Железобетонная труба Советский патент 1984 года по МПК F16L9/08 

Изобретение относится к конструктивным элементам инженерных сооружений, в частности к элементам трубопроводов, например к трубам и кольцам для подземных трубопроводов. Известна железобетонная труба, содержащая стальной цилиндр, внутрен ний защитный ; слой бетона и наружный слой бетона переменной толщины С П. Несущим элементом иавестной трубы является стальной цилиндр, поверхнос ти которого обмурованы бетоном, в ре зультате чего увеличивается металлое кость и за- счет различных тепловых коэффициентов линейных расширений стали и бетона внутренний и внешний слои бетона не будут обеспечивать совместную работу при воздействии нагрузки, а выполнение внешнего слоя в сечении в виде кольца со смещенным внутренним отверстием для размещения стального цилиндра увеличивает расход бетона, поскольку при расчете такой конструкции трубы за расчетную толщину принимается минимальная толщина стенки. Известна также железобетонная тру ба,содержащая бетонный цилиндр внеш ний и внутренний арматурные каркасы, связанные между собой двухветвевыми стенками с крючками на концах ветвей 2. Бетон и арматурные каркасы указан ной трубы равномерно распределены от ее центра, в результате чего не все зоны сечения напряжены равномерно, что приводит к перерасходу материало за счет необходимости увеличения сёчения элементов трубы. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является железобетонная труба, содержащая бетонный дилиндр, замоноличенные в его стенке .внутренний цилиндрический каркас, на ружный каркас и стяжки, ветви которых пропущены через каркасыи связывают их tsj. . В данной трубе наружный каркас вы полнен эллипсным и смещен в растянутые зоны трубы, а для. скрепления ослабленной части бетона в нее пропуще стяжки, выполненные змейкой, что уве личивает гибкость трубы и, следова-. тельно, ее несущую способность, в ре зультате чего для обеспечения требуемой жесткости (что важно для устр нения раскрытия трещин ) требуется увеличивать материалоёмкость за счет увсличения сечений трубы и арматурных каркасов. Цель изобретения - -снижение материалоемкости . Поставленная цель достигается тем, что в железобетонной трубе, содержащей бетонный цилиндр, образованные на ее внешней поверхности утолщения, замоноличенные в стенках трубы внутренний и наружный каркасы и стяжки с пропущенными через каркасы ветвями, каждое утолщение образовано полуцилиндрической поверхностью с максимальной толщиной, равной 0,1 - 0,75 толщины стенки цилиндра, и с радиусом, равным половине минимального внешнего размера трубы, наружный каркас размещен в утолщениях, а в зоне минимальной толщины трубы он проходит через бетонный цилиндр, при этом в зоне минимальной толщины трубы ветви стяжек разведены на угол kQ - %, На чертеже показана конструкция железобетонной трубы. Железобетонная труба состоит из бетонного цилиндра 1, двух симметрично расположенных утолщений 2, образованных полуцилиндрическими поверхностями с максимальной толщиной, равной 0,1 - 0,75 толщины стенки цилиндра. Такая подобранная максимальная толщина каждого утолщения 2 позволяет повысить жесткость верхней и нижней более нагруженных частей трубы и, следовательно, снизить распирающие усилия. Поскольку момент сопротивления изгибающего элемента, например, кольца, зависит от квадрата его размера, в плоскости которого действует изгибающий момент, то утолщение трубы меньше 0,1 толщины ее стенки, приводит к резкому снижению момента сопротивления, что .не обеспечивает положительного эффекта. При увеличении толщины утолщения больше,чем в 0,75 раза,жесткость взоHie утолщения по сравнению с жесткостью минимальной толщины трубы увеличивается более чем в 5 раз, что приводит к исключению действия изгибающего момента в зоне минимальной толщины трубы и перерасходу материала без качественныхизмен ний показателей. В бетонном цилиндре 1 замоноличен цилиндрический внутренний арматурный каркас 3 а наружный каркас размещен в утолщениях 2 и проходит через бетонный цилиндр, т.е. замоноличен в зонах минимальной толщины трубы.

Внутренний и наружный каркасы связаны между собой стяжками 5 и 6, ветви которых пропущены через образованные продольными стержнями и поперечной арматурой ячейки каркасов, при этом ветви стяжек 6, расположенных в зоне минимальной тотвцины трубы, разведены на угол tO - 90°, что позволяет обеспечить требуемый размер между каркасами в этой зоне трубы и усилит прочность этой зоны. При разведении ветвей стяжек 6 на уголменьше 40° эти ветви незначительно воспринимают возникающие усилия в растянутой зоне а при выполнении этого угла больше 90° ветви.приближаются к касательной внутреннего каркаса, что приводит к значительному увеличению их длины и, следовательноj к излишнему расходу материала. Утолщения 2 в зависимости от назначения трубы могут быть выполнены и из других материалов, чем бетонная труба.

Например, в зоне вечной мерзлоты утолщения могут быть выполнены из теплоизоляционных материалов, а в зонах повышенной влажности - из гидронепроницаемого материала.

Трубу изготовляют следующим образом.

В проектное положение устанавливают Наружный каркас k, в котором посредством верхних стяжек 5 подвешивают внутренний каркас 3 Затем ветви стяжек 6 разводят на угол О 90 и закрепляют боковые части каркасов. После чего устанавливают нижние стяжки 5« Пропущенные через ячейки каркасов и заведенные за их стержни/ стяжки надежно фиксируют каркасы- в расчетных положениях, а разведенные ветви стяжек 6 одновременно участ- вуют в работе арматурного каркас при воздействии на трубу нагрузок. Готовый каркас устанавливают в форму и производят формование трубы.

Если бетонный цилиндр и утолщения выполнены из различных материалов, то на первом этапе изготовляют бетонный цилиндр 1 с замоноличенным в нем каркасом 3 и выпущенными ветвями стяжек 5 и 6. Затем вставляют этот полуфабрикат в арматурный каркас , закрепляют его к стяжкам и производят формование утолщений 2.

Таким образом, предлага емая труба обеспечивает максимальную жесткость в зоне действия сил, что снижает эксцентриситет действия сил в минимальных толщинах стенок трубы.

ЖЕЛЕЗОБЕТОННАЯ ТРУБА, содержащая бетон ный цилиндр, образованные на ее внешней поверхности утолщения, замоноличанные в стенках трубы внутренний и наружный каркасы и стяжки с пропущенными через каркас ветвями, отличающаяся тем, что, с цепью снижения материалоемкости, каждое утолщение образовано полуцилиндрической поверхностью с м ксимальHc i толщиной, равной 0,1 - 0,75 толщиеш стенки цилиндра, и с радиусом, равным половине минимального внешнего размера трубы, наружный каркас размещен ,в утопцениях, а в зоне минимальной толщины трубы он 1 опущен через бетонный цилиндр, при этом в зоне миi нимальной толщины трубы ветви стяжек разведены на угол 40 - 90. сл О5 О5 00 О5