close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY 04082

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 4082
(13)
C1
(51)
(12)
7
E 04C 2/28
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
КОМПОЗИТНЫЙ НЕСУЩИЙ ЭЛЕМЕНТ
СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
(21) Номер заявки: 970421
(22) 1997.07.29
(46) 2001.09.30
(71) Заявитель: Могилевский машиностроительный институт (BY)
(72) Авторы: Фридкин В.М., Носарев А.В. (RU),
Кузменко И.М., Павлюк С.К., Семенов А.В.,
Попковский В.А., Филатенков А.А. (BY)
(73) Патентообладатель:
Могилевский
машиностроительный институт (BY)
BY 4082 C1
(57)
1. Композитный несущий элемент строительных конструкций, включающий металлическую оболочку,
укрепленную ребристыми упрочняющими элементами, имеющими полости, поперечную арматуру, расположенную в полостях упрочняющих элементов, и заполнитель, расположенный в пространстве между и над
упрочняющими элементами, отличающийся тем, что ребристые упрочняющие элементы расположены по
меньшей мере с одной стороны поверхности металлической оболочки, полости в упрочняющих элементах
образованы ломаным очертанием их свободных краев с гладкими участками, находящимися на различных
расстояниях от поверхности оболочки, при этом поперечная арматура, проходящая через полости, жестко
прикреплена к дополнительным, направленным вдоль упрочняющих элементов арматурным стержням, расположенным по меньшей мере над свободными краями упрочняющих элементов, причем дополнительные
арматурные стержни, вплотную примыкающие к ребристым упрочняющим элементам, жестко прикреплены
к ним на гладких участках наибольшего удаления ребристого упрочняющего элемента от оболочки.
2. Композитный несущий элемент по п. 1, отличающийся тем, что заполнитель выполнен из бетона.
3. Композитный несущий элемент по пп. 1, 2, отличающийся тем, что в заполнителе созданы пустоты.
4. Композитный несущий элемент по п. 3, отличающийся тем, что пустоты выполнены в виде каналов.
Фиг. 1
(56)
Реферативное издание. Проектирование и строительство железных дорог. № 3198 ПСЖД (26). Реферат
№ 145. Соединительные устройства для сталежелезобетонных конструкций, отличающиеся высокой экономичностью и выносливостью. - М.: ВИНИТИ, 1993. - С. 14-17.
GB 2229464 A, 1990.
US 4115971 A, 1978.
RU 2059774 C1, 1996.
US 5016411 A, 1996.
BY 4082 C1
Изобретение относится к строительству, преимущественно к таким областям, как мостостроение, строительство резервуаров, возведение высотных и большепролетных зданий, башен, дымовых труб, градирен,
подземных и подводных объектов и т.д.
Для сооружений указанных областей недостаточно создание конструкций из классической композиции
бетона и стержневой стальной арматуры вследствие фундаментального недостатка бетона - неспособности
воспринимать растяжение сколько-нибудь значительной величины, приводящее к нарушению сплошности
композита и недопустимое при создании герметичных оболочек и конструкций, воспринимающих многократные динамические воздействия или контактирующих с агрессивной для стали средой.
С другой стороны, желательно подкрепление тонкостенных, чувствительных к несовершенствам, стальных оболочечных конструкций железобетонными рубашками, не отделяющимися от стальной части конструкции в сложнейших условиях двух- и трехосного напряженных состояний.
Получило широкое внедрение устройство бетонной или железобетонной плиты из монолитного бетона,
укладываемой на стальной поддон из профилированного настила применительно к конструкциям междуэтажных перекрытий промышленных и гражданских зданий [1].
Такие конструкции недостаточно надежны при действии локальных динамических нагрузок. Жесткость
поддона обеспечивается профилированием тонкой стали, которая чувствительна к коррозии и требует оцинкования или другой дорогостоящей антикоррозионной защиты. Профилирование, увеличивая расход стали
на поддон, не обеспечивает жесткости поддона поперек направления гофр при укладке бетона и при постоянной эксплуатации. Обеспечение поперечной жесткости поддона является дополнительной задачей, решаемой только со снижением механическо-экономических показателей такой композитной системы.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является конструкция, в которой к стальному
листу привариваются соединительные элементы из полос с выштампованными или высверленными отверстиями. Эти полосы привариваются вертикально к поясным листам стальных балок тонкими угловыми швами, возможно, с использованием автоматов. Контакт стали и бетона такого типа обеспечивает надежное
сцепление и выносливость как бетона, так и стальной части конструкции. На разрушающее усилие не оказывает влияния расположение поперечной арматуры над полосовыми упорами, либо с пропуском ее через отверстия [2].
Такая арматура исключает отслоение бетона от стальных полос. Благодаря проникновению бетона в отверстия стальной полосы образуются бетонные шпонки с двумя поверхностями среза.
