RU165473U1

RU165473U1 - STEEL-CONCRETE PRE-STRESSED BEAM

Info

Publication number: RU165473U1
Application number: RU2016114023/03U
Authority: RU
Inventors: Фарит Сахапович Замалиев; Эмиль Фаритович Замалиев; Анвар Эльнарович Замалиев
Original assignee: Фарит Сахапович Замалиев; Анвар Эльнарович Замалиев
Priority date: 2016-04-11
Filing date: 2016-04-11
Publication date: 2016-10-20

Abstract

Сталежелезобетонная преднапряженная балка, включающая стальные профили, образующие двутавровое сечение, имеющие анкерные элементы, продольные арматурные стержни и бетон заполнения, отличающаяся тем, что в торцах верхней части двутавра установлены опертые на стенку с возможностью поворота уголковые профили, в которых с обоих концов натяжным узлом закреплены преднапряженные гибкие арматурные стержни, при этом для центрирования поворотных уголков в средней части приварены два коротыша с двух сторон стенки балки.Steel-reinforced concrete prestressed beam, including steel profiles forming an I-section, having anchor elements, longitudinal reinforcing bars and filling concrete, characterized in that at the ends of the upper part of the I-beam there are mounted corner profiles supported on the wall with the possibility of rotation, in which corner ends are fixed at both ends by a tension unit prestressed flexible reinforcing bars, while for the centering of the turning corners in the middle part two shorties are welded on both sides of the beam wall.

Description

Полезная модель относится к области строительства и может быть использована в качестве балок перекрытий жилых и общественных зданий.The utility model relates to the field of construction and can be used as floor beams of residential and public buildings.

Известна сталежелезобетонная балка, содержащая стальной профиль двутаврового сечения (или спаренные два швеллера) обетонированный со всех сторон [см.кн. Железобетонные и каменные конструкции. Авторы: В.М. Бондаренко, P.O. Бакиров, В.Г. Назаренко, В.И. Римшин. - М., Высшая школа, 2002, стр. 276, рис. 95б], где для обеспечения совместной работы бетона и стального профиля вокруг профиля устраивают объемный каркас из хомутов и продольных арматурных стержней в верхней и нижней зонах поперечного сечения.Known steel-reinforced concrete beam containing a steel profile of an I-section (or paired two channels) is concreted from all sides [see book. Reinforced concrete and stone structures. Authors: V.M. Bondarenko, P.O. Bakirov, V.G. Nazarenko, V.I. Rimshin. - M., Higher School, 2002, p. 276, fig. 95b], where to ensure the joint work of concrete and steel profile around the profile, a three-dimensional frame of clamps and longitudinal reinforcing bars is arranged in the upper and lower zones of the cross section.

Однако такая конструкция требует устройства съемной опалубки, трудоемка, не обеспечивает по поверхности контакта полной совместной работы бетона и стального профиля.However, this design requires a removable formwork device, time-consuming, does not provide on the contact surface the full joint work of concrete and steel profile.

Известна сталежелезобетонная балка, включающая стальной двутавровый профиль с «П» образными хомутами приваренными к стенкам профиля с продольными стержнями пропущенными под «П» образными хомутами (см. Еврокод 4 «Проектирование сталежелезобетонные конструкции», часть 1-1, Минск, 2010, стр. 34, рис. 6.10 (3)).A steel-reinforced concrete beam is known, including a steel I-beam with “P” shaped clamps welded to the profile walls with longitudinal rods missing under the “P” shaped clamps (see Eurocode 4 “Designing of steel-reinforced concrete structures”, part 1-1, Minsk, 2010, p. 34, Fig. 6.10 (3)).

