RU2641142C1 - Long-dimensional pipe concrete element - Google Patents
Long-dimensional pipe concrete element Download PDFInfo
- Publication number
- RU2641142C1 RU2641142C1 RU2017115751A RU2017115751A RU2641142C1 RU 2641142 C1 RU2641142 C1 RU 2641142C1 RU 2017115751 A RU2017115751 A RU 2017115751A RU 2017115751 A RU2017115751 A RU 2017115751A RU 2641142 C1 RU2641142 C1 RU 2641142C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shell
- concrete
- long
- holes
- pipe
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- On-Site Construction Work That Accompanies The Preparation And Application Of Concrete (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для изготовления несущих и ненесущих элементов строительных конструкций, преимущественно стержневых (колонн, пилонов, балок, раскосов ферм и т.п.).The invention relates to the field of construction and can be used for the manufacture of bearing and non-bearing elements of building structures, mainly rod (columns, pylons, beams, braces of trusses, etc.).
Известна несущая трубобетонная конструкция колонны, возведенная по известной технологии, содержащая металлическую трубу, заполненную поэтапно обжатым бетоном, образующим внутреннее ядро, при этом в металлическую трубу до ее заполнения бетонной смесью с помощью фиксаторов коаксиально устанавливают эластичный цилиндр, а в образовавшуюся полость между трубой и цилиндром подают бетон, после чего во внутреннюю полость трубы сверху с помощью домкратов устанавливают съемный фиксатор, а в эластичный цилиндр подают избыточное давление, способствующее обжатию и снижению усадочных деформаций бетона, по достижении бетоном прочности не менее 30% эластичный цилиндр извлекают, а образовавшуюся полость заполняют бетоном на расширяющемся цементе для создания дополнительного давления и повышения физико-механических характеристик бетонного ядра и трубобетонной конструкции (патент РФ №2402662 С1, дата приоритета 04.08.2009, дата публикации 27.10.2010, авторы: Афанасьев А.А., Курочкин А.В., RU).A known supporting concrete pipe construction of the column, erected according to the known technology, containing a metal pipe filled with stage-by-stage compressed concrete forming the inner core, an elastic cylinder is coaxially installed in the metal pipe until it is filled with concrete using clamps, and the cavity between the pipe and cylinder is coaxially installed concrete is supplied, after which a removable clamp is installed on top of the pipe with the help of jacks, and overpressure is applied to the elastic cylinder, spos the compression and reduction of shrinkage deformation of concrete, when concrete reaches a strength of at least 30%, the elastic cylinder is removed, and the cavity formed is filled with concrete on expanding cement to create additional pressure and increase the physicomechanical characteristics of the concrete core and concrete structure (RF patent No. 2402662 C1, priority date 04.08.2009, publication date 10.27.2010, authors: Afanasyev A.A., Kurochkin A.V., RU).
Недостатками известной трубобетонной конструкции являются значительные трудозатраты и продолжительные сроки возведения, обусловленные поэтапным бетонированием ядра.The disadvantages of the known pipe-concrete structure are significant labor costs and long construction periods due to the phased concreting of the core.
Известна конструкция сталежелезобетонной колонны, состоящая из стальных труб, бетонного ядра и разделяющего слоя в виде специальной мастики, например тонкого слоя битума, расположенного между внутренней поверхностью стальной трубы и бетонным ядром для обеспечения вязкого проскальзывания бетонного ядра, при этом стальная труба не соединена с бетонным ядром (патент США № US 5012622 (А), дата приоритета 30.03.1990, дата публикации 07.05.1991, авторы: Takanori Sato и др., JP)A known construction of a steel-reinforced concrete column, consisting of steel pipes, a concrete core and a separating layer in the form of a special mastic, for example a thin layer of bitumen, located between the inner surface of the steel pipe and the concrete core to ensure viscous slipping of the concrete core, while the steel pipe is not connected to the concrete core (US patent No. US 5012622 (A), priority date 03/30/1990, publication date 05/05/1991, authors: Takanori Sato et al., JP)
Недостатками аналога являются: во-первых, низкая несущая способность из-за отсутствия совместной работы оболочки в виде стальной трубы и железобетонного ядра по всей длине элемента; во-вторых, трудоемкость изготовления из-за необходимости формирования разделительного слоя между стальной трубой и бетонным ядром.The disadvantages of the analogue are: firstly, low bearing capacity due to the lack of joint work of the shell in the form of a steel pipe and reinforced concrete core along the entire length of the element; secondly, the complexity of manufacturing due to the need to form a separation layer between the steel pipe and the concrete core.
