояса, образованного горизонтальным участком 4 оболочек 1, продольные кромки горизонтального участка 4 загнуты внутрь и соединены продольными краями вертикального участка 3 посредством сварки 11.

Изготовление составной сталежелезобетонной балки выполняют в следующей последовательности.

В заводских условиях сначала выполняют оболочки 1 из тонколистовой стали методом штамповки или гнутья, на плоских участках 3 штампуют ребры-выступы 10 полукольцевого сечения, с шагом, уменьшающимся к торцу участка 3 и шпильки 9. На участке 2 выполняют двухветвевые шпильки с загибами 5 и рифы 8. Продольные кромки горизонтального участка 4 загибают внутрь до соприкосновения с противолежащей гранью, образуя полостной или фальцевый нижний пояс.

Соединяют оболочки 1 стыковкой вертикальных плоских участков 3, для этого вводят шпильки 9 в отверстия от выштамповки и загибают концы. Загнутые продольные кромки горизонтального участка 4 на стыке продольных краев вертикального участка 3 соединяют сваркой 11.

В полость верхнего пояса, образованного участками 2, на двухветвевые шпильки с загибами 5 укладывают сеточную арматуру 6, с размещением поперечных стержней внутрь ветвей, с фиксированием продольных стержней в фиксаторе 11 и заполняют бетоном 7.

Выполнение оболочек сталежелезобетонной балки из тонколистовой стали методом штамповки или гнутья уменьшает количество сварных швов, а также позволяет создавать сечение верхнего пояса других форм, например полуокружности или треугольной.

Предлагаемая сталежелезобетонная балка по сравнению с известными решениями обладает повышенной несущей способностью, жесткостью, устойчивостью стенки и обеспечивает уменьшение материалоемкости балки и упрощение изготовления.

1. Сталежелезобетонная балка с сеточной арматурой, выполненная в виде заполненной армированным бетоном металлической формы из пары фигурных тонкостенных оболочек с выштамповками, образующих верхний, нижний пояса и вертикальную плоскую стенку, отличающаяся тем, что для сохранения постоянного размера поперечного сечения верхнего пояса в период замоноличивания бетоном в верхнем участке тонкостенной оболочки шпильки выштампованы с загибами и зацеплены за сеточную арматуру.

2. Сталежелезобетонная балка по п. 1, отличающаяся тем, что продольные кромки горизонтального участка, образующего нижний пояс, загнуты внутрь до соприкосновения с противоположной гранью, причем продольные края плоской стенки и загнутые кромки нижнего пояса соединены посредством сварки.

Группа изобретений относится к области строительства, в частности к профильным балкам для проведения бетонных работ. Технический результат заключается в исключении образования пустот при затвердевании материала заливки, обеспечении одинаковой плотности материала заливки при его затвердевании и снижении трудоемкости по установке балки.

Способ повышения живучести стальной фермы // 2487222

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу повышения живучести стальной фермы. .

Композитная балочная конструкция // 2423585

Изобретение относится к области строительства, в частности к композитной балочной конструкции. .

Балка композиционной структуры с гофрированными элементами // 2409728

Изобретение относится к области строительства, в частности к балке композиционной структуры с гофрированными элементами. .

Маячковая профильная балка для проведения строительных работ // 2247199

Изобретение относится к области строительства, в частности к профильным балкам для производства стяжек толщиной от 25 мм до 40 мм чистых полов или других конструкций зданий и сооружений, например плоских кровель, и позволяет повысить сцепляемость балок и их систем с материалом заливки.

Система профильных балок для проведения бетонных работ (варианты) // 2239029

Профильная балка для проведения бетонных работ // 2190067

Изобретение относится к строительству, в частности к металлическим профильным перфорированным балкам, предназначенным для устройства бетонных полов и основания. .

Устройство ферм строительных элементов // 2145373

Изобретение относится к области строительства, в частности к несущим конструкциям - фермам. .

Ферма и устройство для ее изготовления // 2135711

Изобретение относится к области строительства, в частности к фермам двухпоясного типа с нижней литой плитой. .

Опорная балка для использования в заливке бетонных полов // 2094574

Изобретение относится к опорной балке удлиненной формы для использования в заливке бетонных полов на фундамент, указанная опорная балка содержит нижний опорный элемент и верхний несущий элемент с плоской поверхностью скольжения, позволяющей устройству для разравнивания бетона перемещаться вдоль плоской поверхности скольжения.

