RU167575U1 - Полуфабрикат для изготовления нагруженной армобетонной балки - Google Patents
Полуфабрикат для изготовления нагруженной армобетонной балки Download PDFInfo
- Publication number
- RU167575U1 RU167575U1 RU2016108081U RU2016108081U RU167575U1 RU 167575 U1 RU167575 U1 RU 167575U1 RU 2016108081 U RU2016108081 U RU 2016108081U RU 2016108081 U RU2016108081 U RU 2016108081U RU 167575 U1 RU167575 U1 RU 167575U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- semi
- finished product
- concrete
- cross
- reinforcement
- Prior art date
Links
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims abstract description 41
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims abstract description 32
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 21
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000010438 granite Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011372 high-strength concrete Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 1
- 239000011513 prestressed concrete Substances 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
- E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
- E04C3/29—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces built-up from parts of different material, i.e. composite structures
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
- E04C5/08—Members specially adapted to be used in prestressed constructions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
- Rod-Shaped Construction Members (AREA)
- Manufacturing Of Tubular Articles Or Embedded Moulded Articles (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области строительства, в частности для изготовления несущих конструкций промышленных и гражданских объектов, строительным элементам, в том числе изгибаемым конструкциям (ригелям) типа фермы, балки, консоли и др. Техническим результатом является создание полуфабриката для нагруженной армобетонной балки с высокой жесткостью на изгиб и увеличенной несущей способностью за счет использования преднапряженной композитной арматуры. Технический результат достигается тем, что полуфабрикат для изготовления нагруженной армобетонной балки содержит преднапряженную композитную арматуру в оболочке из бетона, при этом площадь сечения бетона в зоне расположения арматурных стержней и площадь сечения арматурных стержней связаны следующим соотношением:В качестве бетона использован тяжелый бетон или керамзитобетон. Сечение полуфабриката может быть овальным, прямоугольным или Т-образным. В последнем случае на ножке Т-образного сечения имеется отверстие. Поверхность полуфабриката может быть выполнена ребристой, причем ребрение может быть продольным, наклонным или поперечнным.
Description
Полезная модель относится к области строительства, в частности для изготовления несущих конструкций промышленных и гражданских объектов, строительным элементам, в том числе изгибаемым конструкциям (ригелям) типа фермы, балки, консоли и др. Полуфабрикат представляет собой конструкцию из стержневой преднапряженной композитной арматуры в высокопрочной бетонной оболочке.
Известны железобетонные ригели, в которых для восприятия растягивающих усилий вводят продольную стержневую арматуру (Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции: Общий курс: Учеб. для вузов. - 5-е изд. перераб. и доп.- М.: Стройиздат, 1991.-125-134 с.).
Однако упомянутые выше конструкции, армированные металлической арматурой, подвержены коррозии, обладают высокой теплопроводностью и электропроводностью.
С целью исключения коррозии и уменьшения теплопроводности некоторые зарубежные фирмы (например, SCHOECK, см. патент ЕР 1860246, Е04В 1/00, опубл. 12.11.2007) в качестве металлической арматуры используют нержавеющую сталь. Однако это существенно удорожает конструкцию, а теплопроводность снижается недостаточно (теплопроводность арматуры из нержавеющей стали в 4 раза ниже, чем у обыкновенной стали, но в 100 раз выше, чем у арматуры из композитного материала).
Известна составная композито-бетонная балка (патент РФ №2490404, Е04С З/29, опубл. 20.08.2013) - прототип. Балка имеет легкий вес и не подвержена коррозии.
Композитная арматура, используемая в данной балке, имеет определенные преимущества перед металлической арматурой:
- не корродирует;
- не проводит тепло;
- не проводит ток;
- в 4 раза легче металлической арматуры.
Эти качества композитной арматуры особенно актуальны в областях, где требуется перечисленные свойства: в ограждающих конструкциях зданий и сооружений, траверсы высоковольтных линий и пр.
Однако композитная арматура обладает низким модулем упругости, поэтому балка не имеет необходимой жесткости на изгиб и не может служить силовым элементом в нагруженных конструкциях, например, в качестве консоли балконов многоэтажных зданий.
Техническим результатом является создание полуфабриката для нагруженной армобетонной балки с высокой жесткостью на изгиб и увеличенной несущей способностью за счет использования преднапряженной композитной арматуры.
Технический результат достигается тем, что полуфабрикат для изготовления нагруженной армобетонной балки содержит преднапряженную композитную арматуру в оболочке из бетона, при этом площадь сечения бетона в зоне расположения арматурных стержней и площадь сечения арматурных стержней связаны следующим соотношением:
В качестве бетона использован тяжелый бетон или керамзитобетон. Сечение полуфабриката может быть овальным, прямоугольным или Т-образным. В последнем случае на ножке Т-образного сечения имеется отверстие. Поверхность полуфабриката может быть выполнена ребристой, причем ребрение может быть продольным, наклонным или поперечным.
Сущность технического решения поясняется чертежами.
Фиг. 1 - полуфабрикат для армобетонной балки.
Фиг. 2 - полуфабрикат для армобетонной балки овального сечения.
Фиг. 3 - полуфабрикат для армобетонной балки Т-образного сечения.
Фиг. 4 - полуфабрикат для армобетонной балки, вмонтированный в опору в качестве траверсы.
Фиг. 5 - монтаж полуфабриката по Фиг. 2 в балконную консоль.
Сложность использования композитной арматуры в качестве нагруженного элемента состоит в ее низком модуле упругости на растяжение по сравнению со стальной арматурой: меньше примерно в 4 раза. Чтобы добиться того же значения прогиба как в случае со стальной арматурой, площадь сечения композитной арматуры должна быть в 4 раза больше. Однако достичь необходимого значения прогиба можно также за счет преднапряжения композитной арматуры, даже уменьшив площадь ее сечения. При строительстве зданий (например, монолитных) изготовление элементов конструкции производится непосредственно на строительной площадке путем заливки металлической арматуры бетоном.
Однако процесс преднапряжения арматуры, в том числе композитной, осуществляется только в заводских условиях с получением полуфабриката, который, согласно настоящей полезной модели, используется в качестве арматуры для получения нагруженной бетонной балки (например, балконной консоли) путем заливки бетоном на строительной площадке.
Полуфабрикат нагруженной бетонной балки изготовлен из твердеющей смеси цемента и наполнителя (природного, например, гранитного щебня, и искусственного, например, керамзита) и армирован преднапряженными стержнями из композитного материала (стеклопластика, базальтопластика, арамидопластика, углепластика).
На Фиг. 1 изображен полуфабрикат для армобетонной балки, армированный преднапряженными стержнями 1 из композитного материала (например, стеклопластика, базальтопластика, арамидопластика, углепластика). Может быть использован как тяжелый бетон с природными наполнителями (щебнем), так и легкие бетоны с искусственными наполнителями (например, керамзитом). Тот и другой бетон обозначен на фигурах цифрой 2. Этот полуфабрикат может быть использован для изготовления ригелей.
Для получения качественного изделия необходимо использование высоких марок бетона. Марка бетона определяется качеством цементной смеси. Полуфабрикат имеет ребристую поверхность (ребра обозначены цифрой 3), причем ребра могут быть наклонные, поперечные или продольные. Такая поверхность обеспечивает лучшую адгезию к строительному бетону.
Полуфабрикат на Фиг. 1 может использоваться взамен металлической арматуры для изготовления бетонных конструкций, которые эксплуатируются в условиях коррозионной среды, служить арматурой при устройстве перекрытий, подземных автопарковок, гаражей, портовых сооружений, складов химических веществ и пр.
На Фиг. 2 изображен полуфабрикат для армобетонной балки овального сечения, армированный преднапряженными стержнями 1 из композитного материала, расположенными в два ряда. В нижнем ряду полуфабриката расположены стержни меньшего диаметра, чем в верхнем ряду (например, соответственно диаметром 10-14 мм и 28-35 мм). В качестве бетона использован керамзитобетон 2. Ребра 3 выполнены продольными. Данный полуфабрикат может быть использован при изготовлении балконной консоли для домов с пустотными плитами перекрытия. Размер овала соответствует размеру отверстия в пустотной плите перекрытия, что позволяет защемлять конец полуфабриката в отверстии пустотной плиты перекрытия.
На Фиг. 3 изображен полуфабрикат для армобетонной балки Т-образного сечения из легкого керамзитобетона 2, армированный преднапряженными стержнями 1 из композитного материала. В нижней части полуфабриката расположены отверстия 4 для размещения поперечной арматуры (не показана). Данный полуфабрикат предназначен служить балконной консолью в монолитных зданиях.
На Фиг. 2 и Фиг. 3 изображены полуфабрикаты для балконных консолей. Применение этих изделий позволяет решить проблему теплозащиты балконных консолей, снизить теплопотери. Данное решение гораздо энергоэффективнее технического решения с применением металла (нержавеющей стали) в качестве арматуры.
На Фиг. 4 изображен полуфабрикат для армобетонной балки, вмонтированный в опору 5 в качестве траверсы. Полуфабрикат залит бетоном в теле опоры (например, ЛЭП).
На Фиг. 5 изображен монтаж полуфабриката по Фиг. 2 в балконную консоль. Полуфабрикат расположен в стене дома, перпендикулярно к ней, при этом один его конец защемлен в отверстии пустотной плиты 6 перекрытия, а другой его конец представляет собой консоль, выступающую из стены дома через слой теплоизоляции 7, на которой сформирована балконная плита 8.
Площадь сечения бетона в зоне расположения арматурных стержней и площадь сечения арматурных стержней в приведенных выше примерах выполнения полуфабриката связаны следующим соотношением.
где М - марка бетона (МПа);
S6 - площадь сечения бетона (см2);
В - усилие натяжения арматуры (МПа);
Sa - сечение арматуры (см2).
Это соотношение определяется тем, что при меньшем значении возможно самораздавливание бетонной конструкции в условиях снятия напряжения с арматурных стержней в процессе формования. При увеличении этого значения происходит увеличение веса полуфабриката, что влечет за собой необходимость использования грузоподъемных механизмов.
Как следует из формулы, повышение марки бетонной смеси позволяет уменьшить площадь его сечения.
Полуфабрикат для армобетонной балки может быть изготовлен двумя способами.
Первый способ - формовкой. Берут форму, размещают в ней композитную арматуру, преднапрягают ее (например, с использованием анкеров по патенту РФ на полезную модель №109172, Е04С 5/12, опубл. 10.10.2011), заполняют форму бетоном и уплотняют его (например, вибратором).
Второй способ - безопалубочное формование. Технологический процесс начинается с очистки формовочной дорожки специализированной машиной и напыления на нее смазки в виде тонкой воздушной дисперсии.
После этого с помощью машины для раскладки стержней, намотанных на барабан, их разматывают и раскладывают на дорожке. После раскладки необходимой длины стержней производится их натяжение при помощи анкерного захвата.
В бункер-накопитель формующей машины при помощи емкости для подачи бетона подается готовая бетонная смесь. Включают тяговую лебедку и вибраторы. На протяжении непрерывного процесса формования дорожки в бункер-накопитель своевременно подается бетонная смесь.
Дорожку с лентой отформованного изделия при помощи тележки для раскладки защитного покрытия укрывают специальным укрывным материалом и оставляют на время процесса термообработки. После достижения бетоном изделия передаточной прочности снимается укрывной материал, далее производят разметку полуфабриката для армобетонной балки на отрезки проектной длины для последующего разрезания.
Разрезание полуфабриката выполняется специальной машиной для поперечной резки, оснащенной высокопрочным отрезным диском с алмазным напылением.
Проведенные испытания показали работоспособность конструкции и достижение заявленного технического результата: создан полуфабрикат для нагруженной армобетонной балки с высокой жесткостью на изгиб и увеличенной несущей способностью за счет использования преднапряженной композитной арматуры.
Claims (9)
1. Полуфабрикат для изготовления нагруженной армобетонной балки, содержащий преднапряженную композитную арматуру в оболочке из бетона, при этом площадь сечения бетона в зоне расположения арматурных стержней и площадь сечения арматурных стержней связаны следующим соотношением:
где М - марка бетона (МПа); Sб - площадь сечения бетона (см2); В - усилие натяжения арматуры (МПа); Sa - сечение арматуры (см2).
2. Полуфабрикат по п. 1, отличающийся тем, что в качестве бетона использован тяжелый бетон.
3. Полуфабрикат по п. 1, отличающийся тем, что в качестве бетона использован керамзитобетон.
4. Полуфабрикат по п. 1, отличающийся тем, что его сечение является овальным или прямоугольным.
5. Полуфабрикат по п. 1, отличающийся тем, что его сечение является Т-образным.
6. Полуфабрикат по п. 5, отличающийся тем, что на ножке Т-образного сечения имеется отверстие.
