Предварительно напряженная железобетонная емкость для хранения и транспортирования сжатых жидкостей и газов Советский патент 1984 года по МПК E04H7/00 

сд

СП

;о

ND

ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННАЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННАЯ ЕМКОСТЬ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ СЖАТЫХ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ, включающая тело бетона на напрягающем цементе и стальную арматуру, отличающаяся тем, что, с целью снижения расхода материалов и создания оптимального напряженного состояния за счет одновременного предварительного обжатия тела бетона и растяжения стальной арматуры, последняя выполнена в виде листовой замкнутой обечайки, размещенной снаружи по отношению к телу бетона, причем отношение толщин обечайки и бетона составляет 1/20- 1/50.

Фиг,1 Изобретение относится к строительству, а именно к кенструкциям железобетонных емкостей для хранения и транспортирования сжатых жидкостей или газов, в том числе сосудов давления, напорных труб и других изделий. Известна конструкция сосуда высокого давления, включающая предварительно напряженную железобетонную оболочку и стальную герметизирующую обечайку 1. Недостатком такой конструкции является ее повышенная материалоемкость, связанная с использованием металла в качестве арматуры и для герметизации железобетонного сосуда, а также многодельность при создании преднапряжения. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является предварительно напряженная железобетонная емкость для хранения и транспортирования сжатых жидкостей. включающая тело бетона на напрягающем цементе и стальную арматуру 2. Эта конструкция в виде напорной самонапряженной трубы позволяет создать предварительное напряжение, характеризуемое растяжением арматуры и сжатием бетона за счет использования в бетоне напрягающего цемента. Однако такая емкость не обеспечивает герметичности при хранении и транспортировании сжатых жидкостей и газов. Цель изобретения - снижение расхода материалов и создание оптимального напряженного состояния за счет одновременного предварительного обжатия тела бетона и растяжения стальной арматуры. Поставленная цель достигается тем, что в предварительно напряженной железобетонной емкости для хранения и транспортирования сжатых жидкостей и газов, включающей тело бетона на напрягающем цементе и стальную арматуру, последняя выполнена в виде листовой замкнутой обечайки, размещенной снаружи по отношению к телу бетона, причем отношение толщин обечайки и бетона составляет 1/20-1/50. На фиг. 1 схематически изображена емкость в форме трубы, замкнутой по торцам ограничивающими стенками, разрез; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 - емкость замкнутой цилиндрической формы, на фиг. 4 - емкость в форме щара; на фиг. 5 - емкость в форме закрытого стакана на фиг. 6 - емкость резервуарного типа. Конструкция самонапряженной железобетонной емкости представляет собой стальную обечайку 1, плотно охватывающую тело бетона на напрягающем цементе 2 с соотнощением толщины обечайки к толщине тела напрягающего бетона 1/20-1/50. Обечайка может быть выполнена щаровой или цилиндрической, замкнутой по торцам ограничивающими стенками 3. При таком взаиморасположении материалов, когда щаровая или цилиндрическая обечайка замкнута, вся энергия самонапряжения (возникающая в результате твердения бетона с расщирением за счет образования и роста кристаллов гидросульфоалюминатов при увлажнении), направленная по радиусу в сторону ограничивающей расщирение бетона обечайки, расходуется на ее растяжение и одновременно на создание равномерного объемйого сжатия в бетоне. Таким образом, создается оптимальное напряженное состояние, при котором весь металл растянут, а бетон сжат. Благодаря этому обеспечиваются высокие эксплуатационные свойства конструкции при меньщей металлоемкости и простота изготовле„ия. Емкости могут изготавливаться центрифугированием или путем заполнения пространства между обечайкой и внутренней временной опалубкой. Как показали результаты экспериментальных исследований таких емкостей, при сохранении соотнощений толщин обечайки и бетона в диапазоне 1/20-1/50 обеспечивается создание эффективного самонапряжения на уровне 3,5 МПа без разрущения бетона в процессе самонацряжения и эксплуатации при одновремеинои сохранении оптимального процента армирования в пределах 1-2/о. При соотнощениях толщины меньщих 1/50 (соответствующих проценту армирования менее 2%) отмечена тенденция снижения показателя самонапряжения, а при увеличении соотнощения толщины, например, до 1/10 имеет место значительное увеличение процента армирования (до 10%) для сохранения величины самонапряжений. Это приводит к перерасходу металла. Самонапряженные емкости позволяют по сравнению с традиционными снизить трудозатраты на и изготовление за счет исключения многодельности, снизить расход металла и получать герметичные преднапряженные изделия различной конфигурации, что расширяет область использования напорных емкостей.

ФШ.

игЛ

z1

z

.

-0

0 Го

V