RU223028U1 - Балка прогонная строительная - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к элементам строительных конструкций, а именно к прогонам. Техническим результатом является повышение надежности конструкций, в которых используются прогонные балки, который достигается за счет того, что балка прогонная строительная выполнена Т-образной, состоящая из верхних и нижних частей с элементами продольного арматурного проката в нижней части по всей длине, отличающаяся тем, что с торцов выполнены выступы, которые являются продолжением верхней части, выступы выполнены по форме трапеции с элементами поперечного проката по форме контура и элементами продольного проката по всей длине выступов, поперечный арматурный прокат выполнен Т-образной формой, повторяющей контуры балки, в нижней части по углам выполнены элементы продольного арматурного проката, также в нижней части выполнены элементы продольного арматурного проката, которые располагаются вертикально в ряд по центру, в верхней части в торцевых частях выполнены элементы продольного проката в два ряда вдоль малого и большого оснований трапеции верхней части, аналогично элементом продольного проката выступов, в верхней части по длине балки выполнены элементы продольного проката в углах малого и большого оснований трапеции верхней части, все элементы продольного арматурного проката располагаются внутри поперечного арматурного проката, выполненного по контуру, между верхней и нижней частями расположен поперечный элемент проката в виде перегородки, элементы поперечного арматурного проката также выполнены у торцов в виде вертикально расположенных элементов по всей высоте прогона в средней его части. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Полезная модель относятся к элементам строительных конструкций, а именно к прогонам [E04C 3/00, E04C 3/02, E04C 3/04].

Из уровня техники известна БАЛКА [https://gidfundament.ru/materialy/balki-razmery-seriya-naznachenie.html] которая выполнена Т-образной, состоящей из верхних и нижних частей со строповочными петлями в верхней части.

Наиболее близкой по технической сущности является БЕТОННАЯ БАЛКА [CZ 19666, опубл. 01.16.2009] состоящая из полки и стенки, расположенных в форме перевернутой буквы Т, с переходным участком полки в месте ее соединения к стенке, где верхние поверхности полки с обеих сторон стенки перед их соединением с переходными участками наклонены относительно горизонтальной плоскости базовой поверхности полки под углом от 6,5° до 35°, а предварительно напряженные стальные тросы расположены по длине балки в ее полке не менее чем в два ряда друг над другом, между нижним рядом стальных тросов и нижним концом полки расположены стальные стержни нижней внутренней продольной арматуры, расположенные рядом друг с другом в ряд, далее в районе верхнего торца стенки расположены рядами друг над другом стальные стержни, верхняя внутренняя продольная бетонная арматура, где расположены натянуьые стальные тросы, нижняя внутренняя продольная бетонная арматура и верхняя внутренняя продольная бетонная арматура, которая окружена стальными стержнями внутренней поперечной бетонной арматуры, индивидуально расположенными последовательно по длине балки, причем горизонтальные стальные стержни внутренней вспомогательной бетонной арматуры прикреплены к вертикальным стальным стержням каждого узла этой внутренней поперечной бетонной арматуры в районе стенки балки, стальные стержни внешней соединительной арматуры выступают из верхней поверхности стенки балки.

Недостатком аналога и прототипа является их низкая надежность из-за того, что во внутреннем объеме балок элементы арматурного каркаса расположены не оптимальным образом с точки зрения устойчивости к механическим внешним воздействиям.

Задачей полезной модели является устранение недостатков прототипа.

Техническим результатом является повышение надежности конструкций, в которых используются прогонные балки.

Заявленный технический результат достигается за счет того, что балка прогонная строительная, выполнена Т-образной, состоящая из верхних и нижних частей с элементами продольного арматурного проката в нижней части по всей длине, отличающаяся тем, что с торцов выполнены выступы, которые являются продолжением верхней части, выступы выполнены по форме трапеции с элементами поперечного проката по форме контура и элементами продольного проката по всей длине выступов, поперечный арматурный прокат выполнен Т-образной формой, повторяющей контуры балки, в нижней части по углам выполнены элементы продольного арматурного проката, также в нижней части выполнены элементы продольного арматурного проката которые располагаются вертикально в ряд по центру, в верхней части в торцевых частях выполнены элементы продольного проката в два ряда вдоль малого и большого оснований трапеции верхней части, аналогично элементом продольного проката выступов, в верхней части по длине балки выполнены элементы продольного проката в углах малого и большого оснований трапеции верхней части, все элементы продольного арматурного проката располагаются внутри поперечного арматурного проката, выполненного по контуру, между верхней и нижней частями расположен поперечный элемент проката в виде перегородки, элементы поперечного арматурного проката также выполнены у торцов в виде вертикально расположенных элементов по всей высоте прогона в средней его части.

