ребристая плита панельного перекрытия

Формула изобретения

1. Ребристая плита панельного перекрытия, включающая выступающие ребра (2, 8), образованные по существу на плоской плите и состоящие из боковых стенок (5, 10) и верхних фланцев (6), при этом верхние фланцы имеют фасонный профиль в виде расположенных на некотором расстоянии друг от друга, простирающихся через фланец поперечных рифлений (3, 13), с целью гарантирования лучшего сцепления между ребристой плитой и бетоном сложного панельного перекрытия, отличающаяся тем, что соединение боковой стенки (5, 10) ребра и верхнего фланца выполнено в виде выступающего продольного рифления (4, 11) и что поперечные рифления опираются на продольные рифления и простираются над ними.

2. Плита по п.1, отличающаяся тем, продольные рифления (11) выполнены прерывистыми.

3. Плита по п.1, отличающаяся тем, что продольные рифления (4) снабжены деформациями (9).

4. Плита по пп. 1, 2 или 3, отличающаяся тем, что поперечные рифления (13) выполнены в виде двухступенчатой конструкции с конечным образованием базовой части (14) с более низким профилем и средней части (15) с более высоким профилем.

5. Плита по пп.1 4, отличающаяся тем, что она изготовлена из цветного металла, например из алюминия.

6. Плита по любому из пп.1 4, отличающаяся тем, что она изготовлена из композитного материала на основе пластмассы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к ребристой плите для сложного панельного перекрытия, причем профиль этой плиты состоит из выступающих ребер, образованных по существу на плоской плите, а поверхность верхних фланцев ребер подвергается фасонной обработке (профилированию) с целью гарантирования лучшего сцепления между ребристой плитой и бетоном сложного панельного перекрытия, причем профилирование поверхности верхнего фланца каждого ребра приводит к образованию расположенных на некотором расстоянии друг от друга рифлений, простирающихся через верхний фланец.

В строительной индустрии всего мира в качестве панельных перекрытий в настоящее время используются десятки различных типов профилированных ребристых плит, изготовленных из стального листа, причем стальные листы отличаются друг от друга главным образом своим внешним видом.

Наиболее популярными в Европе ребристыми плитами являются стальные ребристые плиты, ребра которых выполнены в виде ласточкиного хвоста, (см. заявку ДЕ N 1559400, кл. E 04 B 5/40, 1980)

Среди положительных свойств и признаков этих ребристых плит, в первую очередь, следует выделить их привлекательный внешний вид, что обусловлено главным образом относительной ровностью их нижней поверхности, и возможность установки и крепления довольно тяжелых элементов в канавках типа ласточкиного хвоста самой плиты с помощью специальных кронштейнов, но без необходимости просверливания отверстий в самой плите.

Однако профиль в виде ласточкиного хвоста имеет свои недостатки, а именно в данном случае отмечается слабое сцепление бетона с плитой.

Были предприняты многочисленные попытки положительно решить проблему сцепления бетона с плитой, например, за счет увеличения количества выступов на верхнем фланце и на самой стенке ребра. Однако все эти попытки окончились неудачей, а некоторые предложенные способы были слишком дорогостоящими.

Вследствие наличия вертикальной составляющей силы сцепления и различных изгибающих жесткостей ребристой плиты и бетона последние демонстрируют явную тенденцию к отталкиванию друг от друга, т.е. сцепление между ними происходит с большим трудом и будет достаточно слабым.

Это слабое сцепление и реакция отталкивания в конечном итоге приводят к необходимости использовать в соответствующих расчетах поправочные коэффициенты долговечности сооружений и к довольно существенным ограничениям в теоретических расчетах пластичности.

Целью настоящего изобретения является создание улучшенной конструкции ребристой плиты, которая будет гарантировать полное и прочное сцепление плиты с бетоном и устранит отмеченные выше недостатки. Ребристая плита по изобретению отличается тем, что соединение боковой стенки ребра и верхнего фланца выполнено в виде выступающих наружу продольных рифлений и что поперечные рифления наложены и опираются на продольные рифления и простираются над ними.

Одним из преимуществ ребристой плиты по изобретению является образование оптимального и сильного сцепления между этой плитой и бетонной панелью перекрытия, причем это происходит благодаря хорошему взаимодействию между профилем поверхности и бетоном, а это взаимодействие гарантировано, в свою очередь, наличием здесь продольных рифлений, которые исключают вероятность возникновения реакции отталкивания между ребристой плитой и бетоном.

Благодаря этому в нормальных условиях становится возможным полностью использовать прочность плиты в расчетах размеров различных сооружений и поддерживать производственные расходы на разумном уровне.

В ходе проведенных экспериментов было установлено, что сцепление ребристой плиты по изобретению с бетоном было более прочным и надежным, чем у подобных же ребристых плит иной конструкции.

Преимущества прочих предпочтительных вариантов настоящего изобретения зафиксированы в прилагаемой формуле изобретения.

Ниже будут описаны предпочтительные варианты изобретения только в качестве примеров, причем это описание будет сопровождаться ссылками на чертежи. На Фиг. 1 показан перспективный вид сверху на ребристую плиту по изобретению; на Фиг. 2, а и b - точки пересечения по линии A-A и B-B соответственно на фиг. 1; на Фиг. 3 - другой вариант ребристой плиты по изобретению; на Фиг. 4 - еще один вариант ребристой плиты по изобретению.