Недостатками сталебетонной балки являются: трудоемкость изготовления сталебетонной балки с арматурным каркасом. Сначала надо изготовить каркас состоящий из хомутов и продольных стержней потом приварить хомуты к стенкам. Продольные стержни, расположенные в верхней и нижней зонах поперечного сечения балки, используются неэффективно, их площадь принимается постоянного сечения по всей длине по максимальному моменту при нулевых моментах на концах балки. Кроме того, продольные стержни неэффективно используются, ввиду отсутствия преднапряжения, балка обладает повышенной деформативностью.The disadvantages of steel-concrete beams are: the complexity of manufacturing a steel-concrete beam with a reinforcing cage. First you need to make a frame consisting of clamps and longitudinal rods, then weld the clamps to the walls. Longitudinal rods located in the upper and lower zones of the beam cross-section are used inefficiently, their area is taken to be a constant section along the entire length along the maximum moment at zero moments at the ends of the beam. In addition, the longitudinal rods are inefficiently used, due to the lack of prestressing, the beam has a high deformability.

Наиболее близкой является сталебетонная преднапряженная балка, включающая стальные двутавровые профили, анкерные стержни, преднапряженную гибкую арматуру с обоих сторон профиля и бетон заполнения (см. патент на полезную модель №155802 Е04С 3/294, 2015).The closest is a steel-concrete prestressed beam, including steel I-sections, anchor rods, prestressed flexible reinforcement on both sides of the profile and concrete filling (see utility model patent No. 155802 Е04С 3/294, 2015).

Недостатком сталебетонной преднапряженной балки является невозможность равномерного распределения усилий преднапряжения. Это приводит к перегрузке одной ветви системы преднапряжения относительно другой и снижает как общую несущую способность балки, так и надежную работу системы преднапряжения.The disadvantage of steel-concrete prestressed beam is the impossibility of a uniform distribution of stress forces. This leads to an overload of one branch of the prestressing system relative to the other and reduces both the overall load-bearing capacity of the beam and the reliable operation of the prestressing system.

Полезная модель направлена на повышение общей несущей способности сталежелезобетонной балки за счет выравнивания усилий в ветвях преднапряженной арматуры.The utility model is aimed at increasing the overall bearing capacity of a steel-reinforced concrete beam by balancing forces in the branches of prestressed reinforcement.

Результат достигается тем, что в сталежелезобетонной балке, включающей стальной профиль цельного или составного двутаврового сечения, имеющей анкерные элементы, продольные арматурные стержни по дуге провисания и бетон замоноличивания, согласно полезной модели анкерные элементы расположены по дуге натяжения продольных преднапряженных стержней по обеим сторонам стенки. На концах анкерных стержней размещены преднапряженные стержни из гибкой арматуры, а в торцевой части балки установлены уголковые профили, в которых с обоих концов натяжным узлом закреплены концы продольных арматурных стержней, при этом для центрирования поворотных уголков в средней части приварены коротыши с двух сторон стенки балки.The result is achieved in that in a steel-reinforced concrete beam, which includes a steel profile of a whole or composite I-section, having anchor elements, longitudinal reinforcing bars along the sagging arc and concrete monolithing, according to the utility model, the anchor elements are located along the tension arc of longitudinal prestressed rods on both sides of the wall. At the ends of the anchor rods, pre-stressed rods of flexible reinforcement are placed, and corner profiles are installed in the end of the beam, in which the ends of the longitudinal reinforcing rods are fixed at both ends by a tensioning unit, and to shorten the turning angles in the middle part, shorts are welded on both sides of the beam wall.

На фиг. 1 изображена сталежелезобетонная преднапряженная балка, состоящая из двутаврового профиля цельного или составного сечения с анкерными элементами, продольной арматурой и бетоном замоноличивания; на фиг. 2 узел крепления преднапряженных продольных стержней; на фиг. 3 вид «Б» узла крепления «А» преднапряженных стержней в верхнем торце балки, на фиг. 4 вид «В» узла крепления «А».In FIG. 1 shows a steel-reinforced concrete prestressed beam, consisting of an I-beam profile of a whole or composite section with anchor elements, longitudinal reinforcement and monolithic concrete; in FIG. 2 attachment point for prestressed longitudinal rods; in FIG. 3, view “B” of attachment unit “A” of prestressed rods in the upper end of the beam, in FIG. 4 view "B" of the mount "A".