Известна колонна, содержащая металлическую трубу с бетонным ядром внутри и разделительным слоем между ними, представляющим собой полиэтиленовую пленку (патент РФ №2099488 С1, дата приоритета 15.05.1995, дата публикации 20.12.1997, авторы: Меркин В.Е. и др., RU).A known column containing a metal pipe with a concrete core inside and a separation layer between them, which is a plastic film (RF patent No. 2099488 C1, priority date 05/15/1995,
Недостатками данного аналога являются: низкая несущая способность колонны, выполненной в виде трубобетонной конструкции, из-за отсутствия совместной работы бетонного ядра и металлической трубы, а также ограниченная область использования.The disadvantages of this analogue are: low bearing capacity of the column, made in the form of a concrete structure, due to the lack of joint work of the concrete core and metal pipe, as well as a limited area of use.
Известны трубобетонные конструкции, в которых для обеспечения совместной работы бетонного ядра и металлической трубы, а также для повышения несущей способности конструкции, внутри трубы перед заполнением ее бетонной смесью устанавливают анкеры с фиксацией в отверстиях, выполненных в трубе во взаимно перпендикулярных направлениях (патент РФ №2417290 С1, дата приоритета 24.03.2010, дата публикации 27.04.2011, авторы: Афанасьев А.А., Курочкин А.В., RU; патент РФ №2420636 С1, дата приоритета 07.12.2009, дата публикации 10.06.2011, авторы: Афанасьев А.А., Курочкин А.В., RU).Pipe-concrete structures are known in which, to ensure the joint operation of the concrete core and the metal pipe, as well as to increase the load-bearing capacity of the structure, anchors are fixed inside the pipe before filling it with concrete mixes in the holes made in the pipe in mutually perpendicular directions (RF patent No. 2417290 C1, priority date 03.24.2010, publication date 04/27/2011, authors: Afanasyev A.A., Kurochkin A.V., RU; patent of the Russian Federation No. 2420636 C1, priority date 07.12.2009, publication date 10.06.2011, authors: Afanasyev A.A., Kurochkin A.V., RU).
Недостатком известных аналогов является сложность анкерных устройств.A disadvantage of the known analogues is the complexity of the anchor devices.
В качестве прототипа принят известный железобетонный сжатый элемент типа колонны, содержащий косвенную арматуру в виде замкнутой наружной оболочки, состоящей из нескольких отдельных секций, имеющих радиальные отверстия, причем каждая секция оболочки выполнена из пластмассы (Патент РФ №2151247 С1, дата приоритета 05.08.1998, дата публикации 20.06.2000, авторы: Уткин B.C., Борисов И.А., RU, прототип).As a prototype, a well-known reinforced concrete compressed element of the column type containing indirect reinforcement in the form of a closed outer shell consisting of several separate sections having radial openings, each shell section made of plastic, is adopted (RF Patent No. 21511247 C1, priority date 05.08.1998, publication date 06/20/2000, authors: Utkin BC, Borisov I.A., RU, prototype).
Недостатками прототипа являются: низкие эксплуатационные качества конструкции в связи с технико-эксплуатационными характеристиками пластмассовой оболочки, ограниченная область использования и малоэффективная технология возведения, - обусловленные следующими причинами:The disadvantages of the prototype are: low performance design due to the technical and operational characteristics of the plastic shell, limited area of use and inefficient construction technology, due to the following reasons:
- во-первых, материал оболочки низкопрочный, хрупкий, обладающий повышенной степенью горючести, выделяющий ядовитые газы в случае возгорания, подверженный старению, имеющий низкую антивандальную стойкость и низкую несущую способность;- firstly, the shell material is low-strength, brittle, with a high degree of combustibility, emits toxic gases in case of fire, subject to aging, having low anti-vandal resistance and low bearing capacity;
- во-вторых, применение данного устройства возможно только в качестве колонн;- secondly, the use of this device is possible only as columns;
- в-третьих, необходимость использования съемной опалубки при заполнении бетонной смесью элемента и обеспечении герметизации отверстий.- thirdly, the need to use removable formwork when filling the concrete mixture of the element and ensuring the sealing of the holes.
Технической проблемой, решаемой изобретением, является создание длинномерного сталебетонного элемента как несущего, так и ненесущего, в виде трубобетонной конструкции с высокой несущей способностью и эффективной технологией возведения; с применением более эффективного материала оболочки, обладающего большей прочностью, меньшей хрупкостью, большим расчетным сопротивлением, не подверженностью возгоранию, исключающего образование ядовитых испарений в случае воздействия огня, с низкой степенью старения материала и высокой антивандальной стойкостью; с расширением сферы использования, в том числе, в качестве колонн, пилонов, балок, раскосов ферм и т.п.; а также с обеспечением герметизации отверстий для эффективного заполнения бетонной смесью оболочки с отверстиями без использования съемной опалубки.The technical problem solved by the invention is the creation of a long-length steel-concrete element, both bearing and non-bearing, in the form of a pipe-concrete structure with high bearing capacity and effective construction technology; with the use of a more efficient shell material with greater strength, less brittleness, greater design resistance, no fire susceptibility, eliminating the formation of toxic fumes in the event of fire, with a low degree of aging of the material and high vandal resistance; with the expansion of the scope of use, including as columns, pylons, beams, braces of farms, etc .; as well as ensuring the sealing of openings for effective filling with concrete mixture of the shell with holes without the use of removable formwork.
