EA002344B1 - Секционные арматурные хомуты и гибкие связи для конструктивных элементов - Google Patents

Abstract

Настоящее изобретение относится к арматурным хомутам и гибким связям конструктивных элементов. Такие арматурные хомуты и гибкие связи применяют во всех конструктивных элементах, например колоннах, балках, плитах, фундаментных блоках, сваях, перемычках и так далее. Настоящее изобретение относится также к способу армирования конструктивных элементов и к самим конструктивным элементам. В соответствии с настоящим изобретением арматурный хомут или гибкая связь состоит из несущего нагрузку элемента для крепления продольных арматурных стержней и для восприятия растягивающих усилий, которые развиваются в процессе нагружения конструктивного элемента. Несущий нагрузку элемент состоит, по меньшей мере, из одной секции замкнутой конфигурации, так что поток растягивающих напряжений, развиваемых в поперечном сечении, является замкнутым и напряжения не передаются бетону. Несущий нагрузку элемент арматурного хомута или гибкой связи в соответствии с настоящим изобретением имеет непрерывное поперечное сечение и, таким образом, не имеет свободных концов как известные арматурные хомуты на предшествующем уровне техники. В этом случае полностью исключается анкеровка арматурных хомутов или гибких связей. Замкнутая секционная конфигурация не имеет нарушения непрерывности и может быть простой, например прямоугольной, круглой, Т-образной, I-образной и так далее, или сложной, например квадратом с вписанным прямоугольником, кругом с вписанным квадратом и так далее.

Description

Настоящее изобретение относится к арматурным хомутам и гибким связям для конструктивных элементов. Такие арматурные хомуты и гибкие связи используют во всех конструктивных элементах, например колоннах, балках, плитах, фундаментных блоках, сваях, перемычках и так далее. Настоящее изобретение относится также к армированию конструктивных элементов и к самим конструктивным элементам.

Известно, что арматурные хомуты и гибкие связи являются одними из самых критических факторов прочности бетонных конструктивных элементов, поскольку они подвергаются воздействию растягивающих сил, которые не могут выдерживать сам бетон. Такие растягивающие силы возникают вследствие сдвигающих усилий, которые нагружают конструктивный элемент, и/или внутренних давлений, которые возникают при воздействии на конструктивный элемент больших сжимающих нагрузок.

Обычные арматурные хомуты и гибкие связи бетонных конструктивных элементов состоят из стальной стержневой арматуры прочностью 220-500 МПа круглого поперечного сечения и диаметром 4-14 мм. Такие арматурные хомуты и гибкие связи располагают вдоль конструктивных элементов на расстоянии 4-35 см. Продольные арматурные стержни конструктивных элементов связывают или сваривают на углах или по периметру угловых хомутов или гибких связей. Поперечные сечения конструктивных элементов составляют 0,15-2 м. На двух концах арматурного стержня каждого арматурного хомута или гибкой связи имеются крюки (длиной приблизительно 10 см) для анкеровки арматурного хомута или гибкой связи, что означает передачу растягивающих сил от стальных арматурных стержней бетону.

Основным фактором надежности обычных арматурных хомутов и гибких связей является анкеровка. В настоящее время имеется два типа замкнутых арматурных хомутов и гибких связей, которые получают анкеровкой их концов.

Обычные арматурные хомуты и гибкие связи имеют простую прямоугольную (фиг. 1) или сложную конфигурацию (фиг. 1А). Стальной арматурный пруток 11, который подвергается воздействию растягивающих нагрузок, заканчивается двумя крюками 12, которые гарантируют анкеровку арматурного хомута или гибкой связи. Анкеровка арматурного хомута или гибкой связи улучшается, если крюк одного конца крепят к крюку его другого конца, как это может быть видно, например, в сварном соединении, иллюстрируемом на фиг. 1. Анкеровку такого арматурного хомута или гибкой связи обеспечивают с помощью крюков при угле 90° или более эффективно с крюками при угле 135°. Недостатками таких арматурных хомутов и гибких связей являются: а) точка механической анкеровки очень слаба и является точкой вероятного разрушения конструкции, б) механизм анкеровки ограничивает применение высококачественной стали, например стали прочностью 1200 МПа, в таких арматурных хомутах и гибких связях и в результате приводит к тому, что требуется много стали большой массы и высокой стоимости, в) имеется необходимость относительно осторожного крепления двух крюков с продольными арматурными стержнями 10.

