PL62692B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 25.Y.1971 62692 KI. 37 b, 3/02 MKP E 04 c, 3/02 UKD 624.07/.072 + + 69.024.8 Wspóltwórcy wynalazku: Tadeusz Wisniewski, Zygmunt Grabowski, Ire¬ neusz Krawczyk Wlasciciel patentu: Wojewódzkie Przedsiebiorstwo Produkcji Pomocni¬ czej, Katowice (Polska) Belki i dzwigary zeflbetowo-stalowe, zwlaszcza dla konstrukcji dachowych, stropodachowych i stropowych Przedmiotem wynalazku sa belki i dzwigary zel- betowo — stalowe, zwlaszcza dla konstrukcji da¬ chowych, stropodachowych i stropowych dla budyn¬ ków o t. zw. lekkiej konstrukcji gospodarczych, za¬ plecza budowlanego, magazynów administracyj¬ nych, mieszkalnych, pawilonów handlowych i wy¬ stawowych, hal warsztatowych itp., ocieplonych i nieocieplonych oraz zadaszen.Znane w technice belki i dzwigary zelbetowe, betonowe wstepnie sprezone lub stalowe sa belka¬ mi o pelnym przekroju wzdluz calej swej dlugosci lub kratami. W belkach o przekrojach pelnych, pro¬ stokatnych, teowych lub dwuteowych, przyjmuje sie wymiary dla calej dlugosci belki wedlug zwy- miarowanego przekroju dla najniekorzystniejszego ukladu sil dzialajacych równoczesnie na belke. Kra¬ ty zelbetowe i stalowe przenosza obciazenia, wywo¬ lujace momenty gnace i sily poprzeczne, poprzez pasy sciskane i rozciagane przez slupki i krzyzul- ce sciskane i rozciagane o przekrojach odpowied¬ nio dobranych do wielkosci wystepujacych w nim sil.Najbardziej zblizonymi pod wzgledem ksztaltu i przeznaczenia do belek i dzwigarów zelbeto- wo-stalowych wg zgloszonego projektu wynalazcze¬ go, sa elementy zelbetowe parterowych magazynów o siatce slupów 6X6 m, o pelnych przekrojach teowych, zmiennych wzdluz swej dlugosci, przy pod¬ porach zbieznych i przechodzacych w przekroje pro¬ stokatne, a w czesci srodkowej stanowiace belke te- 10 15 25 owa o stosunkowo wysokim srodniku. Dzwigar o konstrukcji typu belki stalowej skrzynkowej, skladajacej sie z pasa sciskanego z blachy stalowe] do którego przyspawana jest falda z blachy stalo¬ wej pelniaca role srodnika przekroju stalowego, a nazwana tylko przepona. Do srodnika przyspa- wane sa dwa prety okragle rozciagane w ksztalcie rur lub pretów pelnych.Niedogodnoscia w znanych i stosowanych ustro¬ jach konstrukcyjnych belek i dzwigarów, o pel¬ nych przekrojach i kratowych, jest trudnosc w ksztaltowaniu przekrojów w celu osiagniecia op¬ tymalnych wskazników techniczno-ekonomicznych.Belki pelne stalowe z uwagi na ich stosunkowo ma¬ la sztywnosc, szczególnie przy wiekszych rozpieto- sciach wymagaja stosunkowo duzej ilosci stali, ko¬ niecznej glównie w celu zapewnienia nieprzekro- czenia dopuszczalnej strzalki ugiecia.Belki kratowe stalowe wymagaja stosunkowo duzo stali w elementach sciskanych z uwagi na wa¬ runki wyboczenia oraz w zwiazku z koniecznoscia zapewnienia dostatecznych plaszczyzn podparc dla elementów przekrycia dachowego lub przekrycia stropowego i sa poza tym stosunkowo pracochlonne.Dzwigary o konstrukcji belek stalowych skrzynko¬ wych wyniagaja duzo stali i skomplikowanego roz¬ wiazania stref przypodporowych.Poza tym dzwigary tego typu pod wzgledem pracy statycznej, zasadniczo nie róznia sie od dzwigarów typu blachownicowego. Sa one takze bardziej klo- 62 6923 potliwe dla zabezpieczen antykorozyjnych jako bardziej wrazliwe na korozyjne dzialanie