Для решения технической проблемы предложен длинномерный трубобетонный элемент, содержащий бетонное ядро и арматуру в виде замкнутой наружной оболочки, имеющей радиальные отверстия. Согласно изобретению, новым является то, что оболочка выполнена в виде стальной трубы по всей длине элемента и снабжена внешним защитным покрытием, выполненным с возможностью предотвращения выхода бетона из отверстий оболочки при бетонировании ядра.To solve a technical problem, a long-length pipe-concrete element is proposed containing a concrete core and reinforcement in the form of a closed outer shell having radial openings. According to the invention, it is new that the shell is made in the form of a steel pipe along the entire length of the element and is provided with an external protective coating that is configured to prevent concrete from escaping from the holes of the shell when concreting the core.
Согласно изобретению, отверстия в оболочке выполнены продольными и поперечными рядами.According to the invention, the holes in the shell are made in longitudinal and transverse rows.
Согласно изобретению, отверстия в оболочке выполнены или круглыми, или квадратными, или прямоугольными, или овальными, или конической формы.According to the invention, the holes in the shell are made either round, or square, or rectangular, or oval, or conical in shape.
Согласно изобретению, отверстия круглой или конической формы, выполненные с внутренней стороны оболочки, могут быть несквозные.According to the invention, the holes of round or conical shape made on the inside of the shell may not be through.
Согласно изобретению, отверстия прямоугольной или овальной формы расположены с вытянутой осью в продольном или в поперечном направлениях.According to the invention, the holes are rectangular or oval in shape with an elongated axis in the longitudinal or transverse directions.
Согласно изобретению, отверстия прямоугольной или овальной формы расположены с наклоненной вытянутой осью по отношению к продольной оси элемента.According to the invention, the holes of a rectangular or oval shape are located with an inclined elongated axis with respect to the longitudinal axis of the element.
Согласно изобретению, отверстия прямоугольной или овальной формы расположены V-образными рядами с наклоненной вытянутой осью по отношению к продольной оси элемента.According to the invention, the holes of rectangular or oval shape are arranged in V-shaped rows with an inclined elongated axis with respect to the longitudinal axis of the element.
Согласно изобретению, отверстия в теле оболочки одного ряда выполнены большей величины по отношению к отверстиям соседнего ряда.According to the invention, the holes in the body of the shell of one row are made larger in relation to the holes of the adjacent row.
Согласно изобретению, длинномерный трубобетонный элемент содержит шпильки, установленные в диаметрально расположенных отверстиях оболочки, рядами в разных уровнях и во взаимно перпендикулярных направлениях, причем шпильки снабжены резьбовыми концами с распределительными шайбами, прижатыми к поверхности оболочки установленными на резьбовых концах гайками.According to the invention, a long-length pipe-concrete element contains studs installed in diametrically located shell openings in rows at different levels and in mutually perpendicular directions, the studs being provided with threaded ends with distribution washers pressed against the shell surface by nuts.
Согласно изобретению, распределительные шайбы выполнены либо с криволинейной вогнутой опорной поверхностью, соответствующей внешней поверхности элемента, либо с плоской опорной поверхностью, взаимодействующей с поверхностью выполненных на оболочке диаметрально расположенных пазов.According to the invention, the distribution washers are made either with a curved concave supporting surface corresponding to the outer surface of the element, or with a flat supporting surface interacting with the surface of the diametrically located grooves made on the shell.
Согласно изобретению, длинномерный трубобетонный элемент содержит арматурные стержни, установленные в диаметрально расположенных отверстиях оболочки, рядами в разных уровнях и во взаимно перпендикулярных направлениях, а также с выпусками или без них, причем концы стержней жестко скреплены с оболочкой посредством сварных соединений.According to the invention, a long-length pipe-concrete element contains reinforcing bars installed in diametrically located shell openings, in rows at different levels and in mutually perpendicular directions, as well as with or without outlets, the ends of the rods being rigidly bonded to the shell by means of welded joints.
Согласно изобретению, длинномерный трубобетонный элемент содержит стыки, образованные сварными соединениями обработанных торцов оболочки.According to the invention, a long pipe element contains joints formed by welded joints of the machined ends of the shell.
Согласно изобретению, стыки снабжены дополнительным упрочняющим слоем.According to the invention, the joints are provided with an additional reinforcing layer.
