железобетонная конструкция

Формула изобретения

Железобетонная конструкция в виде плиты или балки, включающая нижний и верхний слои армирования, отличающаяся тем, что продольные стержни нижнего слоя армирования выполнены в виде дуги или кривой с переменной кривизной и соединены, например, сваркой с поперечными стержнями на торцах конструкции в узлах крепления поперечных стержней с продольными стержнями верхнего слоя армирования с образованием узлами крепления анкеров в теле конструкции для восприятия продольными стержнями верхнего слоя совместно с верхним слоем бетона продольных усилий сжатия от нижних продольных стержней.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительным конструкциям, в частности к железобетонным плитам перекрытий зданий, дорожным плитам, железобетонным профильным несущим балкам промышленных зданий и т.п.

Целью изобретения является снижение материалоемкости конструкции при заданной несущей способности. Эффект достигается благодаря специальной форме арматуры.

Существующие железобетонные плиты перекрытий, дорожных покрытий, профильные несущие балки имеют два слоя арматуры: верхний и нижний. Причем сечение арматуры нижнего слоя примерно в два раза больше верхнего, так как бетон на сжатие работает, а на растяжение нагрузок практически не воспринимает, всю нагрузку воспринимает на себя арматура нижнего слоя. Для лучшего сцепления с бетоном арматура изготавливается в виде прямоугольной сетки.

Для повышения несущей способности конструкции предлагается нижний слой продольной арматуры изготовить в виде дуги. При этом продольная арматура нижнего слоя работает на растяжение как провисшая нить. В торцах плиты нижний слой и верхний слой арматуры соединяются между собой с помощью поперечного стержня, к которому она приваривается, таким образом нагрузка от нижнего слоя арматуры передается не через бетон, а непосредственно на арматуру верхнего слоя. Таким образом, весь бетон от верхней поверхности до нижнего слоя арматуры работает только на сжатие и не воспринимает растягивающих усилий, следовательно, в нижнем слое поперечного армирования делать не нужно. Растягивающие усилия в нижнем слое стержней определяются нагрузкой P, приходящейся на половину плиты, деленной на sin ( a см. фиг.1).

Из геометрии



где f расстояние между верхним и нижним слоями арматуры в середине плиты (фиг. 1);

l длина плиты.

Сжимающие усилия, передаваемые на верхний слой арматуры и бетон, равны

P/tg.

Так плита перекрытия размером 1,2 х 4,8 х 0,14 м имеет расчетную нагрузку 700 кг. В верхнем и нижнем слоях по 7 продольных стержней арматуры. Растягивающие усилия в стержнях нижней арматуры достигнут



где P_n полная нагрузка на плиту;

P_H усилие растяжения в нижних стержнях.

Расстояние между верхним и нижним слоями арматуры f 10 см. В этом случае



Тогда усилие на каждый стержень составит 600 кг. При расчетных напряжениях 1200 кг/см² (коэффициент запаса прочности 2) площадь поперечного сечения составит 0,5 см², диаметр нижнего арматурного стержня составит 8 мм вместо 12 мм, в верхнем поясе армирования прочность конструкции обеспечится продольными и поперечными арматурными стержнями диаметром 3-4 мм вместо 6 мм, так как при усилии 4200 кг всю сжимающую нагрузку может воспринять на себя бетон и арматура нужна для предотвращения разрушения конструкции при возможном появлении в бетоне дефектов.

Из вышеизложенного видно, что вес арматуры уменьшается более чем в 2 раза. Кроме того, экономится бетон на торцах плиты, и между армостержнями примерно на 2/3 высоты может также отсутствовать бетон.

На фиг. 1 даны обозначения: 1 продольная арматура верхнего слоя, 2 - поперечная арматура нижнего слоя, 3 дугообразный нижний слой продольной арматуры, 4 узел соединения верхнего и нижнего слоев арматуры; на фиг.3 - 1,3 -продольная арматура, 2- поперечная арматура.

При создании приведенного армокаркаса плиты специального технологического оборудования, кроме имеющегося уже на железобетонных заводах, не требуется.

В зависимости от характера распределения нагрузки дуга может иметь изменяющуюся кривизну. Так, при равномерно распределенной нагрузке по плите искривление нижней арматуры может быть в виде параболы.