RU2605862C2

RU2605862C2 - Steel-reinforced concrete beam

Info

Publication number: RU2605862C2
Application number: RU2015114740/03A
Authority: RU
Inventors: Фарит Сахапович Замалиев; Эльнар Фаритович Замалиев; Эмиль Фаритович Замалиев
Original assignee: Фарит Сахапович Замалиев
Priority date: 2015-04-20
Filing date: 2015-04-20
Publication date: 2016-12-27
Also published as: RU2015114740A

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: invention relates to construction, namely, to composite beams working in bending, used as buildings load-bearing elements. Steel-reinforced concrete beam is made of two shaped thin-walled steel shells, forming upper and lower belts filled with reinforced concrete and flat wall, with die-fixed ribs interconnected by bends of die-fixed studs ends. To ensure upper belt constant size die-fixed studs with bends are engaged with mesh reinforcement.

EFFECT: technical result of invention consists in improvement of beam carrying capacity.

1 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства, а именно к составным балкам, работающим на изгиб, используемым в качестве несущих элементов зданий.The invention relates to the field of construction, namely to composite beams that work on bending, used as load-bearing elements of buildings.

Известна сталежелезобетонная балка, включающая рабочую наружную арматуру из стальных листов и внутреннюю стержневую арматуру (см. патент Швейцарии №517877, кл. Е04С 3/20, 1972).Known steel-reinforced concrete beam, including a working external reinforcement of steel sheets and internal reinforcement (see Swiss patent No. 517877, class E04C 3/20, 1972).

В составной балке нейтральная ось проходит через бетонное сечение, разделяя ее на сжатую и растянутую зоны при изгибе. Растянутая зона бетона в изгибаемом элементе работает нерационально, для обеспечения необходимой несущей способности устанавливают дополнительную стержневую арматуру. Недостатками составной балки является затраты на нерационально работающий бетон и дополнительную стержневую арматуру.In a composite beam, the neutral axis passes through the concrete section, dividing it into compressed and stretched zones during bending. The stretched zone of concrete in the bent element works irrationally, to ensure the necessary bearing capacity, additional rod reinforcement is installed. The disadvantages of a composite beam is the cost of inefficient concrete and additional bar reinforcement.

Известна другая составная балка с листовой арматурой, выполненная в виде заполненной бетоном металлической формы с петлевыми анкерами [см. кн. Воронков Р.В. Железобетонные конструкции с листовой арматурой. Л., СИ, 1975, с. 17].Another composite beam with sheet reinforcement is known, made in the form of a metal mold filled with concrete with loop anchors [see Prince Voronkov R.V. Reinforced concrete structures with sheet reinforcement. L., SI, 1975, p. 17].

Недостатками балки являются лишний расход бетона, неэффективность работы петлевых анкеров и трудоемкость изготовления.The disadvantages of the beam are excessive consumption of concrete, the inefficiency of the loop anchors and the complexity of manufacturing.

Наиболее близкой к изобретению является составная балка с петлевыми анкерами, выполненная из пары фигурных тонкостенных оболочек, заполненных бетоном, соединенных между собой на сварке в нижней и поперечными пластинами в верхней зонах балки (см. а/с СССР №859571, кл. Е04С 3/293, 1981).Closest to the invention is a composite beam with loop anchors made of a pair of curly thin-walled shells filled with concrete, welded together in the lower and transverse plates in the upper zones of the beam (see a / c USSR No. 859571, class Е04С 3 / 293, 1981).

Недостатком составной балки является пониженная несущая способность и жесткость, а также наличие петлевых анкеров и поперечных пластин в верхней зоне, которые обеспечивают постоянство сечения в период замоноличивания бетоном и, как следствие, повышенную материалоемкость и трудоемкость изготовления балки.The disadvantage of a composite beam is a reduced bearing capacity and rigidity, as well as the presence of loop anchors and transverse plates in the upper zone, which ensure a constant cross-section during monolithic concrete and, as a result, increased material consumption and the complexity of manufacturing the beam.

Стенка составной балки работает нерационально, для обеспечения расчетной устойчивости стенки принимают завышенную толщину фигурных оболочек.The wall of a composite beam works irrationally, to ensure the calculated stability of the wall, the oversized thickness of the figured shells is adopted.