В частности, к верхней части смонтирована строповочная петля.

На фиг 1 показан вид балки прогонной строительной сверху.

На фиг 2 показан вид балки прогонной строительной сбоку.

На фиг 3 показан вид в разрезе G-G балки прогонной строительной.

На фиг 4 показан вид в разрезе H-H балки прогонной строительной.

На фиг 5 показан вид в разрезе K-K балки прогонной строительной.

На фигурах обозначено:

1 - выступ; 2 - верхняя часть; 3 - нижняя часть; 4 - строповочная петля; 5 - продольный арматурный прокат нижней части; 6 - продольный арматурный прокат верхней части; 7 - поперечный арматурный прокат верхней части; 8 - поперечный арматурный прокат прогона; 9 - перегородка поперечного арматурного проката.

Балка прогонная строительная выполнена с выступами 1 с торцевых частей. При этом прогон состоит из верхней 2 и нижней 3 частей. Верхняя часть 2 выполнена в виде трапеции со скругленными краями. Выступ 1 в торцевой части является продолжением верхней части 2. Нижняя часть 3 также выполнена в виде трапеции со скругленными краями. Большее основание трапеции нижней части 3 выполнено меньшим, чем меньшее основание трапеции верхней части 2. Верхняя 2 и нижняя 3 части выполнены цельными, образующими Т-образный профиль сечения. К верхней части 2 смонтировано не менее одной строповочной петли 4. Прогон строительный выполнен с арматурным каркасом, который характеризуется наличием поперечного и продольного арматурного проката. Продольный арматурный прокат нижней части 5 проходит по длине проката и располагается по углам малого основания трапеции. Также элементы продольного арматурного проката нижней части 5 располагаются вертикально в ряд по центру нижней трапеции. Продольный арматурный прокат верхней части 6 вблизи торцов располагается по всей длине прогона в два ряда вдоль малого и большого оснований трапеции верхней части 2. Количество арматурных элементов продольного арматурного проката верхней части 6 расположенных непосредственно по длине балки уменьшено, в средней части (не с торцов) конструкции прокат располагается только в углах трапеции верхней части 2. Поперечный арматурный прокат выполнен по форме контуров изделия (на фиг. не обозначен), таким образом на выступах 1 поперечный арматурный прокат выполнен по форме трапеции. В основной части прогона поперечный арматурный прокат выполнен Т-образной формой, повторяющей часть контуров двух трапеций. Также поперечный арматурный прокат верхней части 7 выполнен в виде вертикально расположенных элементов по всей высоте верхней части 2 в правой и левой ее частях. Поперечный арматурный прокат прогона 8 выполнен в виде вертикально расположенных элементов по всей высоте прогона в средней его части у торцов. Перегородка поперечного арматурного проката 9 выполнена в виде горизонтального расположенного элемента, разделяющего верхнюю 2 и нижнюю 3 части прогона.

Балку прогонную строительную используют следующим образом.

Первоначально изготавливают прогон с указанной формой и структурой арматурного каркаса. Балку прогонную размещают горизонтально на несущие конструкции здания (стены, колонны, пилоны и т.д.). Поверх прогоны могут быть смонтированы другие элементы конструкции, например балки или кровля. В процессе эксплуатации здания, прогон выполняет функцию поддержки (опоры) смонтированных поверх нее элементов конструкции. Выступы 1 с торцевых частей формируют опорный участок прогонных балок на стропильные балки без существенного увеличения высоты конструкции покрытия. Наличие стороповочных петель 4 обеспечивает удобство монтажа прогонов в конструкцию здания. Наличие продольного арматурного проката нижней части 5 обеспечивает требуемую устойчивость к механической деформации при распределенной нагрузке по длине. Надежность достигается наличием проката как в углах сечения контракции (малого основания трапеции), так и по высоте нижней части 3. Наличие продольного арматурного проката верхней части 6 также обеспечивает требуемую устойчивость к механической деформации при распределенной нагрузки по длине, за счет расположения проката в ключевых местах конструкции, а именно в углах основания трапеции и вдоль ее верхней 2 и нижней 3 частей. Наличие поперечного проката по форме изделия, а также поперечного арматурного проката прогона 8 у торцов и перегородки поперечного арматурного проката 9 дополнительно усиливают конструкцию.