Сталебетонная балка // 2621247

Изобретение относится к строительству, а именно к балкам покрытий и перекрытий зданий и сооружений, к подкрановым балкам и другим элементам, работающим преимущественно в условиях пространственного изгиба. Сталебетонная балка состоит из верхнего и нижнего поясов, стенок и опорных диафрагм, образующих замкнутый контур, заполненный бетоном. При этом стенки имеют криволинейную форму двоякой кривизны, расстояние между которыми уменьшается от верхнего пояса к нижнему. В стенках имеются отверстия и вырезы, которые расположены с переменным шагом по длине балки в соответствии с эпюрой сдвигающих напряжений. Стенки объединены предварительно напряженными стяжными шпильками. Технический результат состоит в снижении материалоемкости сталебетонной балки. 3 з.п. ф-лы, 12 ил.

Сталебетонная балка // 2627810

Изобретение относится к строительству, а именно к балкам покрытий и перекрытий зданий и сооружений, к подкрановым балкам и другим элементам, работающим преимущественно в условиях пространственного изгиба. Задача изобретения - снижение материалоемкости сталебетонной балки. Технический результат достигается тем, что сталебетонная балка, включающая верхний и нижний пояса, стенку и бетон, расположенный в замкнутом контуре в верхней части сечения балки, имеет замкнутый контур для расположения бетона. Замкнутый контур образован верхним поясом и стенкой, состоящей из двух листов, которые в верхней части балки изогнуты наружу в соответствии с эпюрой нормальных сжимающих напряжений в сечениях балки. Верхние кромки листов стенки разнесены в горизонтальной плоскости и образуют по длине балки две кривые, соответствующие эпюре изгибающего момента в балке. Верхние точки сопряжения листов стенки расположены на вертикальной кривой, соответствующей эпюре изгибающего момента в балке. А листы стенки объединены фиксаторами переменной длины, которые обеспечивают ей криволинейную форму по высоте и длине балки. 7 ил.

Балка двутаврового сечения с гофрированной стенкой // 2629270

Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкциям гражданских, промышленных и общественных зданий и сооружений. Балка двутаврового сечения с гофрированной стенкой содержит полки и приваренную к ним стенку из металлического гофрированного листа с поперечным расположением гофров произвольной формы. При этом стенка состоит из двух или более параллельно расположенных соединенных между собой гофрированных листов, а полки выполнены сталежелезобетонными, состоящими из жесткой арматуры в виде рифленого листа металла и арматурного каркаса, включающего продольную арматуру и поперечную арматуру, которая обхватывает продольную арматуру, соединена с ней, а ее концы с загибом внутрь приварены к рифленому листу металла с отступом от стенки балки, равным не менее чем 50 мм. Технический результат состоит в повышении долговечности, огнестойкости, несущей способности и прочности балки с гофрированной стенкой на изгиб в двух плоскостях и на кручение, а также расширение сферы ее применения в строительстве. 13 з.п. ф-лы, 4 ил.

Длинномерный сталебетонный элемент // 2633624

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для изготовления несущих и ненесущих элементов строительных конструкций, преимущественно стержневых (колонн, пилонов, балок, раскосов ферм и т.п.). Технический результат заключается в расширении области использования сталебетонного элемента в качестве длинномерных несущих и ненесущих элементов, а также в уменьшении трудоемкости изготовления за счет возможности монолитного формирования длинномерного сталебетонного элемента. Для достижения технического результата предложен длинномерный сталебетонный элемент, включающий бетонный элемент (1) с охватывающей его обоймой усиления из прокатных профилей (2) с отверстиями (5) в полках, расположенными рядами с одинаковым шагом, и соединительных поперечных элементов, причем обойма усиления связана с бетонным элементом для совместной работы с помощью бетонных шпонок (6), расположенных в отверстиях (5) прокатных профилей. Согласно изобретению длинномерный сталебетонный элемент выполнен с возможностью увеличения длины, изменения формы по длине и положения в пространстве, при этом бетонный элемент и элементы обоймы усиления связаны монолитно, а отверстия в прокатных профилях выполнены с возможностью заполнения их бетоном, формирующим бетонный элемент (1) и одновременно шпонки (6). В качестве прокатных профилей (2) использованы или уголковые профили, или швеллеры, а в качестве соединительных поперечных элементов использованы или арматурные стержни, или планки. 21 з.п. ф-лы, 9 ил.