srodowi- . ska, anizeli inne elementy stalowe a szczególnie zgloszone elementy zelbetowo-stalowe.Belki pelne zelbetowe i sprezone betonowe z uwa¬ gi na koniecznosc przeniesienia sil poprzecznych wywolujacych w nich naprezenia glówne ukosne rozciagajace, tak zwane scinanie oraz z uwagi na koniecznosc zapewnienia nieprzekroczenia dopusz¬ czalnej strzalki ugiecia i koniecznosc przeniesie¬ nia sil rozciagajacych, sa stosunkowo ciezkie i po¬ siadaja niewykorzystana znaczna czesc materialu.Tego samego typu niedogodnosci wystepuja rów¬ niez w belkach teowych o zmiennym ksztalcie teo- ,wym na swej dlugosci; musza posiadac dosc znacz¬ ne wymiary srodnika a stad i wieksze ciezary a takze wymagaja stosunkowo duzo betonu i stali.Belki kratowe zelbetowe lub betonowe sprezone, zuzywaja znaczna ilosc materialów: w pretach scis¬ kanych z uwagi na koniecznosc uwzglednienia wy- boczenia a w pretach bezposrednio obciazonych ele¬ mentami przekrycia dachowego lub stropowego z uwagi na zginanie mimosrodowe oraz z uwagi na stosunkowo ciezkie obetonowanie pasów rozciaga¬ nych. Ponadto niedogodnoscia elementów krato¬ wych zelbetowych i betonowych wstepnie sprezo¬ nych jest ich stosunkowo znaczna pracochlonnosc zwlaszcza przy rozpietosciach mniejszych od 12,0 m.- Celem wynalazku jest rozwiazanie konstrukcji belek i dzwigarów o tych samych nosnosciach dla porównywalnych rozpietosci i obciazen a wyróznia-* jacych sie w stosunku do stosowanych i znanych elementów konstrukcyjnych, lepszymi walorami technicznymi: bardzo znacznym obnizeniem ciezaru wlasnego konstrukcji, -lepszym przystosowaniem do montazu i do transportu na skutek samostatecznosci, znacznie mniejszym zuzyciem betonu i stali oraz mniej pracochlonnych w produkcji i korzystniej¬ szych w eksploatacji ze wzgledu na wieksza odpor¬ nosc antykorozyjna od elementów stalowych.Postawiony cel w projekcie wynalazczym uzys¬ kano na skutek nowego rozwiazania belek i dzwi- : garów zelbetowo-stalowych, przeponowo-kratowych.Belki i dzwigary przeponowo-kratowe sa skon¬ struowane w sposób nastepujacy: Pas górny o przekroju w zasadzie prostokatnym 1, z malymi skosami technologicznymi ulatwiajacymi rozformowanie, zbrojony betonowy, z kruszywa kamiennego lub lekkiego sztucznego albo natural¬ nego, przeznaczony jest do podpierania przekry¬ cia dachowego lub stropowego. Pracuje on na sily sciskajace od momentów gnacych w zwiazku z czym przenosi on równiez z latwoscia ewentualne dzia¬ lanie sil poprzecznych, od których powstalo w nim naprezenie glówne ukosne rozciagajace, które jest rozwazone naprezeniami sciskajacymi normalnymi dzialajacymi w kierunku osi podluznej belki.Pas dolny, z pretów stalowych zwlaszcza okra¬ glych stosowanych do zbrojenia zwyklych belek zelbetowych 2, przeznaczony jest do przenoszenia sil rozciagajacych. Prety sa odsloniete polaczone pomiedzy soba punktowymi spawami lub zgrzewa¬ niem. W miare potrzeby przewidziane jest zastoso- . wanie na nich zabezpieczen antykorozyjnych tego typu jakie sa stosowane na elementach kónstruk- 1692 4 cji stalowych, a w szczególnych przypadkach mo¬ ga byc one bardzo latwo dodatkowo osloniete opas¬ ka zabezpieczajaca od agresji chemicznej srodo¬ wiska i ewentualnego dzialania pozaru. 5 Konce belek, przystosowane do ich podparcia i wykonania polaczen, przystosowane sa do prze¬ kazania obciazen i przenoszenia oddzialywania re¬ akcji poprzez konstrukcje stalowa 3.