Согласно изобретению, длинномерный трубобетонный элемент содержит арматурные стержни, установленные в отверстиях оболочки в определенных местах, фиксированные в теле элемента и имеющие двухсторонние или односторонние выпуски, являющиеся анкерными выпусками для закрепления каких-либо элементов конструкций.According to the invention, a long-length pipe-concrete element contains reinforcing rods installed in the holes of the shell in certain places, fixed in the body of the element and having bilateral or unilateral outlets, which are anchor outlets for fixing any structural elements.
Согласно изобретению, внешнее защитное покрытие может быть выполнено или из герметизирующего материала, или из материала, обладающего антикоррозийными свойствами, и/или огнеупорными свойствами, и/или адгезионными свойствами, с возможностью нанесения внешнего дополнительного покрытия с повышенными прочностными свойствами, увеличивающими несущую способность элемента, повышающими местную устойчивость оболочки и обеспечивающими прочность оболочки в местах стыка.According to the invention, the external protective coating can be made either of a sealing material, or of a material having anticorrosion properties and / or refractory properties and / or adhesive properties, with the possibility of applying an external additional coating with increased strength properties that increase the bearing capacity of the element, increasing local stability of the shell and providing strength of the shell at the joints.
Согласно изобретению, внешнее защитное покрытие образовано или полиэтиленом, или углеволокном, или огнеупорным материалом, или скотчем, или композитным материалом, или кожей, или резиной.According to the invention, the outer protective coating is formed by either polyethylene, or carbon fiber, or refractory material, or scotch tape, or composite material, or leather, or rubber.
Согласно изобретению, бетонное ядро образовано или безусадочной мелкозернистой бетонной смесью, или самонапрягаемым мелкозернистым бетоном, или мелкозернистым фибробетоном.According to the invention, the concrete core is formed by either non-shrinking fine-grained concrete mixture, or self-tensioning fine-grained concrete, or fine-grained fiber-reinforced concrete.
Согласно изобретению, в оболочке выполнены технологические отверстия, снабженные заглушкой, устроенные с определенным шагом и диаметром для осуществления подачи через них бетонной смеси, а также с возможностью установки внутрь оболочки через указанные отверстия вибратора для уплотнения бетонной смеси в процессе бетонирования.According to the invention, in the shell there are technological holes provided with a plug arranged with a certain pitch and diameter for supplying concrete mixture through them, as well as with the possibility of installing inside the shell through the indicated holes of the vibrator to compact the concrete mixture in the process of concreting.
Изобретение поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:
- на фиг. 1 схематично изображен длинномерный трубобетонный элемент, общий вид;- in FIG. 1 schematically shows a long pipe element, General view;
- на фиг. 2 - участок длинномерного трубобетонного элемента с квадратными отверстиями;- in FIG. 2 - a section of a long pipe element with square holes;
- на фиг. 3 - участок длинномерного трубобетонного элемента с прямоугольными отверстиями, вытянутыми вдоль элемента;- in FIG. 3 - a section of a long pipe element with rectangular holes elongated along the element;
- на фиг. 4 - участок длинномерного трубобетонного элемента с прямоугольными отверстиями, вытянутыми в поперечном направлении;- in FIG. 4 - a section of a long pipe element with rectangular holes elongated in the transverse direction;
- на фиг. 5 - участок длинномерного трубобетонного элемента с овальными отверстиями, вытянутыми в продольном направлении;- in FIG. 5 - a section of a long pipe element with oval holes elongated in the longitudinal direction;
- на фиг. 6 - фрагмент оболочки с внутренними коническими несквозными отверстиями;- in FIG. 6 - a fragment of the shell with internal conical through holes;
- на фиг. 7 - участок длинномерного трубобетонного элемента с отверстиями овальной формы, расположенными с наклоненной вытянутой осью по отношению к продольной оси элемента;- in FIG. 7 - a section of a long pipe element with oval shaped holes located with an inclined elongated axis with respect to the longitudinal axis of the element;
- на фиг. 8 - участок длинномерного трубобетонного элемента с отверстиями овальной формы, расположенными V-образными рядами с наклоненной вытянутой осью по отношению к продольной оси элемента;- in FIG. 8 is a section of a long pipe element with oval-shaped holes located in V-shaped rows with an inclined elongated axis with respect to the longitudinal axis of the element;
- на фиг. 9 - участок длинномерного трубобетонного элемента с отверстиями разной величины в теле оболочки, причем отверстия одного ряда выполнены большей величины по отношению к отверстиям соседнего ряда и расположены в шахматном порядке;- in FIG. 9 - a section of a long pipe element with holes of different sizes in the body of the shell, and the holes of one row are made larger in relation to the holes of the neighboring row and are staggered;
