Арматурный каркас для косвенного армирования Советский патент 1993 года по МПК E04C5/08 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в приеднапря- женных железобетонных конструкциях преимущественно тонкостенного исполнения, изготавливаемых с натяжением арматуры на упоры.

Известно, что с целью снижения возможности образования продольных трещин раскалывания при передаче усилий обжатия по концевым участкам преднапряженных конструкций производится местное усиление анкеровки арматуры. При этом, например, в типовых сериях преднапряженных тонкостенных плит перекрытий по концевым участкам размещается косвенная арматура в виде сварных корытообразных сеток. Данная дополнительная арматура должна сдерживать образование и раскрытие продольных трещин и способствовать созданию прочной анкеровки напрягаемой арматуры. Устройство сварных корытообразных сеток является достаточно технологичным мероприятием, но при этом не обеспечивается эффективное ограничение

ю о

СА)

трещин раскалывания, так как сетки в этом случае не образуют бетонной обоймы, замыкаемой косвенной арматурой. Поэтому при изготовлении конструкций в процессе передачи усилия обжатия продольные трещины развиваются в направлениях, не. охваченных дополнительной арматурой,

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является техническое решение, по которому на концевых участках конструкций размещаются пространственные арматурные каркасы в виде зигзагообразно изогнутой сетки с прямоугольными изгибами продольных стержней и выпусками поперечных стержней для фиксации защитного слоя бетона. Однако данное решение при практическом применении встречает сложности, в числе которых, необходимость нанизывания каркасов на арматуру до высадки анкерных головок на напрягаемых стержнях, что приводит к усложнению процессов заготовки, нагрева и натяжения напрягаемых стержней. Кроме того, при такой конструкции каркасы сложно фиксировать по концевым участкам конструкций, а наличие достаточно большого числа крестообразных сварных соединений приводит к отрыву отдельных стержней при выполнении операции гиба сеток.

Целью изобретения является повышение качества и технологичности железобетонных конструкций, а также улучшение условий анкеровки и фиксации арматурных каркасов в опалубочной форме.

Поставленная цель достигается тем, что поперечные ячейки сетки разомкнуты с верхней стороны,, изгибы продольных стержней расположены в вертикальных плоскостях, причем средние поперечные стержни контактируют с напрягаемой арматурой, а крайние через перегибы и выпуски стержней - с поддоном формы.

На фиг. 1 представлен общий вид концевого участка тонкостенной многопустотной плиты перекрытия с арматурными каркасами косвенного армирования; на фиг.2 - аксонометрия арматурного каркаса; на фиг.З - вид сбоку изогнутого в продольном направлении арматурного каркаса; на фиг.4 и 5 - арматурный каркас с изгибами продольных стержней, выполненными трапецеидальными; на фиг.б - аксонометрия арматурного каркаса с изгибом продольных стержней по спирали; на фиг,7 и 8 - соответственно общий вид арматурного каркаса с распорками- фиксаторами напрягаемой арматуры и разрез А-А поперечной ячейки указанного каркаса; на фиг.9 - аксонометрия арматурного каркаса с наклонными продольными стержнями.

Арматурные каркасы 1 размещаются по концевым участкам многопустотной плиты перекрытия 2 для улучшения условий анкеровки преднапряженных стержней 3 и

ограничения трещин раскалывания 4. Арматурный каркас 1 содержит зигзагообразно изогнутую сетку 5 с прямоугольными изгибами 6 продольных стержней 7 и выпусками 8 поперечных стержней 9, Через попереч0 ные ячейки 10, содержащие вертикальные элементы 11 продольных стержней 7 и разомкнутые с верхней стороны, пропущена напрягаемая армату раЗ. Изогнуто-выпуклый в продольном направлении данный арматур5 ный каркас распирается между натянутой арматурой 3 через средние поперечные стержни 9 и поддоном 1.2 опалубочной формы через перегибы б продольных стержней 7 и выпуски 13 продольных стержней 7. Ву0 пусками. 14 продольных стержней 7 арматурный каркас упирается 5 торцовый борт 15 опалубочной формы.: г В ряде случаев изгибы 6 продольных стержней 7 могут иметь не прямоугольное

5 очертание, а трапециевидные изгибы, причём после изгиба каркаса в продоль-, ном направлении обеспечивается г перпендикулярность вертикальных элементов 11 к напрягаемому стержню 3.

