RU196431U1

RU196431U1 - PRE-STRESSED STEEL CONCRETE BEAM

Info

Publication number: RU196431U1
Application number: RU2019129431U
Authority: RU
Inventors: Фарит Сахапович Замалиев; Валерий Георгиевич Рябов; Эмиль Фаритович Замалиев; Джаукар Фирдусович Фатклисламов
Priority date: 2019-09-17
Filing date: 2019-09-17
Publication date: 2020-02-28

Abstract

Полезная модель относится к области строительства и может быть использована в качестве балок перекрытий и покрытий жилых и общественных зданий.Полезная модель направлена на повышение общей несущей способности сталебетонной балки за счет выравнивания усилий в ветвях преднапряженной арматуры и усиления конструкции опорной ее части.Преднапряженная сталебетонная балка включает стальной двутавр цельного или составного сечения, бетон замоноличивания, к торцам двутавра приварены торцевые пластины, один отсек - с возможностью поворота, а для усиления опорной зоны - дополнительное ребро, преднапряженная арматура изолирована от бетона в неметаллической оболочке.Для увеличения несущей способности и жесткости балки до обетонирования боковых полостей профиля на торцах балки размещаются поворотные отсеки опорного ребра, на концах которых натяжным узлом закреплены концы гибких преднапряженных арматурных продольных стержней.Изготовленная таким образом преднапряженная стальная обетонированная балка обладает повышенной жесткостью, несущей способностью, обеспечивает уменьшение материалоемкости на арматуру, увеличивает трещиностойкость, обладает повышенной надежностью благодаря изолированному размещению арматуры в неметаллической оболочке и саморегулированию преднапряжения продольной арматуры.The utility model relates to the field of construction and can be used as floor beams and coatings of residential and public buildings. A useful model is aimed at increasing the overall bearing capacity of a steel concrete beam by balancing forces in the branches of prestressed reinforcement and strengthening the structure of its supporting part. A prestressed steel concrete beam includes steel I-beam of whole or composite section, monolithic concrete, end plates are welded to the ends of the I-beam, one compartment is rotatable, and d To strengthen the support zone - an additional rib, prestressed reinforcement is isolated from concrete in a non-metallic shell. To increase the load-bearing capacity and rigidity of the beam until the side cavities of the profile are concrete, the rotary compartments of the supporting rib are placed at the ends of the beam, at the ends of which the ends of the flexible flexible prestressed reinforcing longitudinal rods are fixed . The pre-stressed steel concrete beam made in this way has increased rigidity, load-bearing ability, and provides ix material consumption on the valve, increases the fracture toughness, has increased reliability due to the placement of the isolated valve in a non-metallic sheath and self-regulation longitudinal prestressing reinforcement.

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.

Известно сталебетонная преднапряженная балка, включающая стальные двутавровые профили, анкерные стержни, преднапряженную гибкую арматуру с обеих сторон профиля и бетон заполнения (см. патент на полезную модель №155802 Е04С 3/294, 2015).Known steel pre-stressed 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 prestressing 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.

Известна сталежелезобетонная преднапряженная балка включающая стальные профили образующие двутавровое сечение, анкерные стержни, преднапряженную гибкую арматуру, у которой в торцах стального профиля установлены с возможностью поворота для регулирования усилий преднапряжения уголковые коротыши (см. патент на полезную модель №165473 Е04 с 3/294, опуб. в бюл. №29 20.10.2016 г.).Known steel-reinforced concrete prestressed beam including steel profiles forming an I-section, anchor rods, prestressed flexible reinforcement, in which angular shorts are installed at the ends of the steel profile to rotate to regulate the prestressing forces (see Utility Model Patent No. 165473 E04 with 3/294, publ. . in bulletin No. 29 10.20.2016).