- на фиг. 10 - то же, с отверстиями разной формы;- in FIG. 10 - the same, with holes of different shapes;
- на фиг. 11 - длинномерный трубобетонный элемент, содержащий шпильки, установленные в диаметрально расположенных отверстиях оболочки, рядами в разных уровнях и во взаимно перпендикулярных направлениях, общий вид;- in FIG. 11 is a long pipe element containing studs installed in diametrically located shell openings, in rows at different levels and in mutually perpendicular directions, general view;
- на фиг. 12 - поперечный разрез элемента, изображенного на фиг. 11;- in FIG. 12 is a cross-sectional view of the element of FIG. eleven;
- на фиг. 13 - узел А на фиг. 12;- in FIG. 13 - node A in FIG. 12;
- на фиг. 14 изображена распределительная шайба с криволинейной вогнутой опорной поверхностью, соответствующей внешней поверхности элемента;- in FIG. 14 shows a distribution washer with a curved concave supporting surface corresponding to the outer surface of the element;
- на фиг. 15 - поперечный разрез элемента, изображенного на фиг. 11, в варианте с плоской распределительной шайбой;- in FIG. 15 is a cross-sectional view of the element of FIG. 11, in the embodiment with a flat distribution washer;
- на фиг. 16 - узел Б на фиг. 15;- in FIG. 16 - node B in FIG. fifteen;
- на фиг. 17 - поперечный разрез длинномерного трубобетонного элемента, с арматурными стержнями, установленными с выпусками в диаметрально расположенных отверстиях оболочки, рядами в разных уровнях и во взаимно перпендикулярных направлениях, концы которых жестко скреплены с оболочкой посредством сварных соединений;- in FIG. 17 is a cross-sectional view of a long-length pipe-concrete element, with reinforcing rods installed with outlets in diametrically located shell openings, in rows at different levels and in mutually perpendicular directions, the ends of which are rigidly fastened to the shell by means of welded joints;
- на фиг. 18 - поперечный разрез длинномерного трубобетонного элемента с арматурными стержнями, установленными без выпусков в диаметрально расположенных отверстиях оболочки, рядами в разных уровнях и во взаимно перпендикулярных направлениях, концы которых жестко скреплены с оболочкой посредством сварных соединений;- in FIG. 18 is a cross-sectional view of a long-length pipe-concrete element with reinforcing bars installed without outlets in diametrically located shell openings, in rows at different levels and in mutually perpendicular directions, the ends of which are rigidly fastened to the shell by means of welded joints;
- на фиг. 19 - участок длинномерного трубобетонного элемента, состыкованного посредством сварного соединения торцов оболочки;- in FIG. 19 is a section of a lengthy pipe-concrete element joined by a welded joint of the ends of the shell;
- на фиг. 20 - поперечный разрез длинномерного трубобетонного элемента с арматурными стержнями, установленными в отверстиях оболочки в определенных местах, фиксированными в теле элемента и имеющими двухсторонние выпуски, являющиеся анкерными выпусками для закрепления каких-либо элементов конструкций;- in FIG. 20 is a cross-sectional view of a long-length pipe-concrete element with reinforcing bars installed in the holes of the shell in certain places, fixed in the body of the element and having bilateral outlets, which are anchor outlets for fixing any structural elements;
- на фиг. 21 - поперечный разрез длинномерного трубобетонного элемента с арматурными стержнями, установленными в отверстиях оболочки в определенных местах, фиксированными в теле элемента и имеющими односторонние выпуски, являющиеся анкерными выпусками для закрепления каких-либо элементов конструкций;- in FIG. 21 is a cross-sectional view of a long-length pipe-concrete element with reinforcing bars installed in the holes of the shell in certain places, fixed in the body of the element and having single-sided outlets that are anchor outlets for fixing any structural elements;
- на фиг. 22 - продольный разрез на фиг. 21;- in FIG. 22 is a longitudinal section in FIG. 21;
- на фиг. 23 схематично изображен длинномерный трубобетонный элемент с технологическими отверстиями для подачи бетонной смеси до границ зон бетонирования с погруженным наконечником вибратора;- in FIG. 23 schematically depicts a long pipe element with technological holes for supplying concrete mixture to the boundaries of the concrete zones with the immersed tip of the vibrator;
- на фиг. 24 схематично изображен длинномерный трубобетонный элемент с технологическими отверстиями и границами участков бетонирования.- in FIG. 24 schematically depicts a long pipe element with technological holes and the boundaries of the areas of concreting.
При этом на фиг. 2 - фиг. 10 бетонное ядро и наружное защитное покрытие условно не показаны.Moreover, in FIG. 2 - FIG. 10 the concrete core and the outer protective coating are not conventionally shown.