Показанная на фиг. 1 ребристая плита 1 по настоящему изобретению содержит ребра 2 в виде ласточкиного хвоста.

Новизна заключается в профилировании поверхности верхнего фланца ребер, приводит к образованию нескольких расположенных на некотором расстоянии друг от друга поперечных рифлений 3, а также продольных рифлений 4, которые выступают за пределы верхних кромок ребра.

На фиг. 2, a, на которой более детально показано ребро 2 ребристой плиты 1, ясно видно, что верхние кромки ребер образованы в виде продольного рифления 4 соединения боковой стенки 5 ребра и верхнего фланца 6.

В данном случае продольные рифления 4 опираются непосредственно на бетон 7, благодаря чему исключается вероятность перемещения ребра по направлению вниз или отсоединение ребра от бетона в момент изгибания самой плиты.

При образовании сцепления ребристой плиты с бетоном по только что описанному способу поперечные рифления 3 верхнего фланца ребра могут поглощать даже большие силы сцепления F 1. Вертикальные и горизонтальные составляющие Fp и Fv сил сцепления F1, которые воздействуют на ребристую плиту, уже собраны в векторную диаграмму, показанную на фиг. 2Ь. Поперечные рифления образуют микробалки, которые вертикально удерживаются на продольных рифлениях 4 и смещение которых в вертикальной плоскости исключается усилием реакции опоры F 2 вертикальной составляющей Fp силы сцепления бетона (см. фиг. 2, а).

Любое вертикальное смещение будет иметь своим конечным результатом ослабление сцепления. Именно благодаря силам реакции опоры F 2 бетона исключается какое-либо существенное изгибание боковых стенок ребра.

Горизонтальная сила образуемая в результате изгибающего натяжения ребристой плиты, приводит к возникновению напряжения сжатия в бетоне перед поперечными рифлениями, однако из-за наличия большого количества поперечных рифлений 3 сила воздействия F1 (см. фиг. 2, b) на каждое рифление будет достаточно небольшой и поэтому в бетоне не будут возникать какие-либо локальные разрушения, которые обычно вызывают ослабление сцепления.

Важным признаком изобретения является то, что в данном случае достигается оптимальное взаимодействие между поперечными рифлениями 3 и продольными рифлениями 4, причем частично это взаимодействие обусловлено некоторым удлинением поперечных рифлений, т.е. микробалки простираются в основном через верхний фланец 6 всего ребра и частично за счет образования достаточного количества рифлений на верхнем фланце ребра.

При определении размерной характеристики рифлений 3 и расстояния между ними можно использовать стандартный способ, смысл которого сводится к следующему: ребристый стержень предназначен для армирования бетона, а отношение площади выступов ребер к площади поперечного сечения стержня выступает в качестве основного критерия сцепления.

Благодаря этому достигается хорошее взаимодействие между традиционным армированием и ребристой плитой, а сила сцепления будет находиться на достаточно высоком уровне.

На практике расстояние между рифлениями для рифлений 3 высотой примерно в 1,5 мм может быть равно приблизительно 20 мм, а их длина в зависимости от размеров самих ребер 2 может достигать примерно 30 мм.

Было установлено, что панельное перекрытие, изготовленное с применением ребристой плиты по настоящему изобретению, обладало высокой прочностью, что объясняется тем, что стальной материал плиты перед моментом окончательного разрушения переходит в состояние текучести.

В ходе лабораторных испытаний было также установлено, что ребристая плита по изобретению демонстрировала 50%-ное увеличение силы сцепления с бетоном по сравнению с уже известными ребристыми плитами.

На фиг. 3 показан вариант ребра 8 ребристой плиты по изобретению. В этом варианте в выступающих продольных рифлениях 4 произошли деформации 9, которые повышали степень и силу сцепления ребристой плиты с бетоном.

На фиг. 4 показаны в качестве примера некоторые другие альтернативные варианты, которые можно использовать применительно к ребристой плите по изобретению.

Показанное на фиг. 4 ребро не имеет форму ласточкиного хвоста, а боковые стенки 10 выполнены вертикальными.

Кроме того, по этому варианту выступающие продольные рифления 11 выполнены прерывистыми. Прерывистости 12 рифлений 11 увеличивают площадь сцепления ребристой плиты с бетоном.

Кроме того, поперечные рифления 13 можно изготовить в виде базовой части 14 с низким профилем и в виде средней части 15 с более высоким профилем, чтобы добиться большей высоты и тем самым дополнительного сцепления.

В заключении можно утверждать, что по мере дальнейшего совершенствования строительных материалов и свойств ребристых плит по настоящему изобретению скоро станет возможным заменить традиционный стальной материал ребристых плит (по меньшей мере в некоторых областях строительной индустрии) другим металлом, например алюминием, или материалами совершенно иного типа, например композиционным материалом на основе пластмассы.

Для всех специалистов в данной области совершенно ясно, что варианты изобретения вовсе не ограничиваются описанными выше и что изобретение допускает различные изменения и модификации в пределах объема изобретения, заявленного в формуле изобретения.