Заявленный технический результат - повышение надежности конструкций, в которых используются прогонные балки - достигается за счет того, что заявленная форма изделия, компоновка арматурных элементов и наличие элементов обеспечивающих надежное соединение балки, в комплексе обеспечивают устойчивость к механической деформации при распределенной нагрузки, а также надежность монтажа и фиксации прогонов. В частности, наличие поперечного проката по форме изделия, а именно Т-образного контура, обеспечивает целостность конструкции и дополнительно усиливает элементы арматурного каркаса, расположенных внутри контура. Поперечный арматурный прокат верхней части 7 усиливает верхнюю часть 2 и особенно выступы 1. Поперечный арматурный прокат прогона 8 усиливает всю центральную часть прогона с торцов. Продольный арматурный прокат верхней части 6 усиливает опорные элементы конструкции на стыке выступов 1 с нижней частью 3 за счет расположения арматурного проката в два ряда - сверху и снизу. Одновременно с этим, продольный арматурный прокат верхней части 6 усиливает конструкцию по всей ее длине за счет расположения в углах трапеции верхней части 2 внутри контура поперечного проката. Продольный арматурный прокат нижней части 5 усиливает конструкцию как по углам, так и по высоте. Перегородка поперечного арматурного проката 9 выступает в качестве дополнительного ребра жесткости. Выступы 1 обеспечивают надежный монтаж опорного участка прогонных балок на стропильные балки.

В 2023 году заявителем были изготовлены балки прогонные строительные. Их использование при строительстве, математическое моделирование, а также проведенные испытания, подтвердили заявленный технический результат. В частности, удалось уменьшить величину прогиба при сопоставимых нагрузках на 20-30%, также удалось увеличить расчетное время безотказной работы на 25-45% по сравнению с решениями известными из уровня техники.

Пример реализации заявленного технического решения показан на фиг. 1-5.

Пример достижения технического результата.

В ходе испытаний заявленное решение техническое решение сравнивалось с решениями аналога и прототипа. В частности, использовался прогон длинной 12 м. В ходе испытаний нагрузка на балки была распределена по длине. Использовались нагрузки от 200 до 600 кг/м². В среднем удалось уменьшить величину прогиба на 20-30% при сопоставимом весе и одинаковой длине прогонов. Расчетная величина прогиба, а также полученные показатели надежности были подтверждены в ходе математического и имитационного моделирования. Отдельно стоит отметить, что по сравнению с прототипом, также была существенно снижена материалоемкость армирующего каркаса при одновременном повышении надежности изделия. В частности, за счет того, что в решении прототипа продольный арматурный прокат верхней части 6 был выполнен в несколько рядов, обеспечивалась высокая надежность верхней части 2, при этом устойчивость нижней части 3 оказалась снижена, из-за чего пострадала надежность конструкции в целом. В заявленном решении используется только два ряда поперечного арматурного проката верхней части 6 на торцевых (опорных) участках, и только в углах трапеции по длине изделия, что существенно позволяет снизить материалоемкость, увеличивая надежность за счет точечного усиления нижней части 3 и опорных участков изделия.

Заявленное техническое решение является единым изделием и состоит из механически соединенных функциональных элементов. Соединение реализовано посредством сборочных операций на заводе изготовителе.

Claims (2)

1. Балка прогонная строительная, выполненая Т-образной, состоящая из верхних и нижних частей с элементами продольного арматурного проката в нижней части по всей длине, отличающаяся тем, что с торцов выполнены выступы, которые являются продолжением верхней части, выступы выполнены по форме трапеции с элементами поперечного проката по форме контура и элементами продольного проката по всей длине выступов, поперечный арматурный прокат выполнен Т-образной формой, повторяющей контуры балки, в нижней части по углам выполнены элементы продольного арматурного проката, также в нижней части выполнены элементы продольного арматурного проката, которые располагаются вертикально в ряд по центру, в верхней части в торцевых частях выполнены элементы продольного проката в два ряда вдоль малого и большого оснований трапеции верхней части, аналогично элементам продольного проката выступов, в верхней части по длине балки выполнены элементы продольного проката в углах малого и большого оснований трапеции верхней части, все элементы продольного арматурного проката располагаются внутри поперечного арматурного проката, выполненного по контуру, между верхней и нижней частями расположен поперечный элемент проката в виде перегородки, элементы поперечного арматурного проката также выполнены у торцов в виде вертикально расположенных элементов по всей высоте прогона в средней его части.

2. Балка по п.1, отличающаяся тем, что к верхней части смонтирована строповочная петля.