Длинномерный трубобетонный элемент, выполненный, например, в виде колонны, содержит бетонное ядро 1, замкнутую наружную оболочку 2 в виде стальной трубы по всей длине элемента, имеющей внешнее защитное покрытие 3 и радиальные отверстия 4 с образованными в них при бетонировании шпонками 5 (фиг. 1).A long-length pipe-concrete element, made, for example, in the form of a column, contains a
Внешнее защитное покрытие 3 стальной трубы может быть выполнено или из герметизирующего материала, или из материала, обладающего антикоррозийными свойствами, и/или огнеупорными свойствами, и/или адгезионными свойствами, с возможностью нанесения внешнего дополнительного покрытия с повышенными прочностными свойствами, увеличивающими несущую способность элемента, повышающими местную устойчивость оболочки и обеспечивающими прочность оболочки в местах стыка. В зависимости от условий эксплуатации в качестве защитного покрытия могут быть использованы такие материалы, как, например, полиэтилен, углеволокно, огнеупорный материал, скотч, кожа, резина, а также композитные материалы. Наряду с защитной функцией внешнее покрытие 3 также предотвращает вытекание бетона при формировании бетонного ядра 1 и шпонок 5.The external
Радиальные отверстия 4 в оболочке 2 выполнены продольными и поперечными рядами, образующими перфорированные участки для образования в них шпонок 5, обеспечивающих совместную работу бетонного ядра 1 и оболочки 2. Отверстия 4 могут быть разной формы в зависимости от характера воздействия нагрузки и условий работы. В частности, отверстия могут быть квадратные (фиг. 2), прямоугольные с вытянутой осью вдоль оболочки элемента (фиг. 3) и с вытянутой осью поперек оболочки элемента (фиг. 4), овальные (фиг. 5), конические несквозные отверстия, выполненные с внутренней стороны оболочки (фиг. 6), овальные с наклоненной вытянутой осью по отношению к продольной оси элемента (фиг. 7), овальные, расположенные V-образными рядами с наклоненной вытянутой осью по отношению к продольной оси элемента (фиг. 8), отверстия одного ряда могут быть большей величины по отношению к отверстиям соседнего ряда (фиг. 9), а также разной формы (фиг. 10) и могут быть расположены в шахматном порядке. При этом отверстия 4 с вытянутой осью в оболочке, как показано, например, на фиг. 5, способствуют снижению концентрации напряжений в шпонках 5 (условно не показано), а отверстия 4 с наклоненной осью относительно продольной оси элемента, как показано на фиг. 7 и фиг. 8, способствуют восприятию значительного крутящего момента, так как шпонки в указанных отверстиях работают на скручивание.The radial holes 4 in the
Для повышения местной устойчивости и совместной работы бетонного ядра и стальной оболочки длинномерного трубобетонного элемента в диаметрально расположенные отверстия 6 оболочки в разных уровнях и во взаимно перпендикулярных направлениях могут быть установлены шпильки 7 с резьбовыми концами, на которых расположены распределительные шайбы 8 или 9, плотно прижатые к оболочке 2 с помощью гаек 10 (фиг. 11 - фиг. 16). При этом распределительные шайбы 8, 9 для плотного прижатия к поверхности оболочки в узлах затяжки выполнены либо с вогнутой прилегающей к оболочке опорной гранью 11, радиус изгиба которой равен радиусу внешнего диаметра оболочки 2 (фиг. 12 - фиг. 14), либо с плоской опорной гранью, прилегающей к плоской поверхности пазов 12, выполненных на оболочке с диаметральным и параллельным расположением плоских поверхностей пазов 12 (фиг. 15, фиг. 16).To increase local stability and joint work of the concrete core and the steel shell of a long-length pipe-concrete element,
Местная устойчивость элемента и совместная работа бетонного ядра 1 и стальной оболочки 2 также могут быть повышены за счет арматурных стержней 13, установленных с выпусками или без них в диаметрально расположенных отверстиях оболочки, рядами в разных уровнях и во взаимно перпендикулярных направлениях, концы которых жестко скреплены с оболочкой посредством сварных соединений. При этом арматурные стержни 13 могут иметь выпуски (фиг. 17) или могут быть приварены «заподлицо» в зенкованное отверстие (фиг. 18).The local stability of the element and the joint work of the
По длине длинномерный трубобетонный элемент может иметь стыки 14, выполненные посредством сварного соединения обработанных заранее торцов оболочки (фиг. 19). Для повышения прочности стыков 14 расположенные вблизи их участки могут быть снабжены дополнительным покрытием композитными материалами (условно не показано).The length of the lengthy pipe-concrete element may have
В отверстиях оболочки в разных уровнях могут быть установлены арматурные прямые 15 (фиг. 20) или изогнутые 16 (фиг. 21, фиг. 22) стержни, фиксированные в теле бетонного ядра и имеющие двухсторонние или односторонние выпуски, являющиеся анкерными выпусками для закрепления каких-либо элементов конструкций.Reinforcing straight lines 15 (Fig. 20) or curved 16 (Fig. 21, Fig. 22) rods fixed in the body of the concrete core and having bilateral or unilateral outlets, which are anchor outlets for fixing any or structural elements.