В патенте \¥О 93/22516 показаны решетки 40 и решетки 60 для армирования бетонных колонн и главных балок, соответственно. Решетки 40 и 60 образованы продольными и поперечными элементами 44, 42 и 64, 62, соответственно, которые приварены на их пересечениях, оставляя выступающий конец за сварным соединением на конце каждого продольного или поперечного элемента. Эти выступающие концы используют для крепления плоских решеток для образования объемной конструкции, показанной на фиг. 4 (смотри также фиг. 4а).

В патенте Великобритании № 1086857 описана гибкая связь, иллюстрируемая на фиг. 2, 5, 7, образованная элементами, которые, как указано на стр. 1, строки 54-57, расположены в требуемой конфигурации, причем их смежные концы перекрываются и соединены вместе сваркой, оставляя выступающие концы за сварным соединением.

В патенте США № 4472331 описан способ возведения железобетонной конструкции. При применении для строительства колонн способ предусматривает применение каркасов А (фиг. 2) арматуры колонн и стяжных хомутов С (фиг. 8) арматуры колонн. Аналогичным образом, при применении способа для сооружения балок он предусматривает применение каркасов В (фиг. 5) арматуры балок и стяжных хомутов С (фиг. 9) арматуры для восприятия механических напряжений сдвига. Проблема, решаемая с помощью описываемого в этом патенте способа, заключается в точном расположении стержней рабочей арматуры колонн и балок (см. столбец 1, строки 25 и 26), а функции элементов А и В - принимать и позиционировать стержни рабочей арматуры в отверстия 1 и 1' для ввода арматурных стержней. Усиление (для восприятия напряжений сдвига) колонн и балок осуществляется посредством элементов С и Ό, которые соответствуют арматурным хомутам и гибким связям, соответствующим настоящему изобретению, описываемому в этой заявке. В соответствии с Ό2 стяжной хомут С (для восприятия напряжений сдвига) колонны и стяжной хомут Ό (для восприятия напряжений сдвига) балки образованы изгибом стальной полосы в прямоугольную конфигурацию..... На фиг. 17 и 18 патента США № 4472331 показаны перекрывающиеся концы С и Ό.

В патенте Франции № 532620 описана арматура для балок или колонн, содержащая гиб кие связи 8, окружающие продольные арматурные стержни. В этом патенте указано, что гибкие связи 8 имеют кольцеобразную конфигурацию (стр. 2, строка 40) и не приведено какойлибо информации о их концах, кроме как на стр. 2, строки 42-44. В соответствии с этим патентом гибкие связи образуют двойные фигурные или квадратные скобки, которые показаны в поперечном сечении, представленном на фиг. 5. В патенте Франции № 532620 описана конкретная арматура, которая содержит гибкие связи, показанные на фиг. 4 и 6. Они представляют собой удлиненные связи, которые могут принимать стержни рабочей арматуры.

Другие спиральные арматурные хомуты простой или сложной конфигурации показаны на фиг. 2. Такие арматурные хомуты и гибкие связи состоят из стального стержня 13, который при возврате в исходное состояние в пространстве образует непрерывный каркас арматурного хомута. Два его конца 15 обеспечивают анкеровку таких арматурных хомутов и гибких связей в бетоне. Такие арматурные хомуты и гибкие связи по сравнению с обычными арматурными хомутами и гибкими связями улучшают анкеровку и позволяют применять высококачественные стали, но имеют два основных недостатка: а) нестабильную анкеровку первой и последней спирали, б) чрезмерную массу, которая затрудняет применение спиралей в процессе армирования конструктивного элемента.

Задачей настоящего изобретения является получение арматурных хомутов и гибких связей, которые не имеют недостатков, характерных для известных арматурных хомутов и гибких связей предшествующего уровня техники. Задачей настоящего изобретения является получение арматурных хомутов и гибких связей, применение которых не приводит к известным проблемам анкеровки обычных арматурных хомутов и гибких связей. Дополнительными задачами настоящего изобретения являются а) разработка способа размещения всей арматуры в бетоне без проблем анкеровки и б) обеспечение конструктивного элемента, обладающего высокой пластичностью и способностью выдерживать высокие сейсмические нагрузки.