0 Кроме того, для повышения эффекта обоймы бетона вокруг напрягаемой арматуры и исключения необходимости изгиба арматурного каркаса в продольном направлении продольные стержни 7 располагают5 ся по спирали. В результате пОперечйые ячейки 10 оказываются повёрнутыми одна относительно другой под определенным углом вокруг оси напрягаемого стержня 3 так, что Образуется замкнутое пространство вок0 руг стержня 3 без изменения геометрии ячеек 10 и их ортогональности по отнош оси напрягаемой арматуры.

Дополнительным вариантом исходного технического решения является вариант из5 готовлёния арматурного каркаса с фиксаторами защитного слоя 16. Каждый фиксатор содержит две проушины 17 для закрепления на выпусках 8 поперечных элементов 9 каркаса. Проушины 17 имеют удлинения 18 в

0 нижне.й части для упора в поддон формы 12. Вместе с тем проушины соединены планками 19 с разомкнутым кольцом 10, фиксирующимся на напрягаемой арматуре 3.

Арматурный каркас может иметь на5 клонное расположение плоскостей продольных стержней 7, а поперечные ячейки имеют трапециевидную конфигурацию.

В случае применения данного технического решения отпадает необходимость в предварительном нанизывании каркасов 1

на напрягаемые стержни 3. Вместо этого арматурные каркасы 1 укладываются непосредственно на поддон 12 формы, а сверху- собственно напрягаемая арматура 3 через разомкнутые стороны ячеек, При такой кон- струкции арматурного каркаса эффектив ность косвенного армирования не снижается, так как развитие трещин раскалывания 5 по-прежнему сдерживается как в направлении потолочной поверхности по- перечными элементами 9, так ив направлении пустот вертикальными элементами 11.

При таком решении вдвое снижается число поперечных стержней 9, каркасов, узлов крестообразной сварки и,как следствие. . повышается качество изготовления каркасов. Другим существенным отличием данного решения является обязательное условие размещения плоскостей продольных стержней 7 арматурного каркаса в вертикальных плоскостях с тем, чтобы обеспечивать ограничение трещин раскалывания как в направлении потолочной поверхности,так и в .направлении боковых поверхностей конструкции. В случае горизонтальной ориента- ции плоскостей продольных стержней 7 возможен выход продольных трещин и боковой поверхности конструкции.

Изготовление каркаса гнутым в продольном направлении приводит к получе- нию двух положительных моментов. Во-первых, при прямолинейном расположении каркаса возникает опасность коррозии нижних.продольных элементов 7 каркасов 1, соприкасающихся с поддоном формы и впоследствии выступающих на поверхности готового изделия. При выполнении каркаса 1 гнутым имеем лишь точечное касание каркаса 1 к поддону 12 по концам каркаса, что допускается специально про- веденными исследованиями НИИЖБ по коррозионной стойкости арматуры, касающейся поддона формы. Во-вторых, гнутый в продольном направлении каркас 1 при укладке напрягаемой арматуры и ее натяже- нии в упорах формы работает как распорка и самофиксируется между поддоном формы и напряженной арматурой 3, В результате не только обеспечивается надежное раскрепление арматурного каркаса в форме, но и отпадает необходимость в дополнитель- ных креплениях и фиксаторах. Причем гибка каркасов в продольном направлении легко осуществляется вручную непосредственно на посту армирования.

Выполнение арматурных каркасов с трапециевидными изгибами продольных стержней вызвано необходимостью иметь строго ортогональное расположение поперечных элементов 11 каркаса по отношению

к оси напрягаемой арматуры 3. Такая ориентация поперечных элементов позволит максимально использовать прочностные характеристики косвен ной арматуры и локализировать распорный эффект напрягаемой арматуры. Для того чтобы после перегиба арматурного каркаса в продольном направлении поперечные элементы 11 оказались перпендикулярно расположенными по отношению к напрягаемой арматуре, тупые и острые углы перегибов 6 между продольными 7 и поперечными элементами 11 должны иметь определенный порядок чередования.

Кроме того, продольные элементы 7 каркаса имеют спиралевидное расположение по отношению коси напрягаемого стержня . Данная конструкция позволяет создать равномерный Охват косвенной арматурой бетонной обоймы вокруг напрягаемой арматуры, а переменное расположение каждой последующей поперечной ячейки под-определенным углом к предыдущей ячейке, повышает эффект замкнутости контура бетона контактной зоны, заключаемого косвенной арматурой, При этом геометрия и плоскости расположения поперечных ячеек не претерпевают каких-либо изменений,, меняется лишь их ориентация в силу спиралевидного изгиба продольных элементов 7 арматурного каркаса.