Недостатками сталежелезобетонной преднапряженной балки являются ослабление сечения стенки балки вырезом для размещения уголкового коротыша, слабая несущая способность опорной зоны балки из-за отсутствия опорных ребер.The disadvantages of steel-reinforced concrete prestressed beams are the weakening of the cross section of the beam wall with a cutout to accommodate the angular shorty, the weak bearing capacity of the supporting zone of the beam due to the absence of supporting ribs.

Наиболее близкой является преднапряженная стальная обетонированная балка, включающая стальные двутавровые профили, имеющие анкерные элементы, продольные арматурные стержни и бетон заполнения у которой в торцевой части балки установлены несколько стальных пластин с возможностью поворота.The closest is a prestressed steel concrete beam, including steel I-beams having anchor elements, longitudinal reinforcing bars and concrete filling in which several steel plates are mounted in the end part of the beam with the possibility of rotation.

Недостатками преднапряженной балки являются трудоемкость выполнения опорных ребер, ослабление выравнивания усилий преднапряжения в спаренных арматурных стержнях после обетонирования, уменьшение усилий преднапряжения по мере удаления от торца, т.е. в расчетном сечении в середине балки по которому определяется несущая способность преднапряженной балки от эксплуатационной нагрузки.The disadvantages of the prestressed beam are the complexity of the support ribs, the weakening of the alignment of the prestressing forces in the paired reinforcing bars after concreting, the reduction of the prestressing forces with distance from the end, i.e. in the design section in the middle of the beam by which the bearing capacity of the prestressed beam from the operating load is determined.

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

Результат достигается тем, что в сталебетонной балке, включающей стальной профиль цельного или составного двутаврового сечения, имеющей продольные преднапряженные арматурные стержни и бетон замоноличивания согласно полезной модели в торцевой части балки установлен поворотный отсек ребра, в котором с обоих концов натяжным узлом закреплены концы продольных арматурных стержней, при этом для центрирования поворотного ребра, в средней части своей длины оно приварено на «прихватках» к стенке балки, а арматурные стержни заключены в неметаллические толстостенные трубки, в торцевой части в составные патрубки. В торцевой части установлено дополнительное опорное ребро, которое соединено с торцевым ребром балки посредством составных патрубков одна часть которых приварена к торцевому, а другая - к промежуточному ребру, притом для возможности поворота отсека ребра у него с торцов выбрана «четверть», а одна часть составного патрубка снабжена гофрированной трубкой.The result is achieved in that in a steel-concrete beam, including a steel profile of an integral or composite I-section, having longitudinal prestressed reinforcing bars and monolithic concrete according to a utility model, a rotary rib section is installed in the end part of the beam, in which the ends of the longitudinal reinforcing bars are fixed at both ends by a tensioning unit in this case, to center the rotary rib, in the middle part of its length it is welded on the “tacks” to the beam wall, and the reinforcing bars are enclosed in non-metal thick thick-walled tubes, in the end part into composite pipes. An additional support rib is installed in the end part, which is connected to the end edge of the beam by means of composite nozzles, one part of which is welded to the end and the other to the intermediate rib, moreover, a quarter is selected from the ends for the possibility of turning the rib compartment, and one part of the composite the nozzle is equipped with a corrugated tube.

На фиг. 1 изображена преднапряженная сталебетонная балка, состоящая из двутаврового профиля цельного или составного сечения, с продольной арматурой и бетоном замоноличивания; на фиг. 2 - узел «А» торцевой части балки; на фиг. 3 - фрагмент торцевой части балки; на фиг. 4 - стык поворотного отсека ребра с боковым ребром.In FIG. 1 shows a prestressed steel-concrete beam, consisting of an I-beam profile of a whole or composite section, with longitudinal reinforcement and monolithic concrete; in FIG. 2 - node "A" of the end of the beam; in FIG. 3 - a fragment of the end of the beam; in FIG. 4 - joint rotary compartment ribs with a side rib.