В соответствии с определением настоящего изобретения по п.1, арматурный хомут или гибкая связь бетонного конструктивного элемента состоит из несущего нагрузку элемента для крепления продольных арматурных стержней и для восприятия растягивающих усилий, которые развиваются в процессе нагружения конструктивного элемента. Несущий нагрузку элемент состоит, по меньшей мере, из одной секции замкнутой конфигурации, так что поток растягивающих напряжений, развиваемых в поперечном сечении, замыкается и не распространяется в бетон. Несущий нагрузку элемент арматурного хомута или гибкой связи в соответствии с настоящим изобретением имеет не прерывное поперечное сечение и, таким образом, не имеет свободных концов, как арматурные хомуты, описанные в указанных патентах 93/22516 и 1086857. В этом случае анкеровка арматурных хомутов и гибких связей полностью исключается. Замкнутая секционная конфигурация не имеет разрывов непрерывности, может быть простой формы, то есть прямоугольной, круглой, Т-образной, Ι-образной и так далее, или сложной формы, например квадрат с вписанными прямоугольниками, круг с вписанным квадратом и так далее.

Замкнутая конфигурация отличает арматурные хомуты и гибкие связи, соответствующие настоящему изобретению, обеспечивает их однородные свойства без мест сильной локализации напряжений, то есть без каких-либо точек концентрации напряжений. Например, слабых мест, имеющих место в арматурных хомутах или гибких связях с наличием нарушений непрерывности или резких изменений в их конфигурации. Таким образом, арматурные стержни, соответствующие настоящему изобретению, имеют высокую пластичность и способны выдерживать сейсмические нагрузки. Кроме того, высокая прочность при растяжении вдоль всей их длины обеспечивает возможность применения для их изготовления материалов с высокими прочностными свойствами при растяжении. Такие материалы при применении в армированных колоннах, балках или других бетонных конструктивных элементах могут быть нагружены сдвигающими усилиями и могут быть утянуты вокруг арматурных стержней для увеличения прочности при сжатии и дополнительного улучшения характеристик конструктивных элементов при сейсмических нагрузках.

Такие арматурные хомуты могут быть использованы в каждом конструктивном элементе, которому нужны арматурные хомуты или гибкие связи, то есть в балках, колоннах, плитах, фундаментных блоках, перемычках и так далее. Они могут быть использованы для усиления бетона и любых физических или искусственных заменителей бетона.

Поперечное сечение несущего нагрузку элемента арматурных хомутов и гибких связей, соответствующих настоящему изобретению, может быть любой конфигурации, например круглой, прямоугольной, эллиптической и так далее. Такие элементы могут быть изготовлены из металлических материалов, то есть из обычной стали или из высококачественной стали или из композиционных материалов, они могут быть получены литьем или изготовлены другими промышленными способами. Материал секционных арматурных хомутов может быть жестким или самонесущим, как обычная сталь, или гибким. Общие свойства и утяжка являются аналогичными, и отличается только крепление в соответствующих местах, и может быть достиг нуто различными способами, то есть с пластическим растяжением.

Арматурные хомуты и гибкие связи, соответствующие настоящему изобретению, имеют следующие преимущества по сравнению с известными арматурными хомутами и гибкими связями:

Они не имеют слабой точки анкеровки, так что их прочностные характеристики не ухудшаются по периметру;

Поскольку их материалы не имеют нарушения непрерывности, они могут быть нагружены большими усилиями и могут быть сделаны из любого материала нормальной прочности, например из обычной стали, обладающей, например, прочностью 400 МПа, большого поперечного сечения, то есть 2,0 см², или из материала высокой прочности, например прочностью 3000 МПа, небольшого поперечного сечения, например 0,30 см²;

В результате возможности применения материала высокой прочности может быть получена меньшая требуемая масса, например в четыре раза меньшая, чем при применении обычной стали, и особенно в том случае, если таким материалом является обычный композиционный материал низкой удельной массы, например в пять раз меньшей, чем у обычной стали, то получают требуемую минимальную массу, например в двадцать раз меньшую, чем при применении обычной стали. Такое уменьшение массы материала имеет положительное влияние на уменьшение стоимости;

Они обладают низкой стоимостью вследствие минимальной массы материала;

Вследствие минимальной массы и отсутствия крюков, сборка арматуры, то есть арматурных хомутов и продольных гибких связей конструктивных элементов, проще и таким образом значительно уменьшаются зарплаты рабочим;

Для придания жесткости, которая необходима для анкеровки, на поверхности арматурных хомутов и гибких связей не нужно создавать ребра. Поскольку секционные арматурные хомуты могут быть изготовлены из композиционных материалов, армированные конструктивные элементы получают преимущества, связанные с преимуществами применения композиционных материалов, например, сопротивление окислению.

