Предварительно напряженная сталебетонная балка Российский патент 2019 года по МПК E04C3/294 

Описание патента на изобретение RU2677188C1

Изобретение относится к строительным конструкциям, а именно к балкам перекрытий, покрытий, мостовых сооружений и подкрановых конструкций.

Известна трубобетонная предварительно напряженная балка, содержащая оболочку в виде трубы и железобетонное ядро с армирующими элементами, при этом поперечное сечение ядра состоит из двух сегментов, первый из них имеет бетонное наполнение, а второй - бетонное наполнение и предварительно растянутые армирующие элементы, расположенные продольно (RU 2632798, Е04С 3/26, Е04В 1/22, 09.10.2017 г.).

Недостатком такого технического решения является повышенная материалоемкость балки за счет неэффективного использования стальной оболочки и бетона по сечению вследствие нерациональной формы его поперечного сечения, а также отсутствия надежного сцепления стальной оболочки и бетона.

Известна преднапряженная сталебетонная балка, включающая стальной двутавр цельного или составного сечения, бетон заполнения, продольные преднапряженные стержни, поперечные рядовые стержни и стержни с натяжителями, при этом продольные преднапряженные стержни и поперечные стержни средней зоны с натяжителями с обеих сторон стенки размещены в пластиковых оболочках, а высота оболочки натяжителя больше его высоты на величину хода натяжения продольной арматуры (RU 174326, Е04С 3/294, 11.10.2017 г.).

Недостатком такого технического решения является повышенная материалоемкость балки за счет неэффективного использования бетона по сечению балки, отсутствия замкнутого стального контура, повышающего прочность бетона вследствие объемного обжатия.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является сталежелезобетонная балка, включающая стальные листы и прокатные профили или сварные профили, образующие коробчатую балку, внутри которой размещены напрягаемая арматура и бетон (RU 79908, Е04С 3/00, 20.01.2009 г.).

Недостатком такого технического решения является повышенная материалоемкость балки за счет неэффективного использования бетона и стали по сечению, а также из-за постоянства поперечного сечения стенок балки.

Задача изобретения - снижение материалоемкости балки.

Технический результат достигается тем, что предварительно напряженная сталебетонная балка, включающая прокатные профили, образующие коробчатую балку, внутри которой размещены арматура и бетон, имеет опорные диафрагмы, полый трубчатый элемент в нижней части коробчатой балки, внутри которого расположена затяжка, стенка коробчатой балки выполнена с перфорациями.

Предварительно напряженная сталебетонная балка дополнительно может включать шпильки, установленные вертикально внутри коробчатой балки и жестко прикрепленные к ее поясам.

Предварительно напряженная сталебетонная балка дополнительно может включать шпильки, установленные наклонно внутри коробчатой балки и жестко прикрепленные к ее поясам.

Сущность изобретения поясняется чертежами:

- фиг. 1 - общий вид предварительно напряженной сталебетонной балки;

- фиг. 2 - поперечное сечение 1-1;

- фиг. 3 - поперечное сечение 2-2;

- фиг. 4 - схема изготовления прокатных профилей.

Предварительно напряженная сталебетонная балка (фиг. 1) включает опорные диафрагмы 1 из листовой стали, два прокатных профиля 2, составленных в коробчатую балку 3, внутри которой расположен бетон 4, в нижней части коробчатой балки 3 размещен полый трубчатый элемент 5, внутри которого имеется затяжка 6 (фиг. 2, 3), закрепленная к опорным диафрагмам 1, стенка коробчатой балки 3 выполнена с перфорациями 7, внутри коробчатой балки 3 расположены шпильки 8 (фиг. 3), установленные вертикально или наклонно и жестко прикрепленные к поясам коробчатой балки 3 на сварке.

