Железобетонная балка Советский патент 1986 года по МПК E01D2/00 E01D19/00 E04C3/02 

Изобретение относится к строитель ству, в частности к железобетонным несущим конструкциям зданий и сооружений . Цель изобретения повышение надежности работы балки при многократных циклических нагрузках. На фиг.1 изображена железобетонная балка.с муфтами и косвенной арматурой (слева - в виде сварных сеток, справа - в виде парных закладных деталей цилиндрической формы); на фиг, 2 - балка с косвенной армату рой в виде проволочных спиралей, общий вид; на фиг.З - узел I на.фиг.I; на фиг, 4 - узел II на фиг. 2; на фиг.З - муфта в виде патрубка; на фиг. 6 - муфта из бетона с арматурными коротышами; на фиг, 7 - сечение А-А на фиг,1; на фиг..8 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 9 - сечение В-В на фиг. 2; на фиг, 10 - парные закладные детали, выполненные с контактной цилиндрической поверхностью общий вид. йелезобетонная балка содержит брус 1 с рабочей арматурой 2, расположенной в каналах 3 на приопорных участках. Арматура 2 заанкерена над опорами. Каналы 3 образованы при фор мировании бруса 1 за счет создания на рабочей арматуре 2 эластичной обо лочки 4 из слоя пластичных материалов или пленки. Оболочка 4 исключает ; с депление рабочей .арматуры 2 с бетоном бруса. В конце канала 3 в пролете на рабочей арматуре 2 жестко закреплена муфта 5. Муфта 5 может быть выполнена в виде цилиндра 6 из мягкого металла, напрессованного на арматуру и снабженного коническим хвостовиком 7, /введенным под оболочку 4. Для луч шего сцепления с бетоном цилиндр 6 на боковой поверхности может -иметь насечку или нарезку. Муфта 5 может быть также выполнена в виде цилиндри ческой гильзы 8 с корпусом 9, жестко связанной по наружной поверхности с бетоном бруса 1 и с арматурой 2. Гильза днищем обращена к середине пролета балки. Из канала 3 в полость гильзы 8 введена эластичная оболочка 4. Муфта 5 может быть выполнена в виде патрубка 10, по наружной поверхности связанного с бетоном бруса . Б полость патрубка 10 с одной стороны на части его длины введена эластичная оболочка 4, а остальная часть полости заполнена раствором 11, поступившим при формовании балки. Посредством раствора 11 обеспечена жесткая связь патрубка 1C с рабочей арматурой 2. Муфта 5 может быть также выполнена из бетона с арматурными коротьаиами 12, расположенными параллельно рабочей арматуре 2 и прикрепленными к ней, например, посредством проволочных скруток 13. После бетонирования балки коротыши 12 получают жесткое соединение с бетоном бруса 1 и с арматурой 2. Сжатая зона бруса 1 под концом канала 3 снабжена в пределах образующегося под нагрузкой пластического пшрнира локально расположенной косвенной арматурой.Длина этой зоны составляет (2-3)х,где х - высота сжатой зоны на стадии перед разруш€;нием. Косвенная арматура может быть выполнена, например, в виде сварных сеток 14 либо в виде парных закладных деталей 15 с цилиндрической контактной поверхностью, обращенных выпуклой стороной друг к другу так, что образуют шарнир. Детали 15 закреплеlibi в бетоне сжатой зоны посредством приваренных к ним анкеров 16, а пространство 17 в контактной зоне может быть заполнено или бетоном бруса,или заранее размешанным в нем пластичным материалом. Косвенная арматура также может быть выполнена в виде остальных спиралей 18. Кроме того, балка может содержать верхнюю напрягаемую арматуру 19, косвенную арматуру 20 по концам балки и незначительное количество конструктивной арматуры 21 для предотвращения повреждения балки при транспортировке и монтаже. Размещение рабочей арматуры 2 в приопорных зонах без сцепления с бетоном исключает вовлечение его в работу на растяжение по нижней грани и позволяет избежать образование наклонных трещин на участках пролета с наибольшим значением поперечной силы. В такой балке под нагрузкой образуются только вертикальные трещины в средней части в пределах между муфтами 5. Крайние к опорам трещины образуются перед муфтами- 5 и пересекают арматуру 2 в местах-, где она защищена оболочкой 4. Благодаря тому, что по концам каналов 3 вьтолнены компенсаторы разности деформаций рабочей арматуры 2 в пределах приопорной зоны и деформаций растянутого бетона в этой же зоне исключается непосредственное воздействие среды на рабочую арматуру 2, а также образование на ней конденсата в пределах каналов 3 Эти компенсаторы в виде жестко связанных с арматурой 2 и бетоном бруса муфт 5, телескопически соединенных с оболочками 4, позволяют арматуре 2 получать значительные удлинения при образовании указанных трещин, обеспечивая постоянную изоляцию ее от воздействия среды.

