SU787592A1

SU787592A1 - Arcuate girder

Info

Publication number: SU787592A1
Application number: SU792727089A
Authority: SU
Inventors: Виктор Матвеевич Лапшинов
Original assignee: Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им. А.Ф.Можайского
Priority date: 1979-02-20
Filing date: 1979-02-20
Publication date: 1980-12-15

Description

(54) ДУГООБРАЗНАЯ БАЛКА(54) ARC BEAM

1one

Изобретение относитс к строительству и может быть использовано в качестве несущих конструкций как в обычном, так и сейсмическом строительстве, а также на объектах воспринимающих вибродинамические нагрузки.The invention relates to the construction and can be used as supporting structures in both conventional and seismic construction, as well as in objects that receive vibrodynamic loads.

Известна железобетонна балка дугообразной формы, содержаща монолитные блоки 1.The reinforced concrete beam is arcuate with monolithic blocks 1.

Недостаток ее - наличие разнозначных напр жений при статической нагрузке.The disadvantage of it is the presence of variable voltages under static load.

Наиболее близким к изобретению вл етс балка, .состо ща из блоков, соединенных предварительно напр женной арматурой, блоки которой выполнены из отдельных пластин , расположенных на арматурном стержне перпендикул рно к нему, и соединены между собой клинообразными элементами, а торцовые блоки на кра х снабжены упорами , причем клинообразные элементы симметрично расположены относительно геометрического центра балки. По сравнению с монолитными блоки из пластин значительно лучше работают при разнозначных нагрузках , а пластины блоков на большей части своей площади подвергаютс всестороннему обжатию, что значительно повышает несущую способность балки 2.The closest to the invention is a beam consisting of blocks connected by prestressed reinforcement, the blocks of which are made of separate plates located on the reinforcing bar perpendicular to it, and interconnected with wedge-shaped elements, and the end blocks on the edges are provided with stops, with wedge-shaped elements symmetrically located relative to the geometric center of the beam. Compared with monolithic blocks of plates, they work much better at different loads, and the plates of blocks over most of their area are subjected to comprehensive compression, which significantly increases the bearing capacity of the beam 2.

Однако в этой конструкции балки не все возможности использованы дл более полного всестороннего обжати материала пластин блоков с учетом работы при разнозначных нагрузках и получении более высокой несущей способности.However, in this design of the beam, not all possibilities are used to more fully compress the material of the block plates, taking into account the work under different loads and to obtain a higher bearing capacity.

Цель изобретени - увеличение несущей способности балки.The purpose of the invention is to increase the bearing capacity of the beam.

Поставленна цель достигаетс тем, чтоThe goal is achieved by the fact that

10 в балке, содержащей блоки из пластин, клинообразные элементы между блоками и предварительно напр женную стержневую свободно скольз щую рабочую арматуру с упорами на торцах крайних блоков, клинообразные элементы выполнены усеченными с10, in a beam containing blocks of plates, wedge-shaped elements between blocks and a pre-stressed rod free sliding working reinforcement with stops at the ends of the extreme blocks, the wedge-shaped elements are made truncated with

15 криволинейными поверхност ми двух непараллельных сторон так, что на середине высоты элемента поверхности его выпуклые и плавно переход щие в вогнутые с отверсти ми под предварительно напр женную арма20 ГУРУКроме того, пластины блоков, прилегающие к клинообразным элементам, выполнены из тонкого (например, 0,1 - 1 мм) и пластичного материала (например, полиэтилена).15 curved surfaces of two non-parallel sides so that in the middle of the height of an element its surfaces are convex and smoothly converting into concave with holes for prestressed arma 20, for example, block plates adjacent to wedge-shaped elements are made of thin (for example, 0, 1 - 1 mm) and plastic material (for example, polyethylene).

