СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБОБЕТОННОЙ АРКИ Российский патент 1995 года по МПК E04B1/32 

Изобретение относится к строительству, в частности, арочных конструкций.

Наиболее близким техническим решением является способ изготовления трубобетонной арки, включающий установку арматурного каркаса и гибкой арматуры в пластмассовую трубу, заполнение бетонной смесью полости трубы до набора ее прочности.

Недостатком прототипа является низкая несущая способность вследствие нерациональных сечений материала.

Цель изобретения - создание арки рационального сечения.

На фиг. 1 изображена арка с эпюрами изгибающих моментов; на фиг.2 - то же, недеформированное сечение; на фиг.3 - сдавленное сечение арки.

Эпюра изгибающих моментов, нанесенная на оси трехшарнирной арки (см. фиг.1), плавно нарастает от нуля в шарнирах до максимума в пролетах. Рационально, если высота поперечного сечения возрастает соответственно моменту. Зависимость между напряжениями и моментом инерции сечения, а оно пропорционально четвертой степени
σ = где σ - напряжение, Па;
М_х - изгибающий момент, Нм;
I_х - момент инерции сечения, м⁴.

Благодаря тому, что момент инерции пропорционален четвертой степени высоты сечения, развитие сечения в направлении работы на изгибающий момент существенно увеличивает несущую способность. Поскольку сечение трубобетонной арки содержит пластмассовую трубу, которую сдавливанием между жесткими планками до начала заполнения бетонной смесью можно деформировать, при этом благодаря эластичности можно получить плавное изменение сечения по оси. Рациональное сечение создается следующими действиями над материальными объектами: заводкой гибкого каркаса в трубу, сжатие в средней части между жесткими планками до необходимой степени деформации поперечного сечения, определяемого расчетом, заполнение бетоном внутреннего объема трубы. После затвердения бетона устройства сдавливания, например, струбцины с жесткими планками, снимают.

Трубобетонная арка содержит пластмассовую трубу 1, гибкую арматуру 2, например, из полипропиленовых прядей, объединенную в пространственный каркас проволочными фиксаторами 3. Заполнение из бетона 4 заполняет внутреннее пространство трубы 1 (см.фиг.2).

Трубобетонная арка содержит также жесткие планки 5, с двух сторон сжимающие сечение (см.фиг.3). Парой стрелок обозначены направления и координаты приложения сил, например, от струбцин или домкратов. Увеличенное по высоте сечение расположено в зоне Б-Б (см.фиг.1), недеформированное сечение с высотой h_А-А расположено в зоне А-А незначительных по величине изгибающих моментов.

Примером конкретного выполнения может служить трехшарнирная арка пролетом 12 м высотой 5 м. Сечение пластмассовой трубы 110х8 мм. Заполнитель - бетон на мелком заполнителем марки 100.

Использование: в арочных конструкциях. В пластмассовую трубу до начала бетонирования заводится гибкая арматура. Путем сдавливания трубы жесткими планками в середине пролета изменяют сечение арки, после чего внутрь пластмассовой трубы нагнетается бетонная смесь. Благодаря изменению сечения возрастает несущая способность сечения. 3 ил.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБОБЕТОННОЙ АРКИ, включающий установку арматурного каркаса из гибкой арматуры в пластмассовую трубу, заполнение бетонной смесью полости трубы до набора ее прочности, отличающийся тем, что, с целью создания арки рационального очертания после установки арматурного каркаса, пластмассовую трубу сдавливают в средней части пролета парой жестких планок до получения расчетного очертания поперечного сечения, а после набора бетонной смесью прочности планки снимают.