Сталежелезобетонная преднапряженная балка включает стальной профиль 1 и бетон замоноличивания 2. Для обеспечения сцепления бетона и совместной его работы со стальным профилем приварены по дуге преднапряжения гибкой продольной арматуры анкерные стержни (стад-болты) 3 по обе стороны стенки. На концах анкерных элементов (стад-болтов) 3, снизу размещены стержни 4 из гибкой арматуры. В концевой части балки установлен уголковый профиль 5, в которых натяжным узлом 6 закреплены концы продольных арматурных стержней 4. Для центрирования поворотных уголков 5 в средней части приварены коротыши 7.Pre-stressed steel-reinforced concrete beam includes steel profile 1 and monolithic concrete 2. To ensure concrete adhesion and joint work with the steel profile, anchor rods (stud bolts) 3 on both sides of the wall are welded along the prestressing arc of flexible longitudinal reinforcement. At the ends of anchor elements (stud bolts) 3, rods 4 of flexible reinforcement are placed below. A corner profile 5 is installed in the end part of the beam, in which the ends of the longitudinal reinforcing bars 4 are fixed with a tensioning unit 6. To center the rotary corners 5, shorties 7 are welded in the middle part.

В заводских условиях сначала выполняют приварку анкеров 3 по дуге натяжения гибкой продольной арматуры. При необходимости анкерный стержень 3 выполняют из стад-болта. При приварке анкеров 3 их шаг уменьшают к опорам. Выполняют приварку коротышей 7 к поворотным уголкам 5. Концы продольных стержней 4, снабженные резьбой под гайку натяжного узла 6 пропускают через отверстия поворотных уголков 5 (фиг. 3), размещая их снизу анкерных стержней 3, надевают гайку 6 и затягивают гибкие продольные стержни 4, создавая преднапряжение. После подготовительных процедур производят замоноличивание бетоном боковых полостей цельного (фиг. 1) или составного двутавра.In the factory, the anchors 3 are first welded along the tension arc of the flexible longitudinal reinforcement. If necessary, the anchor rod 3 is made of stud bolt. When welding anchors 3, their step is reduced to the supports. Welding shorties 7 to the rotary angles 5. The ends of the longitudinal rods 4, threaded under the nut of the tension unit 6 are passed through the holes of the rotary angles 5 (Fig. 3), placing them from the bottom of the anchor rods 3, put on the nut 6 and tighten the flexible longitudinal rods 4, creating prestress. After the preparatory procedures, monolithic concrete is made of the lateral cavities of the integral (Fig. 1) or composite I-beams.

Такое саморегулируемое выполнение преднапряжения продольной гибкой арматуры позволяет равномерно распределить усилия преднапряжения, исключает перегрузку отдельных ветвей, повышает жесткость и общую несущую способность сталежелезобетонной балки и надежность работы системы преднапряжения.Such a self-regulating performance of prestressing of longitudinal flexible reinforcement allows evenly distributing prestressing forces, eliminates overloading of individual branches, increases the stiffness and overall bearing capacity of a steel-reinforced concrete beam and the reliability of the prestressing system.

Собранная сталебетонная преднапряженная балка увеличивает жесткость, трещиностойкость, общую несущую способность и надежность, а также уменьшает материалоемкость составной балки.The assembled steel-concrete prestressed beam increases stiffness, crack resistance, overall bearing capacity and reliability, and also reduces the material consumption of the composite beam.

Claims

Steel-reinforced concrete prestressed beam, including steel profiles forming an I-section, having anchor elements, longitudinal reinforcing bars and filling concrete, characterized in that at the ends of the upper part of the I-beam there are mounted corner profiles supported on the wall with the possibility of rotation, in which corner ends are fixed at both ends by a tension unit prestressed flexible reinforcing bars, while for the centering of the turning corners in the middle part two shorties are welded on both sides of the beam wall.