Изобретение направлено на повышение общей несущей способности и жесткости балки, устойчивости ее стенки, на понижение материалоемкости и упрощение изготовления.The invention is aimed at increasing the overall bearing capacity and stiffness of the beam, the stability of its wall, to reduce material consumption and simplify manufacturing.

Результат достигается тем, что сталежелезобетонная балка выполнена в виде заполненной армированным бетоном металлической формы из пары фигурных тонкостенных оболочек, образующих верхний, нижний пояса и вертикальную плоскую стенку, согласно изобретению для обеспечения постоянного размера поперечного сечения верхнего пояса в вертикальном участке тонкостенной оболочки выштампованы шпильки с загибами и зацеплены за сеточную арматуру. The result is achieved by the fact that the steel-reinforced concrete beam is made in the form of a metal mold filled with reinforced concrete from a pair of curly thin-walled shells forming the upper, lower chords and a vertical flat wall, according to the invention, studs with bends are stamped with a constant cross-sectional dimension of the upper chord in the vertical section of the thin-walled shell and hooked on the mesh reinforcement.

Результат достигается также тем, что для улучшения совместной работы нижнего пояса и стенки загнутые продольные кромки нижнего пояса с продольными краями стенки соединены посредством сварки.The result is also achieved by the fact that in order to improve the joint work of the lower zone and the wall, the curved longitudinal edges of the lower zone and the longitudinal edges of the wall are connected by welding.

На фиг. 1 изображен фрагмент общего вида сталежелезобетонной балки. На фиг. 2, 3 показаны конструкции крепления верхнего пояса с сеточной арматурой, на фиг. 4 - крепление плоских участков оболочки, образующих стенку, на фиг. 5 - крепление плоских участков стенки, на фиг. 6, 7 изображены вид балки сбоку и продольный разрез 1-1, соответственно.In FIG. 1 shows a fragment of a general view of a steel-reinforced concrete beam. In FIG. 2, 3 show the mounting structures of the upper belt with mesh reinforcement, in FIG. 4 - fastening of the flat sections of the shell forming the wall, in FIG. 5 - fastening of flat wall sections, in FIG. 6, 7 show a side view of the beam and a longitudinal section 1-1, respectively.

Сталежелезобетонная балка включает пару фигурных тонкостенных оболочек 1. Каждая из оболочек имеет верхний участок 2, образующий верхний пояс балки, вертикальный плоский участок 3, образующий стенку, горизонтальный участок 4, образующий нижний пояс. Для обеспечения постоянного размера верхнего пояса загнутые концы двухветвевых шпилек 5 верхнего участка 2 соединены с сеточной арматурой 6, сварная сеточная арматура 6 на определенном уровне зафиксирована полукруглым фиксатором 11. Полость оболочек 1 между верхними участками 2 заполнена бетоном 7. Верхние участки 2 оболочек для обеспечения сцепления с бетоном 7 снабжены рифами 8. Вертикальные плоские участки 3, образующие стенку балки, соединены между собой загибами шпилек 9. На плоских участках 3 оболочки 1 для обеспечения устойчивости стенки выштампованы ребра-выступы 10 полукольцевого сечения, с переменным шагом - а₁, а₂, а₃…Steel-reinforced concrete beam includes a pair of curly thin-walled shells 1. Each of the shells has an upper section 2, forming the upper belt of the beam, a vertical flat section 3, forming a wall, a horizontal section 4, forming a lower belt. To ensure a constant size of the upper belt, the bent ends of the double-branch rods 5 of the upper section 2 are connected to the mesh reinforcement 6, the welded mesh reinforcement 6 is fixed at a certain level by a semicircular lock 11. The cavity of the shells 1 between the upper sections 2 is filled with concrete 7. The upper sections of the 2 shells to provide adhesion with concrete 7 are provided with reefs 8. Vertical flat sections 3, forming the beam wall, are interconnected by the bends of the studs 9. On the flat sections 3 of the shell 1 to ensure the stability of the walls and the ribs-protrusions 10 of a semicircular section are stamped, with a variable pitch - a ₁ , a ₂ , and ₃ ...