В частности, в случае вьшолнения муфты в виде напрессованного цилиндра 6 с коническим хвостовиком 7, размещенным под оболочкой 4, трещина, образовавшаяся по концу канала 3, пе ресечет арматуру 2 только по оболочке 4, Аналогичное наблюдается и в случае выполнения муфты 5 в виде цилиндрической гильзы 8 или патрубка 10.

На практике наиболее просто муфта 5 может быть выполнена в виде арматурных коротышей 12, расположенных вдоль арматуры 2 и прикрепленных к ней посредством проволочных скруток 13 и перекрывающих на части своей длины эластичную оболочку 4.

Во всех случаях постановка муфт 5 в сочетании с оболочкой 4 позволяет полностью исключить непосредственное коррозионное воздействие окру жающей среды на арматуру 2, расположенную в каналах 3,

В сжатой зоне балки над вершиной трещин, образующихся перед муфтами 5 поперек каналов 3, может наблюдаться концентрация сжимающих напряжений и резкое сокращение высоты сжатой зоны. Локальное размещение косвенной арматуры в этих местах позволяет гювысить сопротивление бетона сжатию над верхом трещины, обеспечить проявление в сжатом бетоне неупругих деформаций, что приводит к устранению концентраций напряжений. В результате повьппается выносливость бетона сжатой зоны, исключается преждевременное разрушение балки при многократно повторяющихся динамических воздействиях.

При выполнении косвенного армирования в виде парных закладных деталей 15, закрепленных в бетоне.посредством анкеров 16, после образования трещин сжатия зона обеспечивает в этих сечениях свободный поворот. При этом не только улучшаются условия работы сжатой зоны, но и наиболее полно используется прочностные свойства рабочей арматуры 2,

Ф о р м ула изобретения

1. Железобетонная балка, преимущественно пролетного строения моста, включающая брус и продольную рабочую арматуру, расположенную свободно в каналах в растянутых приопорных участках и жестко связанную с телом балки в середине пролета и в опорных сечениях, отличающаяся тем что, с целью повьш1ения надежности работы балки при многократных цилиндри ческих нагрузках, рабочая арматура снабжена размещенной в каналах приопорньрс зон балки эластичной оболочкой и компенсаторами деформаций между рабочей арматурой и бетоном приопорных згчастков балки, расположенными в пролете балки по концам каналов, причем каждый компенсатор выполнен в виде муфты, жестко соединенной с рабочей арматурой и телом балки и состыкованной телескопически с эластичной оболочкой по концам каналов в пролете, а в сжатой зоне балка снабжена косвенной арматурой, размещенной локально над компенсаторами,

2. Балка, поп,1, отличающаяся тем, что каждая муфта полнена в виде цилиндра из мягкого металла с коническим хвостовиком, . взаимодействующим с внутренней по- верхностью эластичной оболочки по конической образующей, ; 3. Балка поп,1, отлича ющ а я с я тем, что каждая муфта выполнена в виде цилиндрической гильзы, телескопически соединенной с наружной поверхностью эластичной оболочки .и направленной днищем к середине пролета,

4, Балка поп,, отличающаяся тем, что каждая муфта выполнена в виде патрубкаj одной стороной телескопически соединенного с наружной поверхностью эластичной оболочки, а другой стороной заполненного формовочным бетоном тела балки и жестко связанного с ним. 5126 5. Балка поп.1,отличающ а я с я тем, что муфта выполнена из бетона тела балки,содержащего арматурные коротьппи,размещенные вдоль рабо чей арматуры,жестко связанные с этой арматурой и бетоном балки и перекрьюающие на части длины эластичную оболочку. 7 6. Балка по пп.1 - 5, о т л и ч аю щ а я с я тем, что косвенная арматура в сжатой зоне балки выполнена в виде парных закладных деталей, имеющих цилиндрическую поверхность и обращенных выпуклостью одна к другой.

Изобретение относится к области строительства, в частности к железобетонным несущим конструкциям зданий и сооружений. Цель изобретения - повышение надежности работы балки при многократных циклических нагрузках. Рабочая арматура 2 железобетонной балки на опорных участках расположена в каналах 3 и заанкерена на опорах. В середине пролета балки арматура имеет жесткое сцепление с бетоном. В конце канала 3 на рабочей арматуре закреплена муфта 5, связанная с бетоном балки. В сжатой зоне балки С S в пределах образующегося под нагрузкой пластического шарнира локально (Л размещена косвенная арматура 14. 5 3.. п. ф-лы. 1 О ил,. /./4-Ц , // у // / fPu2.f f /

Б

В .19 .19 .19

19

2/. 2.

18

ие.7

(Риг.в

ipuz.ff