- Stanowi ja katownik zespawany z dwóch blach i uszty- 10 wniony poprzecznie blachami, do których przy- spawane sa prety zbrojenia glównego pasa dolne¬ go, rozciaganego. Powyzsza konstrukcja jest pos¬ rednikiem w przekazywaniu sil z pasa sciskane¬ go na pas rozciagany i odwrotnie oraz sily reakcji. 15 Przepony zbrojone betonowe trójkatne lub tra¬ pezowe 4, z kruszywa kamiennego lub lekkiego sztucznego albo naturalnego, spelniaja role slup¬ ków i krzyzulców wystepujacych w ustrojach kra¬ towych, zapewniajac niezmiennosc polozenia pasa 20 sciskanego 1 i rozciaganego 2, przenoszacych mo¬ menty gnace oraz równoczesnie zapewniaja pra¬ ce na sily osiowe pasów sciskanych podpieraja¬ cych bezposrednio elementy przekrycia, które dzieki przeponom 4, nie pracuja na zginanie od 25 bezposredniego ich obciazenia.W stosunku do znanych i stosowanych masowo elementów budowlanych, belek, krat stalowych, dzwigarów stalowych typu skrzynkowego, belek i krat zelbetowych lub betonowych wstepnie spre- 30 zonych, belki i dzwigary przeponowo-kratowe po¬ siadaja zalety belek i krat a równoczesnie sa pra¬ wie pozbawione ich wad.Pas . sciskany betonowy zbrojony w belkach- i dzwigarach przeponowo-kratowych przewidziano 35 o znacznej szerokosci w celu zapewnienia dobrego podparcia dla elementów przekrycia dachowego lub stropowego. Spelnia on równoczesnie role do¬ brego usztywnienia elementów przeciwko wybo- czeniu z plaszczyzny zginania. Poza tym wymiary 40 pasa moga byc zawsze tak dobrane aby przeniesc znaczne sily sciskajace przy stosunkowo nieznacz¬ nym zwiekszeniu ciezaru elementów przeponowo- kratowych. Podparcie pasa sciskanego przeponami betonowymi stanowi usztywnienie pasa w plasz- 45 czyznie pionowej wzdluz osi podluznej dzwigara i równoczesnie eliminuje wystepowanie wybocze- nia oraz sciskania mimosrodowego, które wystepuje * w kratach, gdy ich pasy sa bezposrednio obciazo¬ ne. 50 Uklad wewnetrzny konstrukcyjny bslek i dzwi¬ garów w których sily rozciagajace przenoszone sa przez prety stalowe, sily sciskajace przez pasy be¬ tonowe a wspólpraca pasów górnych i dolnych zapewniona jest przez przepony betonowe trójka- 55 tne, powoduje prace czesci betonowych bez wyste¬ powania w nich znaczniejszych sil rozciagajacych, które moglyby wywolac rysy czyli zapewnia t. zw. prace bezrysowa.Konstrukcja wezlów podporowych w belkach 50 i dzwigarach przeponowo-kratowych, dzieki której sily reakcji przekazane sa na okucia stalowe a z nich bezposrednio na prety pasów rozciaga¬ nych i pasy sciskane, zapewnia zrównowazenie sil w miejscach podparc, co pozwala na unikniecie ,5 znacznych niezrównowazonych rozciagan w beto-5 62 692 6 nie na skutek dzialania sil poprzecznych w stre¬ fach przypodporowych belek i dzwigarów zelbeto- wo-stalowych.Belki i dzwigary zelbetowo-stalowe, przepono¬ wo-kratowe mozna produkowac w calosci jako prefabrykaty, co jest korzystniejsze w wykonaw¬ stwie robót w porównaniu do krat stalowych lub dzwigarów stalowych typu skrzynkowego. Nato¬ miast pod wzgladem ciezarów zachowuja one za¬ lety konstrukcji kratowych stalowych, przewyz¬ szajac je korzystniejszym schematem pracy sta¬ tycznej. Poza tym z uwagi na ich prace statyczna sa one w stosunku do elementów betonowych wystepnie