Для обеспечения расчетной площади нижнего пояса, образованного горизонтальным участком 4 оболочек 1, продольные кромки горизонтального участка 4 загнуты внутрь и соединены продольными краями вертикального участка 3 посредством сварки 11.To ensure the estimated area of the lower zone formed by the horizontal section 4 of the shells 1, the longitudinal edges of the horizontal section 4 are bent inward and connected by the longitudinal edges of the vertical section 3 by welding 11.

Изготовление составной сталежелезобетонной балки выполняют в следующей последовательности.The manufacture of composite steel-reinforced concrete beams is performed in the following sequence.

В заводских условиях сначала выполняют оболочки 1 из тонколистовой стали методом штамповки или гнутья, на плоских участках 3 штампуют ребры-выступы 10 полукольцевого сечения, с шагом, уменьшающимся к торцу участка 3 и шпильки 9. На участке 2 выполняют двухветвевые шпильки с загибами 5 и рифы 8. Продольные кромки горизонтального участка 4 загибают внутрь до соприкосновения с противолежащей гранью, образуя полостной или фальцевый нижний пояс.In the factory, the shells 1 are first made of sheet steel by stamping or bending, on the flat sections 3 the ribs-protrusions 10 of the half-ring section are stamped, with a step decreasing to the end of section 3 and the stud 9. In section 2, two-branch studs with bends 5 and reefs are made 8. The longitudinal edges of the horizontal section 4 are bent inward until they come into contact with the opposite face, forming a cavity or fold bottom belt.

Соединяют оболочки 1 стыковкой вертикальных плоских участков 3, для этого вводят шпильки 9 в отверстия от выштамповки и загибают концы. Загнутые продольные кромки горизонтального участка 4 на стыке продольных краев вертикального участка 3 соединяют сваркой 11.The shells 1 are connected by docking of the vertical flat sections 3, for this, the studs 9 are inserted into the holes from the stamping and the ends are bent. Curved longitudinal edges of the horizontal section 4 at the junction of the longitudinal edges of the vertical section 3 are connected by welding 11.

В полость верхнего пояса, образованного участками 2, на двухветвевые шпильки с загибами 5 укладывают сеточную арматуру 6, с размещением поперечных стержней внутрь ветвей, с фиксированием продольных стержней в фиксаторе 11 и заполняют бетоном 7.In the cavity of the upper belt formed by sections 2, on double-branch studs with bends 5, mesh reinforcement 6 is laid, with the transverse rods placed inside the branches, with the longitudinal rods fixed in the latch 11 and filled with concrete 7.

Выполнение оболочек сталежелезобетонной балки из тонколистовой стали методом штамповки или гнутья уменьшает количество сварных швов, а также позволяет создавать сечение верхнего пояса других форм, например полуокружности или треугольной.The execution of the shells of the steel-reinforced concrete beam of sheet steel by stamping or bending reduces the number of welds, and also allows you to create a section of the upper belt of other shapes, such as a semicircle or triangular.

Предлагаемая сталежелезобетонная балка по сравнению с известными решениями обладает повышенной несущей способностью, жесткостью, устойчивостью стенки и обеспечивает уменьшение материалоемкости балки и упрощение изготовления.The proposed steel-reinforced concrete beam in comparison with the known solutions has an increased bearing capacity, rigidity, stability of the wall and provides a reduction in the material consumption of the beam and simplification of manufacture.

Claims

1. Steel-reinforced concrete beam with mesh reinforcement made in the form of a metal mold filled with reinforced concrete from a pair of curly thin-walled shells with punchings forming the upper, lower zones and a vertical flat wall, characterized in that to maintain a constant cross-sectional size of the upper belt during monolithic concrete in the upper section of the thin-walled shell, the studs are stamped with bends and hooked to the mesh reinforcement.

2. Steel-reinforced concrete beam according to claim 1, characterized in that the longitudinal edges of the horizontal section forming the lower belt are bent inward until they touch the opposite side, the longitudinal edges of the flat wall and the curved edges of the lower belt are connected by welding.