Устройство на каркасе фиксаторов защитного слоя обеспечивает строго цент-. ральное расположение каркаса относительно оси напрягаемой арматуры 3 и постоянную толщину защитного слоя бетона до продольных элементов 7 каркаса.

Арматурный каркас имеет отличительной способностью наклонное расположение плоскостей продольных Элементов 7 каркаса 1 к продольной оси арматуры 3, что позволяет более эффективно ограничивать трещины раскалывания, выходящие на боковые поверхности конструкции, так как в этом случае элементы 11 поперечных ячеек 10 располагаются ортогонально к направлению трещины раскалывания. Кроме того, компактнее становится сам арматурный каркас 1.

Внедрение данного технического решения вполне технологично, так как готовые арматурные каркасы без каких-либо нарушений существующего технологического цикла могут укладываться в опалубочную форму до или после натяжения арматуры. В процессе установки каркасы упирают концевыми отгибами 14 в торцевые борта форм, а напрягаемая арматура 3 при остывании и натяжении в упорах формы фиксирует арматурные каркасы через средние поперечные стержни 9 каркаса 1, которые упираются в

арматуру 3 и 4 через крайние перегибы 6 и выпуски 13 каркаса, которые упираются в поддон формы 12. При этом отпадает необходимость в установке дополнительных фиксаторов или крепежной арматуры, а пу- ансоны - пустотрбразователи могут беспрепятственно извлекаться из бетона без нарушения однородности бетонного массива и повреждений арматурных каркасов 1.

Данное техническое решение позволя- ет улучшить условия анкеровки преднапря- женной арматуры по концевым участкам железобетонных конструкций за счет охвата косвенной арматурой бетонной обоймы вокруг напряженных стержней, повысить технологичность .и качество армирования конструкций, а также ограничить образование трещин раскалывания и пустот в бетоне приопорных участков.

Формула изобретения

1. Арматурный каркас для косвенного армирования, содержащий зигзагообразно изогнутую сетку с изгибами продольных стержней и выпусками продольных и поперечных стержней для фиксации защитного слоя бетона, а также пропущенную через поперечные ячейки сетки напрягаемую арматуру, от л и ч а Ю щ и и с я тем, что, с целью повышения качества и технологичности железобетонных конструкций, а также улучшения условий анкеровки и фиксации арматурных каркасов в форме, изгибы продольных стержней расположёны в вертикальной плоскости, а поперечные стержни расположены так, что-поперечные ячейки сетки с верхней стороны каркаса .образуют незамкнутый контур, причем средние поперечные стержни выполнены контактирующими с напрягаемой арматурой, а крайние - через перегибы и выпуски продольных стержней - с поддоном опалубочной формы,

2. Арматурный каркас по п.1, от л и ч а- ю щи и с я тем. что изгибы продольных стержней выполнены трапецеидальными.

3. Арматурный каркас по п.1, о т л и ч а- ю щ и и с.я тем, что продольные стержни выполнены дополнительно изогнутыми по спирали с равномерным распределением поперечных стержн.ёй по окружности. . 4. Арматурный каркас по п.1, от л и чающий ся тем. что плоскости продольных стержней каркаса выполнены наклонными к продольной оси напрягаемой арматуры.

5. Арматурный каркас по пп. 1-4, о т л Иг ч а ю щ и и с я тем, что крайние поперечные стержни каркаса снабжены распорными элементами для фиксации с напрягаемой арматурой.

Фиг2

фиг, 4

Использование: в строительстве при изготовлении преднапряженных железобетонных конструкций преимущественно тонкостенного исполнения. Сущность изобретения: арматурный каркас содержит зигзагообразно изогнутую сетку с изгибами продольных стержней и выпусками .поперечных и продольных стержней для фиксации защитного слоя бетона, а также пропущенную через поперечные ячейки сетки напрягаемую арматуру, причем изгибы продольных стержней расположены в вертикальной плоскости, а поперечные стерж- .ни расположены так, что поперечные ячейки сетки с верхней стороны каркаса образуют незамкнутый контур. Средние поперечные стержни выполнены контактирующими с напрягаемой арматурой, а крайние - с поддоном опалубочной формы. Кроме того, изгибы продольных стержней выполнены трапецеидальными, дополнительно -изогнутыми по спирали с равномерным распределением поперечных стержней по окружности, плоскости продольных стержней каркаса наклонены к продольной оси напрягаемой арматуры, а крайние поперечные стержни снабжены распорными элементами для фиксации с напрягаемой арматурой. 4 з.п. ф-лы, 9 ил. ч 00 VJ

фи г. 5

4-АФиг.7

м --------п„--------1 . ff

ft