Перфорации 7 в стенках коробчатой балки 3 могут быть получены при изготовлении прокатных профилей 2 путем разрезки трубчатого квадратного или прямоугольного профиля по зигзагообразной линии (фиг. 4). Прокатные профили 2 объединяются между собой на сварке. Шпильки 8 представляют собой парные Г-образные стержни, установленные в зоне перфораций 7 на приопорном участке коробчатой балки 3 и закрепленные на сварке к прокатным профилям 2 до их объединения. Расстояние между парными Г-образными стержнями шпилек 8 соответствует поперечному сечению полого трубчатого элемента 5, что обеспечивает его проектное положение при заполнении коробчатой балки 3 бетоном 4. Г-образные стержни шпилек 8 двух прокатных профилей 2 могут объединяться на сварке или за счет их анкеровки в бетоне 4.

Наличие перфораций 7 в стенках коробчатой балки 3 соответствует эпюре нормальных напряжений в балке от приложенных на нее нагрузок, приводит к снижению расхода стали и, как следствие снижению материалоемкости предварительно напряженной сталебетонной балки.

Наличие перфораций 7 в стенках коробчатой балки 3 обеспечивает надежную совместную работу стенок коробчатой балки 3 и бетона 4 по контуру перфораций 7 при действии сдвигающих усилий в балке от приложенных на нее нагрузок, позволяет отказаться от дополнительных элементов и приводит к снижению материалоемкости предварительно напряженной сталебетонной балки.

Заполнение коробчатой балки 3 бетоном 4 повышает ее несущую способность при действии напряжений общего изгиба в балке и местного изгиба стенок коробчатой балки 3, что позволяет уменьшить расход стали и снизить материалоемкость предварительно напряженной сталебетонной балки.

Бетон 4, находясь в замкнутом контуре, образованном коробчатой балкой 3 и опорными диафрагмами 4, обладает высокими прочностными характеристиками, что снижает материалоемкость предварительно напряженной сталебетонной балки.

Наличие внутри коробчатой балки 3 полого трубчатого элемента 5 уменьшает расход бетона 4 и повышает несущую способность балки в растянутой части поперечного сечения, что приводит к снижению материалоемкости предварительно напряженной сталебетонной балки.

Наличие затяжки 6 внутри полого трубчатого элемента 5 позволяет регулировать нормальные напряжения общего изгиба в балке, что приводит к уменьшению расхода стали и, как следствие, к снижению материалоемкости предварительно напряженной сталебетонной балки.

Шпильки 8 обеспечивают надежную совместную работу коробчатой балки 3 и бетона 4, воспринимают сдвигающие усилия в балке и обеспечивают проектное положение трубчатого элемента 5, что приводит к снижению материалоемкости предварительно напряженной сталебетонной балки.

Несущая способность предварительно напряженной сталебетонной балки обеспечивается подбором класса бетона, марки стали, размеров поперечного сечения элементов, параметров перфораций, величины натяжения затяжки, шага шпилек.

Применение предлагаемого технического решения позволит снизить материалоемкость предварительно напряженной сталебетонной балки.

