Сталебетонная балка
Владельцы патента RU 2725380:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего 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 и сооружений. Технический результат – повышение общей несущей способности балки. Сталебетонная балка содержит металлический двутавровый профиль и соединенный с ним трубобетонный арочный элемент. При этом трубобетонный арочный элемент снабжен поршневым элементом с опорной пятой, входящим у основания в полость трубобетонной арки, а опорной пятой в отверстие нижнего пояса балки. Отверстие нижнего пояса по контуру может быть выполнено с нижней четвертью, а опорная пята с ответной четвертью. Опорная плита может выступать за пределы нижнего пояса на величину, в два и более раза превышающую предельную деформативность бетона. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к области строительства, а именно к составным балкам, работающим на изгиб, используемым в качестве несущих элементов зданий и сооружений.
В основном техническом решении по авт. св. СССР №937663 описана несущая балка, содержащая металлический двутавровый профиль и соединенный с ним коробчатый металлический элемент, заполненный бетоном в виде двух смежных арок.
Недостатком известной балки является: пониженная ее несущая способность, неэффективное использование свойств трубобетона в арках вследствие наличия поперечных шпонок и неполного использования прочностных характеристик материалов: бетона - на сжатие, металла - на растяжение.
Изобретение направлено на повышение общей несущей способности балки путем улучшения работы бетона и металла в трубобетонном арочном элементе.
Результат достигается тем, что в известной балке по а/с №937663, согласно предлагаемому изобретению арка принята единого сечения и снабжена у основания поршневым элементом с опорной пятой, соединенные между собой стержнем многолепесткового или полого сечения, при этом в нижнем поясе двутаврового профиля выполнено отверстие по внутреннему размеру сечения арки с четвертями.
Результат достигается также тем, что для увеличения несущей способности трубобетонной арки путем обжатия бетона, опорная пята поршня выполнена с выступом и ответными четвертями. Опорная пята выступает за пределы нижней грани нижнего пояса на величину «Δ» в два и более раза превышающую предельную деформативность бетона.
На фиг. 1 изображен общий вид сталебетонной балки; на фиг. 2 - опорный узел «А» с видом снизу (вид «А»); на фиг. 3 - разрез «А-А» фиг 1; на фиг. 4 - разрез «Б-Б» фиг. 1; на фиг. 5 - вариант выполнения балки по разрезу «Б-Б».
Составная балка состоит из двутаврового профиля 1. Между верхним 2 и нижним 3 поясами балки размещена трубобетонная арка 4 коробчатого или круглого сечения, присоединенная к стенке 5 и полкам 2, 3, притом у основания арки 4 в зоне примыкания к нижнему поясу 3 установлен поршень 6 с опорной пятой 7 в отверстии 8 нижнего пояса 3. Полости в арке заполнены бетоном 9. Опорная пята 7 имеет выступ «Δ».
Изготовление балки выполняют следующим образом.
В составной двутавровой балке 1 по очертанию арки 4 в ее стенке 5 вырезают аркообразную полость, а в нижнем поясе 3 в опорной зоне балки вырезают отверстия 8 с четвертями; устанавливают в отверстиях полки 3 поршень 6 с опорной пятой 7, в стенке 5 путем сварки жестко крепят полую металлическую арку 4. Затем полости арки 4 заполняют бетоном 9.
Такое выполнение сталебетонной балки по сравнению с известным решением по а/с №937663 позволяет улучшить эффективность трубобетонной арки в составе балки, улучшая работу бетона на сжатие, металла - на растяжение за счет обжатия бетона поршнем и как следствие составной балки. Повышается общая несущая способность и жесткость балки, достигается экономия бетона и металла.
1. Сталебетонная балка, содержащая металлический двутавровый профиль и соединенный с ним трубобетонный арочный элемент, отличающаяся тем, что трубобетонный арочный элемент снабжен поршневым элементом с опорной пятой, входящим у основания в полость трубобетонной арки, а опорной пятой в отверстие нижнего пояса балки.
2. Сталебетонная балка по п. 1, отличающаяся тем, что отверстие нижнего пояса по контуру выполнено с нижней четвертью, а опорная пята - с ответной четвертью.
3. Сталебетонная балка по п. 1, отличающаяся тем, что опорная пята выступает за пределы нижнего пояса на величину, в два и более раза превышающую предельную деформативность бетона.