Недостаток такого решения, принятого за прототип, - повышенная материалоемкость, сложность выполнения отверстий штамповкой при увеличении толщины ребер, а переход к сверлению или фрезерованию отверстий дает резкий скачок трудоемкости.
Если изменить конструкцию ребер и арматуры, не уменьшая их сцепление с монолитным заполнителем,
то можно снизить материалоемкость и трудоемкость такой конструкции и создать предпосылки для существенного расширения области возможного применения рассматриваемого композиционного решения, что и
является задачей изобретения.
Решение задачи достигается тем, что композитный несущий элемент строительных конструкций
(КНЭСК), включающий металлическую оболочку, укрепленную ребристыми упрочняющими элементами,
имеющими полости, поперечную арматуру, расположенную в полостях ребристых упрочняющих элементов
и заполнитель, например, бетон, расположенный в пространстве между и над ребристыми упрочняющими
элементами, согласно изобретению, ребристые упрочняющие элементы расположены по меньшей мере с одной стороны поверхности металлической оболочки, полости в ребристых упрочняющих элементах образованы ломаным очертанием их свободных краев с гладкими участками, находящимися на различных
расстояниях от поверхности оболочки, при этом поперечная арматура, проходящая через полости, жестко
прикреплена к дополнительным, направленным вдоль ребристых упрочняющих элементов арматурным стержням, расположенным по меньшей мере над свободными краями ребристых упрочняющих элементов, причем
дополнительные арматурные стержни, вплотную примыкающие к ребристым упрочняющим элементам, жестко прикреплены к ним на гладких участках наибольшего удаления ребристого упрочняющего элемента от
оболочки.
Желательно, чтобы КНЭСК, согласно изобретению, имел бы пустоты в заполнителе.
Целесообразно, чтобы пустоты, согласно изобретению, в крайнем случае все, были бы выполнены в виде
каналов.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 представлен общий вид металлической составляющей композитного несущего элемента, на фиг. 2 - сечение КНЭСК вдоль ребристых упрочняющих элементов, на фиг. 3 - поперечное сечение КНЭСК с односторонним расположением ребристых упрочняющих
элементов и заполнителя.
Композитный несущий элемент строительных конструкций состоит из металлической оболочки 1, заполнителя 2, ребристых упрочняющих элементов 3, образующих полости ломаным очертанием их свободных
краев с гладкими участками, в которых расположена поперечная арматура 5, жестко прикрепленная к допол2
BY 4082 C1
нительным арматурным стержням 4, направленным вдоль ребристых упрочняющих элементов 3 и жестко к
ним прикрепленным на гладких участках наибольшего удаления ребристого упрочняющего элемента 3 от
оболочки 1. Дополнительные арматурные стержни 6, направленные вдоль ребристых упрочняющих элементов
3, расположены в полостях между ребристыми упрочняющими элементами 3 и жестко прикреплены к поперечной арматуре 5. В заполнителе 2 могут быть образованы пустоты 7, выполненные, например, в виде каналов.
Возможны три случая образования конструкции с помощью КНЭСК. В первом случае блоки КНЭСК изготавливаются до полной готовности в заводских условиях со свободными от заполнителя 2 краями, для
обеспечения стыковки на монтаже металлической части композита и омоноличивания швов заполнителем 2.
Причем материал заполнителя 2 швов может отличаться по своим физико-механическим свойствам от основной части заполнителя 2 в монтажных блоках. Во втором случае в заводских условиях изготавливается монтажный блок с односторонним заполнителем и после стыковки металлической части конструкции
заполнитель 2 полностью укладывается со стороны другой поверхности оболочки 1, в том числе и в зоне
омоноличивания с другой стороны оболочки 1. В третьем случае в процессе сборки или после полной сборки
металлической части КНЭСК, конструкция полностью омоноличивается на объекте.
КНЭСК работает следующим образом. На стадии монтажа металлический каркас полностью воспринимает внешнее воздействие, собственный вес и давление еще не упрочнившегося заполнителя и, возможно,
вес монтажного оборудования. На стадии эксплуатации конструкции внутренняя потенциальная энергия деформации накапливается и распределяется между металлической частью и заполнителем 2 в соответствии с
закономерностями механики деформирования твердого тела в рамках пространственной задачи.
Источники информации:
1. Стрелецкий Н.Н. Сталежелезобетонные пролетные строения мостов. - М.: Транспорт, 1981. - С. 20,
рис. 1.12.
2. Реферативное издание. Проектирование и строительство железных дорог. № 3198 ПСЖД (26). Реферат
№ 145. Соединительные устройства для сталежелезобетонных конструкций, отличающиеся высокой экономичностью и выносливостью. - М.: ВИНИТИ, 1993. - С. 14-17, рис. 4.
Фиг. 2
Фиг. 3
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
138 Кб
Теги
04082, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа