железобетонная плита перекрытия

Формула изобретения

1. ЖЕЛЕЗОБЕТОННАЯ ПЛИТА ПЕРЕКРЫТИЯ, включающая предварительно напряженную продольную арматуру из стали классов А-III - А-VII, расположенную в зоне концентраций максимальных растягивающих напряжений, и бетонное тело, отличающаяся тем, что предварительно напряженная продольная арматура выполнена составной в виде состыкованных стержней с предварительным напряжением 0,50 - 0,95 от максимально допустимого.

2. Плита перекрытия по п. 1, отличающаяся тем, что стыки в составной предварительно напряженной арматуре расположены в торцевых зонах плиты на расстоянии от торцов не более 0,2 длины плиты и смещены в каждой арматуре относительно стыков другой арматуры.

3. Плита перекрытия по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена цельной предварительно напряженной арматурой, составляющей не менее 0,65 от общего количества предварительно напряженной арматуры.

4. Плита перекрытия по п. 3, отличающаяся тем, что цельная предварительно напряженная арматура выполнена из стали класса А-Ш.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для перекрытий зданий и сооружений.

Известны ребристые плиты перекрытия, содержащие продольную предварительно напряженную и поперечную арматуру [1]

Известны многопустотные железобетонные плиты перекрытия, армированные предварительно напряженной арматурой [2]

Наиболее близкой конструкцией к предлагаемой является железобетонная плита перекрытия, включающая цельную предварительно напряженную продольную арматуру [3] Предварительно напряженная арматура выполнена согласно ГОСТ 5781-82 и СНИП 2.03.01-84 в виде цельных мерных стержней из стадии классов А-IIIв, A-IV, A-V, A-VI, Aт-V, Ат-VI.

Недостаток известных конструкций плит невозможность использования в них в качестве преднапряжений арматуры отдельных отрезков из термоупрочненной стали, поскольку при стыковании таких отрезков происходит разупрочнение стали в зоне стыка до уровня стали класса А-III.

Цель изобретения расширение технологических возможностей производства за счет использования отходов немерных отрезков стержней и повышении трещиностойкости плиты перекрытия.

Поставленная цель достигается таким образом, что в железобетонной плите перекрытия, включающей предварительно напряженную пpодольную арматуру и бетонное тело, предварительно напряженная продольная арматура выполнена составной в виде состыкованных стержней из стали классов А-III, Ат-IV, Ат-V, Ат-VI, Ат-VII с предварительным напряжением 0,50-0,95 от максимально допустимого и расположена в зоне концентраций максимальных растягивающих напряжений. Стыки в составной предварительно напряженной арматуре расположены в торцовых зонах плиты на расстоянии от торцов не более 0,2 длины плиты и смещены в каждой арматуре относительно стыков другой арматуры. Плита дополнительно снабжена цельной предварительно напряженной продольной арматурой, составляющей не менее 0,65 от общего количества предварительно напряженной арматуры. Цельная предварительно напряжения арматура выполнена из стали класса А-III.

Снижение предварительного напряжения по 0,50-0,95 от максимально допустимого преднапряжения для каждого класса используемой стали позволяет использовать стыкованную арматуру из стали, ранее не использовавшуюся в качестве преднапряженной из-за наличия у стали класса А-III площадки текучести и из-за разупрочнения сталей классов Ат-IV Ат-VII до класса А- III. Плиты перекрытия отвечают нормируемым требованиям по прочности, жесткости и трещиностойкости. Предлагаемый уровень натяжения стали А-III не должен превышать величины предела текучести арматурной стали класса А-III, что составляет 200-380 МПа, с тем чтобы предотвратить достижение сталью площадки текучести (_т4000 МПа) при натяжении арматуры и в эксплуатационной стадии для предотвращения неконтролируемого раскрытия трещин. При величине _зр < 200 МПа не представляется возможным обеспечить нормальное натяжение арматуры вследствие необходимости учета минусовых допусков. При величине _зр > 380 МПа напряжения в арматуре могут превысить предел текучести арматурной стали.

Поскольку при использовании арматуры, состыкованной по всей длине плиты, учитывают ее только при расчете по жесткости и трещиностойкости, а по прочности в расчет не берут, при необходимости повысить прочность плиты стыки в составной предварительно напряженной арматуре должно быть расположены в торцовых зонах плиты на расстоянии от торцов не более 0,2 длины плиты и смещены в каждой арматуре относительно стыков другой арматуры. В этих случаях стыкованная арматура учитывается в нормальных сечениях с полным расчетным сопротивлением, потому что в зоне действия максимальных изгибающих моментов стыки отсутствуют, а на участках у опор нормальные даже при действии расчетных нагрузок не появляются и стыки не включаются в работу на ограничение раскрытия трещин. Следовательно, повышается прочность плиты. Смещение стыков в соседних стержнях относительно друг друга обеспечивает возможность расположения в одном поперечном сечении плиты не более одного стыка с соответствующим повышением прочности конструкции.

Для повышения прочности плиты перекрытия последняя может быть дополнительно снабжена цельной предварительно напряженной арматурой, составляющей не менее 0,65 от общего количества преднапряженной арматуры, которая может быть выполнена из стали класса А-III. При уменьшении количества цельных стержней менее 0,65 плита может не достичь требуемого уровня прочности, так как вследствие большого числа стыков и пониженной деформативности металла в зоне сварных стыков прочность арматуры может быть исчерпана одновременно с образованием нормальных трещин в зоне стыков.

На фиг.1 представлена железобетонная плита перекрытия со стыкованной составной арматурой; на фиг.2 то же, с дополнительной цельной предварительно напряженной арматурой при расположении стыков в составной арматуре в торцовых зонах плиты и со смещением друг относительно друга.

Железобетонная плита перекрытия содержит предварительно напряженную арматуру 1 со стыками 2 в бетонном теле 3. В бетонном теле расположены цельные предварительно напряженные стержни 4. Для повышения прочности плиты стыки 2 в составной арматуре 1 располагают со смещением на участках до 0,2 длины от ее торцов.

П р и м е р 1. Для изготовления многопустотной плиты перекрытия используют составную арматуру, состыкованную из стержней диаметром 12 мм стали класса Ат-V. Стыки располагают на расстоянии 1,25 мм от торцов плиты. Усилие натяжения соответствует предварительному напряжению 350 МПа. После бетонирования плиты и набора бетоном передаточной прочности стержни обрезают. Плиту испытывают после набора проектной прочности. Прочность, жесткость и трещиностойкость соответствуют нормируемым и расчетным величинам.

П р и м е р 2. Для изготовления многопустотной плиты перекрытия используют составную арматуру из класса А-III диаметром 16 мм и цельную в соотношении 1:2. Предварительное напряжение составляет 300 МПа. Данные конструкции используют в перекрытиях, требующих повышенную жесткость и трещиностойкость. По показателям прочности такие конструкции равнопрочны конструкциям с цельной предварительно напряженной арматурой.