Другим значительным преимуществом секционных арматурных хомутов и гибких связей является ожидаемое большое признание специалистами, поскольку они радикально не разрушают хорошо известные теоретические и практические способы размещения арматуры, а улучшают их.

Способ армирования конструктивных элементов, соответствующий настоящему изобретению, как определено по п. 19 формулы изобретения, имеет все преимущества секционных ар матурных хомутов и гибких связей, а помимо этого имеет следующие преимущества:

Он позволяет быструю сборку арматуры. Сборка арматуры может быть осуществлена либо на заводе или на строительной площадке или даже в каркасе здания, если одна из его сторон остается открытой.

Вследствие одинаковой функциональности секционных арматурных хомутов с обычными стальными арматурными хомутами, они могут быть смешаны для армирования конструктивных элементов, тогда как продольные арматурные стержни могут состоять из одного или разных материалов.

Преимущества конструктивного элемента, соответствующего настоящему изобретению, как определено по п. 21 формулы изобретения, являются преимуществами секционных арматурных хомутов и гибких связей, а также преимуществами способа армирования. Помимо этого, конструктивные элементы, соответствующие настоящему изобретению, имеют также следующие преимущества:

Беспрепятственное литье бетона вследствие отсутствия крюков.

Исключительная пластичность конструктивных элементов, которые способны подвергаться воздействию больших механических напряжений не только в процессе функционирования элемента в области упругой деформации, но также во время функционирования этого элемента в области пластической деформации. Таким образом достигается высокая прочность в сейсмических условиях.

Арматурные хомуты и гибкие связи в соответствии с зависимыми пунктами формулы изобретения имеют характеристики, которые обладают следующими преимуществами, причем некоторые из них приведены ниже.

Для создания сложных арматурных хомутов можно комбинировать любые более простые арматурные хомуты и гибкие связи. Таким образом можно получать любую сложную конфигурацию (п.4 формулы изобретения).

Альтернативный способ крепления арматурных стержней предусматривает придание формы специальным местам в процессе производства для пропускания и крепления арматурных стержней (п.8 формулы изобретения).

Для крепления арматурных стержней в секционных арматурных хомутах или гибких связях, в частности выполненных из композиционных материалов, может оказаться выгодным внедрение биполярной проволоки в процессе литья в места крепления арматурных стержней (п.9 формулы изобретения). Крепление арматурных стержней может в альтернативном варианте быть осуществлено посредством отверстий. Биполярная проволока для крепления арматурных стержней и отверстия для прохождения арматурных стержней могут совмест002344 но существовать в арматурных хомутах и гибких связях любой конфигурации.

Несущие нагрузку элементы по п. 12 формулы изобретения получают литьем. В этом случае может быть получена любая конфигурация арматурных хомутов и гибких связей. Кроме того, несущие нагрузку элементы по п.2 формулы изобретения имеют непрерывное поперечное сечение.

Каждая часть сложного арматурного хомута или гибкой связи может иметь другой размер поперечного сечения и может иметь другую конфигурацию поперечного сечения (п.13 формулы изобретения). Увеличение поперечного сечения может быть сделано в обоих направлениях, либо увеличивая ширину поперечного сечения элемента или высоту вверх или вниз, или одновременно ширину и высоту в каждом направлении.

Арматурные хомуты и гибкие связи могут содержать специальные отверстия для прохождения специальных установочных стержней в соответствии с п. 15 формулы изобретения. Это особенно предпочтительно для того случая, когда арматура предварительно изготовлена в виде каркаса (п.18 формулы изобретения). В этом случае через эти отверстия могут быть введены жесткие установочные стержни или гибкая проволока.

Вместе с несущим нагрузку элементом по п. 16 формулы изобретения имеются выступы для обеспечения гарантии бетонного покрытия арматуры и замены фиксаторов арматуры.

Далее настоящее изобретение описано на примерах практического применения со ссылкой на сопроводительные чертежи.

Фиг. 1, 1А и 2 - иллюстрации спиральных арматурных хомутов и гибких связей, соответствующих предшествующему уровню техники, соединенных с арматурными стержнями;

фиг. 3 - иллюстрация арматурного стержня, соответствующего настоящему изобретению, имеющего простую конфигурацию;

фиг. 4-15 - иллюстрации дополнительных вариантов осуществления настоящего изобретения;

фиг. 16-20 - иллюстрации арматурных стержней и гибких связей, соответствующих настоящему изобретению, с элементами для соединения их с арматурными стержнями;

фиг. 21 - иллюстрация арматурного хомута в двух проекциях, имеющего дополнительные предпочтительные свойства.