Для осуществления бетонирования длинномерного трубобетонного элемента в стальной оболочке 2 выполнены технологические отверстия 17, снабженные заглушками 18. При этом отверстия 17 выполнены с возможностью подачи через них бетонной смеси и наконечника вибратора 19 (фиг. 23).For concreting of a long-length pipe-concrete element in a
Для эффективного формирования бетонного ядра 1 и шпонок 5 по технологии бетонирования, отраженной на фиг. 24, может быть использована или безусадочная мелкозернистая бетонная смесь, или самонапрягаемый мелкозернистый бетон, или мелкозернистый фибробетон.For the efficient formation of
Указанная бетонная смесь при бетонировании проникает в отверстия 4 и, пройдя через них, может незначительно деформировать внешнее защитное покрытие 3 и твердеть, исключая вытекание бетонной смеси. При этом защитное покрытие 3 выполняет функцию опалубки.The specified concrete mixture when concreting penetrates the
Для изготовления длинномерного трубобетонного элемента может быть использован прием, отраженный на фиг. 23 и фиг. 24, согласно которому, подаваемая для монолитного возведения бетонная смесь поступает под давлением в загерметизированную оболочку 2 через технологическое отверстие 17, расположенное в нижней части оболочки, поднимается под давлением вверх до определенной расчетной высоты, определяющей границу первого участка бетонирования, над которой устроено следующее незагерметизированное технологическое отверстие 17 (граница 1-го участка бетонирования), и начинает вытекать из него (фиг. 24). При этом подачу бетонной смеси прекращают, нижнее отверстие 17 закрывают заглушкой 18, а бетонную смесь при необходимости вибрируют с помощью погружения в нее наконечника вибратора 19 через верхнее технологическое отверстие 17, как показано на фиг. 23. Далее переходят к бетонированию следующего вышерасположенного участка.For the manufacture of a long-length pipe-concrete element, the technique shown in FIG. 23 and FIG. 24, according to which, the concrete mixture supplied for monolithic erection is supplied under pressure to the sealed
Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в повышении эффективности конструкции длинномерного трубобетонного элемента и технологии его возведения, в улучшении эксплуатационных качеств и расширении области использования, а достигается за счет применения более эффективного материала оболочки, обладающего большей прочностью, меньшей хрупкостью, большим расчетным сопротивлением, неподверженностью возгоранию, не образующего ядовитых испарений в случае воздействия огня, с низкой степенью старения материала и высокой антивандальной стойкостью; за счет возможного использования в качестве колонн, пилонов, балок, раскосов ферм и т.п., а также за счет обеспечения герметизации отверстий защитным покрытием для эффективного заполнения бетонной смесью оболочки с отверстиями без использования съемной опалубки.The technical result achieved by the invention is to increase the efficiency of the design of a long-length pipe-concrete element and the technology of its construction, to improve performance and expand the field of use, and is achieved through the use of a more effective shell material with greater strength, less brittleness, greater design resistance, non-susceptibility ignition that does not form toxic fumes in case of fire, with a low degree of aging of the material and high vandal resistance; due to the possible use as columns, pylons, beams, trusses of trusses, etc., and also due to the provision of sealing the holes with a protective coating to effectively fill the concrete with holes without using removable formwork.
При этом преимущества заявляемого длинномерного трубобетонного элемента, обеспечивающие указанный технический результат, обусловлены использованием в качестве оболочки с радиальными отверстиями стальных труб с внешним защитным покрытием, исключающим выход бетонной смеси из отверстий при бетонировании.At the same time, the advantages of the claimed long-length pipe-concrete element providing the indicated technical result are due to the use of steel pipes with an external protective coating as a shell with radial holes, which excludes the exit of the concrete mixture from the holes during concreting.