Похожие патенты RU2677188C1

название год авторы номер документа
Предварительно напряженная сталебетонная балка 2018
  • Веселов Виталий Владиславович
  • Абатурова Татьяна Дмитриевна
  • Копачева Мария Владимировна
RU2675002C1
Сталежелезобетонная балка 2020
  • Веселов Виталий Владиславович
  • Егоров Владимир Викторович
RU2745287C1
ГИБРИДНАЯ БАЛКА 2022
  • Талантова Клара Васильевна
  • Веселов Виталий Владиславович
  • Балаев Дмитрий Вячеславович
  • Фролова Елизавета Девендровна
RU2789683C1
Сталебетонная балка 2016
  • Егоров Владимир Викторович
  • Веселов Виталий Владиславович
RU2621247C1
СТАЛЕБЕТОННАЯ ПРЕДНАПРЯЖЕННАЯ БАЛКА 2017
  • Замалиев Фарит Сахапович
  • Замалиев Эмиль Фаритович
RU2657881C1
Подкрановая балка 2020
  • Веселов Виталий Владиславович
  • Перминова Татьяна Андреевна
RU2740608C1
Сталебетонная балка 2016
  • Егоров Владимир Викторович
  • Веселов Виталий Владиславович
RU2627810C1
ПРЕДНАПРЯЖЕННАЯ СТАЛЕБЕТОННАЯ БАЛКА 2019
  • Замалиев Фарит Сахапович
  • Филиппов Василий Васильевич
  • Замалиев Эмиль Фаритович
RU2715776C1
Преднапряженная сталебетонная балка 2022
  • Замалиев Фарит Сахапович
  • Замалиев Эмиль Фаритович
  • Филиппов Денис Юрьевич
RU2793091C1
СТАЛЕБЕТОННАЯ СОСТАВНАЯ БАЛКА 2018
  • Замалиев Фарит Сахапович
  • Замалиев Эмиль Фаритович
RU2706287C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 677 188 C1

Реферат патента 2019 года Предварительно напряженная сталебетонная балка

Изобретение относится к строительным конструкциям, а именно к балкам перекрытий, покрытий, мостовых сооружений и подкрановых конструкций. Предварительно напряженная сталебетонная балка включает прокатные профили, образующие коробчатую балку, внутри которой размещены арматура и бетон. При этом содержит опорные диафрагмы, полый трубчатый элемент в нижней части коробчатой балки, внутри которого расположена затяжка, стенка коробчатой балки выполнена с перфорациями. Технический результат состоит в снижении материалоемкости балки. 2 з.п. ф-ы, 4 ил.

Формула изобретения RU 2 677 188 C1

1. Предварительно напряженная сталебетонная балка, включающая прокатные профили, образующие коробчатую балку, внутри которой размещены арматура и бетон, отличающаяся тем, что содержит опорные диафрагмы, полый трубчатый элемент в нижней части коробчатой балки, внутри которого расположена затяжка, стенка коробчатой балки выполнена с перфорациями.

2. Предварительно напряженная сталебетонная балка по п. 1, отличающаяся тем, что содержит шпильки, установленные вертикально внутри коробчатой балки и жестко прикрепленные к ее поясам.

3. Предварительно напряженная сталебетонная балка по п. 1, отличающаяся тем, что содержит шпильки, установленные наклонно внутри коробчатой балки и жестко прикрепленные к ее поясам.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2019 года RU2677188C1

Дисковое сито 1948
  • Наумов Г.И.
SU79908A1
CN 202990119 U, 12.06.2013
WO 2000028168 A1, 18.05.2000
ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИЛ ТРЕНИЯ, ВОЗНИКАЮЩИХ В ПРОЦЕССЕ РЕЗАНИЯ 1949
  • Гордон М.Б.
SU88039A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ГЕМОГЛОБИНА 0
SU174326A1
УЗЕЛ КРЕПЛЕНИЯ ВТОРИЧНОГО ЗЕРКАЛА ТЕЛЕСКОПА СИСТЕМЫ КАССЕГРЕНА 0
SU172515A1
KR 2014114120 A, 26.09.2014
ДЛИННОМЕРНЫЙ СТАЛЕБЕТОННЫЙ ЭЛЕМЕНТ 2016
  • Юрченко Андрей Анатольевич
RU2633624C1
ТРУБОБЕТОННАЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННАЯ БАЛКА 2016
  • Моисеев Олег Юрьевич
  • Парышев Дмитрий Николаевич
  • Овчинников Игорь Георгиевич
  • Копырин Владимир Иванович
  • Харин Валерий Васильевич
  • Овчинников Илья Игоревич
RU2632798C1

RU 2 677 188 C1

Авторы

Веселов Виталий Владиславович

Абатурова Татьяна Дмитриевна

Копачева Мария Владимировна

Даты

2019-01-15Публикация

2018-02-26Подача