На фиг. 3 показан арматурный хомут в каркасе 14. Арматурный хомут состоит из несущего нагрузку элемента 20, который представляет собой прямоугольное кольцо - замкнутую секцию 50, имеющую внутреннюю периферию и внешнюю периферию. В углах кольца 50 предусмотрены специальные места 26 для установки арматурных стержней 10. Эти места могут иметь конфигурацию периметра арматурных стержней 10 так, чтобы арматурные стержни устанавливались во внутренней периферии замкнутой секции и опирались на нее.

В течение нагружения конструктивного элемента и арматурных стержней 10 в поперечном сечении несущего нагрузку элемента 20 создаются аксиальные растягивающие усилия. Вследствие замкнутой секционной конфигурации несущего нагрузку элемента аксиальные растягивающие усилия не передаются бетону, который окружает арматуру.

Несущий нагрузку элемент арматурного хомута, иллюстрируемого на фиг. 3, имеет непрерывное поперечное сечение и, таким образом, не имеет свободных концов. В этом случае анкеровка арматурного хомута полностью исключается. Замкнутая секционная конфигурация не имеет разрыва непрерывности и обеспечивает однородность свойств арматурного хомута без наличия концентраторов больших механических напряжений, то есть без точек концентрации механических напряжений. Таким образом, арматурный хомут имеет высокую пластичность и способен выдерживать сейсмические нагрузки. Кроме того, высокая прочность при растяжении вдоль всей его длины обеспечивает возможность применения для его изготовления материалов, обладающих высокими прочностными свойствами при растяжении. Такие материалы при использовании для армирования колонн, балок и других бетонных конструктивных элементов могут быть нагружены сдвигающими усилиями и могут быть утянуты вокруг арматурных стержней для увеличения прочности при сжатии, а также могут дополнительно улучшить способность таких конструктивных элементов выдерживать сейсмические нагрузки.

На фиг. 4 иллюстрируется сложный арматурный хомут, имеющий более, чем один несущий нагрузку элемент, который является результатом комбинации простых прямоугольных арматурных хомутов.

На фиг. 6 иллюстрируется секционный арматурный хомут, соответствующий настоящему изобретению, имеющий почти круглую конфигурацию.

Для того, чтобы, с одной стороны, экономить время при сборке, а с другой стороны материал, на заводе литьем могут быть получены простые (прямоугольные или круглые), а также сложные арматурные хомуты, имеющие более чем одну замкнутую секцию. Арматурные хомуты с несущим нагрузку элементом 30, которые состоят из более чем одной секции, показаны на фиг. 5, 7, 8, 9, 10, 11 и 12. Ссылочным номером 26 указаны места, которые образованы для установки арматурных стержней 10. Противоположным углам, указанным ссылочным номером 27, не придана соответствующая конфигурация для установки арматурных стержней 10.

Каждая часть сложного арматурного хомута или гибкой связи имеет непрерывное поперечное сечение, но она может иметь различные формы и размеры (фиг. 12). Увеличение поперечного сечения может быть сделано в обоих направлениях, то есть либо в ширину внутри поперечного сечения элемента (см. фиг. 13) или в высоту в направлении вверх или в направлении вниз (см. фиг. 14) или одновременно в ширину и в высоту в каждом направлении (см. фиг. 15). Как показано на этих чертежах, поперечное сечение несущего нагрузку элемента может иметь любую конфигурацию и не обязательно прямоугольную.

Обе конфигурации несущего нагрузку элемента, то есть несущих нагрузку элементов с одной замкнутой секцией и с множеством замкнутых секций, имеют непрерывное поперечное сечение без свободных концов. В этом случае анкеровка арматурных хомутов совершенно исключается. Замкнутая секционная конфигурация не имеет нарушения непрерывности и позволяет получить арматурные хомуты, обладающие однородными свойствами, без концентраторов механических напряжений, то есть без точек концентрации механических напряжений. Таким образом, арматурные хомуты имеют высокую пластичность и способны выдерживать высокие сейсмические нагрузки. Кроме того, высокая прочность при растяжении вдоль всей длины несущего нагрузку элемента обеспечивает возможность применения для их изготовления материалов с высокими прочностными свойствами при растяжении. Такие материалы при применении для армирования колонн, балок и других конструктивных элементов могут выдерживать сдвигающие усилия и могут быть утянуты вокруг арматурных стержней для увеличения прочности при сжатии и дополнительно улучшать способность конструктивных элементов выдерживать сейсмические нагрузки.