sprezonych i zelbetowych, wielokrotnie latwiejsze do reperacji w przypadku uszkodzen podczas transportu.Poza tym w stosunku do znanych i stosowa¬ nych najoszczedniejszych elementów belkowych i dzwigarów jak np. belki teowe, belki sprezone dwuteowe i dzwigary stalowe typu skrzynkowego, belki i dzwigary zelbetowo-stalowe przeponowo- kratowe wg projektu wynalazczego, wyrózniaja sie nastepujacymi korzystniejszymi cechami technicz¬ nymi przy porównaniu ich z innymi elementami dla analogicznych rozpietosci i obciazen: Belki i dzwigary przeponowo-kratowe sa srednio dwu¬ krotnie lzejsze od istniejacych belek i dzwigarów zelbetowych lub betonowych-sprezonych.Belki i dzwigary przeponowo-kratowe korzystniej pracuja na dzialanie sil' poprzecznych od belek i dzwigarów zelbetowych i betonowych sprezonych co jest jedna z najistotniejszych wlasciwosci tech¬ nicznych wszelkiego typu belek i dzwigarów i sa latwiejsze do transportu i montazu.Belki dzwigary przeponowo-kratowe z beto¬ nów na kruszywie lekkim pod wzgledem lekkosci oraz latwosci transportu i montazu sa równorze¬ dne elementom stalowym a równoczesnie posia¬ daja o wiele mniejsza ilosc powierzchni wymaga¬ jacych zabezpieczen antykorozyjnych.Stosowanie elementów zelbetowo-stalowych, prze- ponowo-kratowych z uwagi na ich stosunkowo maly ciezar przynosi dodatkowe korzysci uzytkowe przy wykorzystaniu srodków transportu, montazu i rozwiazaniu konstrukcji slupów i fundamentów; Belki i dzwigary przeponowo-kratowe wyróznia¬ ja sie znacznymi cechami typowosci i uniwersal¬ nosci.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia elementy pelniace* role platwi, zeber dachowych, stropodachowych lub elementy pelniace role dzwigarów dachowych lub stropo¬ wych. Przekrój poprzeczny przez element pomie¬ dzy przeponami przedstawia fig. '2, a przekrój poj przeczny przez srodek przepony fig. 3. Pas górny 1 elementu jest w zasadzie o przekroju prostoka¬ tnym z malymi skosami technologicznymi, zbrojo¬ ny, betonowy. Pas dolny 2 jest przewidziany z pre¬ tów stalowych, zwlaszcza okraglych, polaczony z pasem górnym w koncu belek 3 poprzez kon¬ strukcje stalowa wezla podporowego oraz z przepo¬ nami betonowymi zbrojonymi 4 o ksztalcie trójka¬ tnym lub trapezowym. PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Belki i dzwigary zelbetowo-stalowe, zwlaszcza dla konstrukcji dachowych, stropodachowych i stropowych skladajace sie z czesci betonowych zbrojonych z betonów na kruszywie kamiennym zwyklym lub lekkim sztucznym albo naturalnym, stanowiacych pasy górne o przekroju prawie pro¬ stokatnym i przepony betonowe trójkatne lub tra¬ pezowe podpierajace podstawami trójkatów lub wiekszymi podstawami trapezu pasy górne oraz z czesci stalowych stanowiacych pas dolny stalo¬ wy z pretów zbrojenia przyspawanego do okuc wezlów podporowych i pretów zbrojenia przepon znamienne tym, ze ich pasy górne betonowe zbro-* jone (1) podparte sa na calej dlugosci podstawa¬ mi elementów trójkatnych betonowych zbrojonych lub trapezowych (4) oddzielajacych pas górny (1) od pasa dolnego stalowego (2), które to pasy gór¬ ny (1) i dolny (2) sa zlaczone na koncach belek i dzwigarów we wspólnych wezlach podporowych stalowych. 10 15" 20 25 30 35KI. 37 b, 3/02 62 692 MKP E 04 c, 3/02: A B rr Vn/K/ A B Fig. i Fig.3 Bltk 389/71 r. 280 egz. A4 PL PL