Преднапряженная сталебетонная балка включает стальной профиль 1 и бетон замоноличивания 2. В концевой части балки установлен узел крепления «А» арматурного стержня 3, в котором натяжным узлом 4 закреплены концы продольных арматурных стержней 3. Для центрирования поворотного отсека ребра 5, он в средней части приварен точечным «прихватом» 6. Для изоляции от бетона 2 продольные стержни 3 пропущены через неметаллические трубы 7. Для усиления опорной части балки, в пределах опоры установлено дополнительное ребро 8, приваренное сваркой к стенке и полкам профиля 1. К поворотному отсеку 5 и дополнительному ребру 8 приварены составные части патрубка 9 и 10. Для возможности поворота отсека ребра 5 патрубок 9 снабжен гофрированной трубкой 11, а на торцах поворотного отсека 5 и бокового ребра 12 выбраны четверти которые обеспечивают зазор «А» 13.The pre-stressed steel-concrete beam includes a steel profile 1 and monolithic concrete 2. At the end of the beam, a fastening unit “A” of the reinforcing bar 3 is installed, in which the ends of the longitudinal reinforcing bars 3 are fixed by the tensioning unit 4. To center the rotary compartment of the rib 5, it is welded in the middle part point "grab" 6. For isolation from concrete 2, longitudinal rods 3 are passed through non-metallic pipes 7. To strengthen the supporting part of the beam, an additional rib 8 is installed within the support, welded to the wall by welding and the profile shelves 1. The components of the pipe 9 and 10 are welded to the rotary compartment 5 and the additional rib 8. To enable the rib compartment 5 to rotate, the pipe 9 is equipped with a corrugated tube 11, and quarters are selected at the ends of the rotary compartment 5 and side rib 12, which provide a clearance of “A " thirteen.

В заводских условиях сначала на концах арматурных стержней 3 нарезают резьбу, на опорных отсеках ребра 5 выполняют отверстия под арматурные стержни 3. На «прихватках» 6 собирают отсек 5 торцевого ребра. Концы продольных стержней 3, снабженные резьбой под гайку натяжного узла 4 пропускают через трубки 7, 9 и 10, а также через отверстия ребер 5 и 8 (фиг. 2), надевают гайку 4 и затягивают гибкие продольные стержни 3, создавая преднапряжение. После подготовительных процедур производят замоноличивание бетоном 2 боковых полостей цельного (фиг. 1) или составного двутавра.In the factory, first, threads are cut at the ends of the reinforcing bars 3, holes for the reinforcing bars 3 are made on the supporting compartments of the ribs 5. At the “tacks” 6, the compartment 5 of the end rib is assembled. The ends of the longitudinal rods 3 threaded under the nut of the tension unit 4 are passed through the tubes 7, 9 and 10, as well as through the holes of the ribs 5 and 8 (Fig. 2), put on the nut 4 and tighten the flexible longitudinal rods 3, creating prestressing. After preparatory procedures, monolithic concrete 2 side cavities of the integral (Fig. 1) or composite I-beams are produced.

Такое саморегулируемое выполнение преднапряжения продольной гибкой арматуры позволяет равномерно распределить усилия преднапряжения, исключает перегрузку отдельных ветвей за счет изоляции контакта продольных арматурных стержней с бетоном, повышает жесткость и общую несущую способность 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 by isolating the contact of longitudinal reinforcing bars with concrete, increases the rigidity and overall load-bearing capacity of the beam and the reliability of the prestressing system.

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

Claims

1. Pre-stressed steel-concrete beam, including steel profiles, forming an I-section with end turning ribs from the compartments, having anchor elements, longitudinal reinforcing bars and concrete filling, characterized in that, in order to maintain the same prestressing forces in the reinforcement along its entire length, prestressed reinforcing bars are passed into non-metal thick-walled tubes, and in the support zone into a metal composite pipe of two pieces, welded at one end to the intermediate and the other to the bend nth rib.

2. A prestressed steel-concrete beam according to claim 1, characterized in that for the possibility of the gate of the rib compartment one of the components of the nozzle is provided with a corrugated tube, and the rotary compartment of the support rib has “quarters” at the ends, providing gaps with side ribs.