Для крепления арматурных стержней в секционных арматурных хомутах или гибких связях, когда они изготовлены из композиционных материалов, может оказаться предпочтительным внедрение биполярной проволоки в процессе литья в местах крепления арматурных стержней (фиг. 16).

Альтернативный способ крепления арматурных стержней предусматривает формование специальных мест 72 в процессе производства в точках 26 для установки и крепления арматурных стержней 10 (фиг. 17).

При изготовлении сборных каркасов арматурных хомутов может оказаться предпочтительным отливать некоторые специальные элементы для отверстий, аналогичных отверстиям 73, показанным на фиг. 18. Такие отверстия предусматривают для гибкой проволоки или жесткого прутка, например стального установочного стержня. Они могут быть образованы на четырех внешних углах арматурного хомута или гибкой связи (фиг. 18) или в любом другом месте арматурного хомута (фиг. 19). Биполярные проволоки для крепления арматурных стержней и отверстия для установочных стержней могут совместно существовать в любом из описываемых арматурных хомутов или гибких связей (см. фиг. 20).

Крепление арматурных хомутов или гибких связей при установке может быть достигнуто любым химическим, термическим или механическим способом или даже с помощью трения или клина. Для упрощения сборки размеры установочных стержней могут быть уменьшены например до 5 см. В альтернативном варианте, в случае готовых каркасов арматурных хомутов со вспомогательными внешними установочными стержнями, расположенными в позициях 73, на каждом установочном стержне перед размещением кольца могут быть расположены вогнутые пластиковые направляющие, имеющие длину, которая равна расстоянию между арматурными хомутами, например 10 см.

Покрытие арматуры бетоном, которое, как правило, осуществляют с помощью пластмассовых фиксаторов арматуры, может быть упрощено посредством простых выступов 74 на периметре арматурного хомута, как это показано на фиг. 21. Такие выступы для уменьшения стоимости могут существовать только на некоторых арматурных хомутах, например, только на каждых пяти арматурных хомутах.

Материал секционных арматурных хомутов, который был описан выше, может быть жестким и самонесущим, например, как обычная сталь, или также гибким. Общие свойства и утяжка одинаковы для обоих случаев и только крепление в соответствующих местах отличается и может быть достигнуто различными способами, например посредством упругого растяжения.

Поперечное сечение несущего нагрузку элемента секционного арматурного хомута может быть любой конфигурации, например квадратной, прямоугольной, круглой, эллиптической, трапециевидной и так далее, и предпочтительно непрерывной.

Вследствие аналогичного функционирования секционных арматурных хомутов из обычной стали, для армирования конструктивных элементов они могут быть использованы в комбинации, тогда как продольные арматурные стержни могут состоять из одного или разных материалов.

Вышеупомянутые арматурные хомуты и гибкие связи могут быть использованы в любом поперечном сечении любого конструктивного элемента. Такие арматурные хомуты и гибкие связи располагают вдоль конструктивного элемента на расстояниях от 4 до 35 см. Поперечные сечения конструктивных элементов находятся в диапазоне величин 0,15-2 м.

Способ изготовления бетонного конструктивного элемента предусматривает

а) получение каркаса 14, б) обеспечение продольных арматурных стержней 10, в) крепление арматурных стержней 10 в арматурных хомутах или гибких связях, которые имеют несущий нагрузку элемент с внутренней периферией для опоры продольных арматурных стержней, в соответствии с чем поперечное сечение несущего нагрузку элемента выдерживает аксиальные усилия, развиваемые при нагружении конструктивного элемента, и г) литье бетона в каркас и покрытие бетоном продольных арматурных стержней и арматурных хомутов или гибких связей. Крепление арматурных хомутов или гибких связей в бетоне не передает бетону аксиальных усилий, развиваемых в их поперечном сечении в процессе нагружения конструктивного элемента.

Для применения способа может быть использован любой из вышеупомянутых арматурных хомутов или готовых каркасов арматурных хомутов. Применение готовых каркасов арматурных хомутов укрепляет соединение арматурных стержней с арматурными хомутами и гибкими связями и непосредственно передает им нагрузки, прикладываемые к арматурным стержням, без нагружения бетона.