Claims (18)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017115751A RU2641142C1 (en) | 2017-05-03 | 2017-05-03 | Long-dimensional pipe concrete element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017115751A RU2641142C1 (en) | 2017-05-03 | 2017-05-03 | Long-dimensional pipe concrete element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2641142C1 true RU2641142C1 (en) | 2018-01-16 |
Family
ID=68235609
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017115751A RU2641142C1 (en) | 2017-05-03 | 2017-05-03 | Long-dimensional pipe concrete element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2641142C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU185035U1 (en) * | 2018-08-13 | 2018-11-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Steel concrete element |
RU2756260C1 (en) * | 2021-03-01 | 2021-09-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) | Method for strengthening the belt in the node of the tubular truss |
RU213498U1 (en) * | 2022-06-24 | 2022-09-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ) | Reinforced tensile metal element design |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997028327A1 (en) * | 1996-02-05 | 1997-08-07 | The Regents Of The University Of California At San Diego | Modular fiber-reinforced composite structural member |
RU79908U1 (en) * | 2008-07-24 | 2009-01-20 | Дмитрий Анатольевич Пекин | STEEL AND CONCRETE BEAM (OPTIONS) |
KR20100035787A (en) * | 2008-09-29 | 2010-04-07 | 이창남 | Manufacturing method of hollow cft with ribbed steel pipe |
RU155802U1 (en) * | 2014-12-23 | 2015-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | STEEL CONCRETE PRE-STRESSED BEAM |
RU155973U1 (en) * | 2014-12-23 | 2015-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | COMPOSITION STEEL CONCRETE BEAM |
RU165473U1 (en) * | 2016-04-11 | 2016-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | STEEL-CONCRETE PRE-STRESSED BEAM |
-
2017
- 2017-05-03 RU RU2017115751A patent/RU2641142C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997028327A1 (en) * | 1996-02-05 | 1997-08-07 | The Regents Of The University Of California At San Diego | Modular fiber-reinforced composite structural member |
RU79908U1 (en) * | 2008-07-24 | 2009-01-20 | Дмитрий Анатольевич Пекин | STEEL AND CONCRETE BEAM (OPTIONS) |
KR20100035787A (en) * | 2008-09-29 | 2010-04-07 | 이창남 | Manufacturing method of hollow cft with ribbed steel pipe |
RU155802U1 (en) * | 2014-12-23 | 2015-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | STEEL CONCRETE PRE-STRESSED BEAM |
RU155973U1 (en) * | 2014-12-23 | 2015-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | COMPOSITION STEEL CONCRETE BEAM |
RU165473U1 (en) * | 2016-04-11 | 2016-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | STEEL-CONCRETE PRE-STRESSED BEAM |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU185035U1 (en) * | 2018-08-13 | 2018-11-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Steel concrete element |
RU2756260C1 (en) * | 2021-03-01 | 2021-09-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) | Method for strengthening the belt in the node of the tubular truss |
RU2782774C1 (en) * | 2022-05-05 | 2022-11-02 | Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации | Method for increasing the stability of metal structures of structures under the influence of dynamic loads |
RU213498U1 (en) * | 2022-06-24 | 2022-09-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ) | Reinforced tensile metal element design |
RU2804060C1 (en) * | 2023-05-02 | 2023-09-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) | Method of strengthening truss assembly with elements made of tubular profiles |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2319105A (en) | Method of reinforcing concrete bodies | |
Alias et al. | Structural performance of grouted sleeve connectors with and without transverse reinforcement for precast concrete structure | |
US2706498A (en) | Prestressed tubular concrete structures | |
KR19990082317A (en) | Modular fiber reinforced composite structure member | |
KR20160037836A (en) | Method for building prestressed concrete structures by means of profiles consisting of a shape-memory alloy, and structure produced using said method | |
JP4786485B2 (en) | Reinforcing structure and reinforcing method for H-section steel material | |
KR20090076991A (en) | Post tension block system with superstrongbloks | |
RU2641142C1 (en) | Long-dimensional pipe concrete element | |
US3293811A (en) | Anchorage for concrete stressing tendons | |
US3555753A (en) | Concrete slab joint construction | |
JP2008223427A (en) | Concrete-filled steel segment | |
Pavlović et al. | Headed shear studs versus high-strength bolts in prefabricated composite decks | |
CN108677716B (en) | Group nail connecting device with corrugated sleeve | |
Qureshi et al. | Experimental investigation of shear connector behaviour in composite beams with metal decking | |
CN108824191B (en) | Construction process of group nail connecting device with corrugated sleeve | |
JP5579403B2 (en) | Masonry wall reinforcement structure and masonry structure | |
CN110747735A (en) | Anchoring connection device for precast concrete bridge deck of steel-concrete composite beam | |
Huo | Experimental and analytical study of the shear transfer in composite shallow cellular floor beams | |
JP5508070B2 (en) | Joining structure and joining method of steel member and concrete member | |
JP2001159193A (en) | Joining structure of steel pipe member and concrete member | |
JP2017137690A (en) | Structure for reinforcing steel pipe | |
JP6868379B2 (en) | How to repair earthen plaster walls and repair materials used in the same method | |
JP2020190103A (en) | Precast concrete member joining method | |
RU165251U1 (en) | SPAN STRUCTURE OF THE BRIDGE | |
JP2004011300A (en) | Pc composite structure, pc bridge and prestressing method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190504 |