7. Полуфабрикат по п. 2 или 3, отличающийся тем, что поверхность полуфабриката выполнена ребристой.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016108081U RU167575U1 (ru) | 2016-03-04 | 2016-03-04 | Полуфабрикат для изготовления нагруженной армобетонной балки |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016108081U RU167575U1 (ru) | 2016-03-04 | 2016-03-04 | Полуфабрикат для изготовления нагруженной армобетонной балки |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU167575U1 true RU167575U1 (ru) | 2017-01-10 |
Family
ID=58452035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016108081U RU167575U1 (ru) | 2016-03-04 | 2016-03-04 | Полуфабрикат для изготовления нагруженной армобетонной балки |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU167575U1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU181315U1 (ru) * | 2018-05-22 | 2018-07-10 | Светлана Леонидовна Паршина | Железобетонная балка |
| RU182930U1 (ru) * | 2018-07-16 | 2018-09-06 | Владимир Васильевич Галайко | Композитобетонная балка |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1368403A1 (ru) * | 1986-04-23 | 1988-01-23 | Научно-Производственное Объединение "Дорстройтехника" Министерства Дорожного Строительства Бсср | Железобетонна балка |
| SU1779726A1 (ru) * | 1991-01-23 | 1992-12-07 | Tsni P Ex I Promy Zdanij | Железобетонный ригель |
| EP2107180A2 (en) * | 2008-04-04 | 2009-10-07 | Riccardo Valente | Prestressed concrete component, suitable for providing outdoor walkable surfaces and for cladding walls, and associated production method |
| RU2490404C1 (ru) * | 2012-01-18 | 2013-08-20 | Валерий Николаевич Николаев | Составная композито-бетонная балка и способ ее изготовления |
| RU154742U1 (ru) * | 2014-05-20 | 2015-09-10 | Владимир Викторович Данель | Железобетонный элемент с повышенной несущей способностью |
-
2016
- 2016-03-04 RU RU2016108081U patent/RU167575U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1368403A1 (ru) * | 1986-04-23 | 1988-01-23 | Научно-Производственное Объединение "Дорстройтехника" Министерства Дорожного Строительства Бсср | Железобетонна балка |
| SU1779726A1 (ru) * | 1991-01-23 | 1992-12-07 | Tsni P Ex I Promy Zdanij | Железобетонный ригель |
| EP2107180A2 (en) * | 2008-04-04 | 2009-10-07 | Riccardo Valente | Prestressed concrete component, suitable for providing outdoor walkable surfaces and for cladding walls, and associated production method |
| RU2490404C1 (ru) * | 2012-01-18 | 2013-08-20 | Валерий Николаевич Николаев | Составная композито-бетонная балка и способ ее изготовления |
| RU154742U1 (ru) * | 2014-05-20 | 2015-09-10 | Владимир Викторович Данель | Железобетонный элемент с повышенной несущей способностью |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU181315U1 (ru) * | 2018-05-22 | 2018-07-10 | Светлана Леонидовна Паршина | Железобетонная балка |
| RU181315U9 (ru) * | 2018-05-22 | 2018-08-01 | Светлана Леонидовна Паршина | Железобетонная балка |
| RU182930U1 (ru) * | 2018-07-16 | 2018-09-06 | Владимир Васильевич Галайко | Композитобетонная балка |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DK201300128Y4 (en) | Light-weight load-bearing structure | |
| CN114892552A (zh) | 一种箱梁式桥梁改造施工方法 | |
| CN105464288A (zh) | 复合筋增强ecc和混凝土组合梁及其施工方法 | |
| CN101109227A (zh) | 单跨大悬臂双预应力劲性钢筋砼大梁施工方法 | |
| CN86100604A (zh) | 改进的玻璃纤维加固混凝土板 | |
| CN105729616B (zh) | 混杂纤维替代钢筋的自密实混凝土预制空心板梁及制作方法 | |
| US20080092466A1 (en) | Precast Concrete I-Beam Deck with Pre-Stressed Wire Strands as Reinforcing Material | |
| RU167575U1 (ru) | Полуфабрикат для изготовления нагруженной армобетонной балки | |
| Doostmohamadi et al. | An experimental study on effect of concrete type on bond strength of GFRP bars | |
| CN106592777A (zh) | 装配式钢‑混结合梁柱节点结构及其实施方法 | |
| CN107268889A (zh) | 预应力铝‑混组合桁架梁及其施工方法 | |
| Ahmed et al. | Pullout strength of sand-coated GFRP bars embedded in ultra-high performance fiber reinforced concrete | |
| RU2644607C2 (ru) | Полуфабрикат для изготовления нагруженной армобетонной балки | |
| CN102922600A (zh) | 一种楼面板的制作方法 | |
| JPH09203159A (ja) | Ｆｒｐ形材 | |
| CN205662833U (zh) | 混杂纤维替代钢筋的自密实混凝土预制空心板梁 | |
| KR101655403B1 (ko) | 초고강도 섬유보강 콘크리트 분절 박스거더 및 이의 시공방법 | |
| CN212428182U (zh) | 预制frp筋增强再生混凝土加固装置 | |
| CN100464056C (zh) | 一种利用frp筋强化盾构管片的功能梯度材料界面的工艺 | |
| NZ220693A (en) | Load bearing structural member of cementitious laminate with tensioned reinforcing | |
| CN117758926B (zh) | 一种预应力鱼腹式uhpc屋架结构及其施工方法 | |
| Kostova et al. | 18 Advanced Composite Reinforcement for Fabric Formed Structural Elements | |
| Wu et al. | State of the Art Review of Reinforcement Strategies and Technologies for 3D Printing of Concrete. Energies 2022, 15, 360 | |
| CN111962905B (zh) | 预制frp筋增强再生混凝土加固装置及施工方法 | |
| Altayeb et al. | Flexural Behavior of One-Way Concrete Slabs Reinforced with GFRP Bar under Four-Point Bending Load |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MG9K | Termination of a utility model due to grant of a patent for identical subject |
Ref document number: 2644607 Country of ref document: RU Effective date: 20180213 |