Несущий нагрузку элемент железобетона, соответствующего настоящему изобретению, состоит из продольных арматурных стержней, арматурных хомутов или связей, соединенных с арматурными хомутами и бетоном, который окружает арматурные стержни и арматурные хомуты. Арматурные хомуты и гибкие связи содержат, по меньшей мере, один несущий нагрузку элемент для крепления продольных арматурных стержней, благодаря чему поперечное сечение несущего нагрузку элемента воспринимает аксиальные усилия, которые развиваются в процессе нагружения конструктивного элемента. В соответствии с настоящим изобретением арматурные хомуты и гибкие связи конструктивного элемента не анкерованы в бетоне и, таким образом, они не передают растягивающих усилий, которые возникают в поперечном сечении несущих нагрузку элементов арматурных хомутов и гибких связей. В соответствии с настоящим изобретением, любой из вышеописанных арматурных хомутов может быть использован для получения несущего нагрузку элемента.

Арматурные хомуты или гибкие связи, соответствующие настоящему изобретению, содержат несущие нагрузку элементы для крепления продольных арматурных стержней и для восприятия растягивающих усилий, которые развиваются в процессе нагружения конструктивного элемента. Несущий нагрузку элемент состоит, по меньшей мере, из одной секции замкнутой конфигурации, так что поток растягивающих напряжений, развиваемых в поперечном сечении, является замкнутым, и механиче ские напряжения не передаются бетону. Несущий нагрузку элемент имеет непрерывное поперечное сечение и, таким образом, в арматурных хомутах или гибких связях, соответствующих настоящему изобретению, отсутствуют свободные концы, как в известных арматурных хомутах на предшествующем уровне техники. В этом случае полностью исключается анкеровка арматурных хомутов или гибких связей. Способ получения конструктивного элемента в соответствии с настоящим изобретением разработан так, чтобы аксиальные растягивающие усилия, развиваемые в поперечном сечении арматурного хомута или гибкой связи, не передавались от арматурного хомута или гибкой связи.

Claims (21)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Арматурный хомут (или гибкая связь) арматуры конструктивного элемента, содержащий несущий нагрузку элемент (20, 30) для установки арматурных стержней (10) арматуры, который а) образует, по меньшей мере, одну плоскую секцию замкнутой конфигурации (50) с внутренней периферией для установки арматурных стержней (10) арматуры, которые расположены, по меньшей мере, в двух плоскостях и б) имеет непрерывное поперечное сечение для восприятия аксиальных растягивающих усилий, развиваемых при нагружении конструктивного элемента, так что поток растягивающих напряжений, развиваемых в поперечном сечении несущего нагрузку элемента (20, 30) является замкнутым и не передается к окружению арматурного хомута или гибкой связи.
2. 2. Арматурный хомут (или гибкая связь) для арматуры бетонных конструктивных элементов по п.1, в котором несущий нагрузку элемент имеет однородное поперечное сечение.
3. 3. Арматурный хомут (или гибкая связь) для арматуры бетонных конструктивных элементов по п. 1 или 2, не содержащий каких-либо средств для анкеровки арматурного хомута к бетону, так что аксиальное усилие, развиваемое в поперечном сечении несущего нагрузку элемента, не передается окружению арматурного хомута или гибкой связи.
4. 4. Арматурный хомут (или гибкая связь) для арматуры бетонных конструктивных элементов по пп.1-3, содержащий более, чем один несущий нагрузку элемент (20), причем каждый один из несущих нагрузку элементов (20) состоит из одной секции замкнутой конфигурации (50), так что поток растягивающих напряжений, развиваемых в поперечном сечении каждого одного из несущих нагрузку элементов (20), является замкнутым и не передается бетону.
5. 5. Арматурный хомут (или гибкая связь) для арматуры бетонных конструктивных элементов по пп. 1-4, в котором несущий нагрузку элемент имеет криволинейную конфигурацию.
6. 6. Арматурный хомут (или гибкая связь) для арматуры бетонных конструктивных элементов по пп.1-4, в котором несущий нагрузку элемент имеет прямоугольную конфигурацию.
7. 7. Арматурный хомут (или гибкая связь) для арматуры бетонных конструктивных элементов по пп.1-6, в котором несущий нагрузку элемент (30) состоит из более, чем из одной секции замкнутой конфигурации (50), так что поток растягивающих напряжений, развиваемых в поперечном сечении каждого одного из несущих нагрузку элементов (30), является замкнутым и не передается бетону.
8. 8. Арматурный хомут (или гибкая связь) для арматуры бетонных конструктивных элементов по пп. 1-7, в котором внутренняя периферия несущего нагрузку элемента имеет средства для установки арматурных стержней (10).
9. 9. Арматурный хомут (или гибкая связь) для арматуры бетонных конструктивных элементов по пп. 1-8, содержащий биполярные проволоки (71) для крепления арматурных стержней (10) на несущем нагрузку элементе (20, 30).
10. 10. Арматурный хомут (или гибкая связь) для арматуры бетонных конструктивных элементов по пп. 1-9, выполненный из металла.
11. 11. Арматурный хомут (или гибкая связь) для арматуры бетонных конструктивных элементов по пп.1-9, выполненный из композиционного материала.
12. 12. Арматурный хомут (или гибкая связь) для арматуры бетонных конструктивных элементов по пп.1-11, в котором несущие нагрузку элементы получены литьем.
13. 13. Арматурный хомут (или гибкая связь) для арматуры бетонных конструктивных элементов по пп. 1-12, в котором поперечное сечение одного или более несущих нагрузку элементов (20, 30) не является постоянным.
14. 14. Арматурный хомут (или гибкая связь) для арматуры бетонных конструктивных элементов по пп. 1-13, в котором поперечное сечение несущего нагрузку элемента может выдерживать растягивающую нагрузку 100 Н.
15. 15. Арматурный хомут (или гибкая связь) для арматуры бетонных конструктивных элементов по пп. 1-14, содержащий отверстия (73) для установки вспомогательных установочных стержней.
16. 16. Арматурный хомут (или гибкая связь) для арматуры бетонных конструктивных элементов по пп.1-15, в котором вдоль несущего нагрузку элемента предусмотрены выступы (74).
17. 17. Арматура для бетонных конструктивных элементов, которая состоит из продольных арматурных стержней (10) и арматурных хомутов или гибких связей по любому из пп.1-16, соединенных с арматурными стержнями (10) в поперечном направлении или под углом.
18. 18. Арматура для бетонных конструктивных элементов по п.17, которая изготовлена предварительно.
19. 19. Способ получения бетонного конструктивного элемента, предусматривающий изготовление каркаса (14), обеспечение продольных арматурных стержней (10), крепление арматурных стержней (10) к арматурным хомутам или гибким связям, причем арматурные хомуты или гибкие связи содержат несущий нагрузку элемент (20, 30) для установки арматурных стержней (10) арматуры, который а) образует, по меньшей мере, одну плоскую секцию замкнутой конфигурации (50), имеющей внутреннюю периферию для установки арматурных стержней (10) арматуры, которые расположены, по меньшей мере, в двух плоскостях, и б) имеет непрерывное поперечное сечение для восприятия аксиального растягивающего усилия, развиваемого при нагружении конструктивного элемента, так что поток растягивающих напряжений, развиваемых в поперечном сечении несущего нагрузку элемента (20, 30), является замкнутым и не передается окружению арматурного хомута или гибкой связи, и литье бетона в каркас (14) и покрытие бетоном продольных арматурных стержней (10) и арматурных хомутов и гибких связей.
20. 20. Способ по п.19, в котором арматурные хомуты или гибкие связи являются арматурными хомутами или гибкими связями по любому из пп. 1-16.
21. 21. Бетонный конструктивный элемент, который состоит из продольных арматурных стержней (10), арматурных хомутов или гибких связей, которые взаимодействуют с арматурными стержнями, и из бетона, который окружает арматурные стержни (10) и арматурные хомуты или гибкие связи, в котором арматурные хомуты или гибкие связи содержат несущий нагрузку элемент (20, 30) для установки арматурных стержней (10) арматуры, и в котором несущий нагрузку элемент (20, 30) а) образует, по меньшей мере, одну плоскую секцию замкнутой конфигурации (50), имеющей внутреннюю периферию для установки арматурных стержней (10) арматуры, которые расположены, по меньшей мере, в двух плоскостях, и б) имеет непрерывное поперечное сечение для восприятия аксиального растягивающего усилия, развиваемого при нагружении конструктивного элемента, так что поток растягивающих напряжений, развиваемых в поперечном сечении несущего нагрузку элемента (20, 30) является замкнутым и не передается окружению арматурного хомута или гибкой связи.