а пластины в середине блоков и на концах крайних блоков со стороны упоров выполнены из более жесткого и большей толщины (например, в дес ть раз) материала.and the plates in the middle of the blocks and at the ends of the extreme blocks on the side of the stops are made of a more rigid and thicker (for example, ten times) material.

На фиг. 1 изображена предлагаема дугообразна балка, общий вид; на фиг. 2 - конечный блок балки с упором; на фиг. 3 - клинообразный элемент.FIG. 1 shows the proposed arc-shaped beam, a general view; in fig. 2 - the final block of the beam with a stop; in fig. 3 - wedge-shaped element.

Дугообразна балка состоит из блоков 1, соединенных предварительно напр женными стержн ми свободно скольз щей рабочей арматуры 3 с упорами на торцах 4 и пропущенных через отверсти в блоках. Блоки соединены между собой клинообразными 01. ементами 2 с отверсти ми под арматуру 3.The arc-shaped beam consists of blocks 1, connected by prestressed rods of free-sliding working reinforcement 3 with stops at the ends 4 and passed through holes in the blocks. The blocks are interconnected with wedge-shaped 01. elements 2 with holes for valves 3.

Сборка дугообразной балки начинаетс с приварки с одной стороны к торцам рабочей арматуры 3 упора 4. Затем следует нанизывание (см. фиг. 1) сначала толстых пластин, примерно на 75% длины блока, затем тонких пластин, после чего монтируетс клинообразный элемент. Так собираетс первый блок слева (фиг. 1). Сборка последующих блоков начинаетс с монтажа сначала тонких пластин, потом толстых, за ними следуют оп ть тонкие пластины и клинообразный элемент. Конечный блок справа после последнего фиксатора монтируетс сначала из тонких пластин, примерно на 25% его длины, затем из толстых пластин. После этого балка обжимаетс на специальном стенде так, что тонкие пластины, прилегающие к клинообразным элементам, принимают их криволинейную поверхность, а вс балка приобретает дугообразную форму, в этот момент привариваетс к торцам раоо , чей арматуры второй упор 4. После остывани металла снимаетс с балки приложенна внещн нагрузка и вступают в работу при этом все детали балки: пластины сохран ют деформацию, стержни рабочей арматуры предварительно напр жены, клинообразные элементы придают балке в целом дугообразный вид и обеспечивают работу всех пластин на обжатие, а рабочей арматуры на раст жение, упоры 4 сохран ют внутренние напр жени в материале деталей балки .The arc-shaped beam assembly begins with welding from one side to the ends of the working reinforcement 3 of the anvil 4. Then threading (see Fig. 1) follows first thick plates, about 75% of the block length, then thin plates, after which the wedge-shaped element is mounted. Thus, the first block on the left is assembled (Fig. 1). The assembly of the subsequent blocks begins with the installation of thin plates first, then thick ones, followed by again thin plates and a wedge-shaped element. The final block to the right after the last retainer is mounted first from thin plates, about 25% of its length, then from thick plates. After that, the beam is crimped on a special stand so that the thin plates adjacent to the wedge-shaped elements take their curvilinear surface, and the entire beam acquires an arcuate shape, at this moment is welded to the ends of the reinforcement, the second stop 4. After the metal cools, it is removed from the beam applied external load and all parts of the beam come into operation: the plates retain the deformation, the bars of the working reinforcement are prestressed, the wedge-shaped elements give the beam a generally arcuate appearance and both They squeeze the work of all the plates for compression, and the working reinforcement for tension, the stops 4 retain internal stresses in the material of the beam details.

При статической нагрузке Р происходит дальнейщее обжатие пластин и клинообразных элементов до по влени пластических деформаций в рабочей арматуре.With a static load P, further compression of the plates and wedge-shaped elements takes place before the appearance of plastic deformations in the working reinforcement.

Работа балки при разнозначных нагрузках обеспечиваетс переменными по знаку деформаци ми, в первую очередь тонкими пластичными пластинами вокруг жесткого силового дра - выпуклости клинообразного элемента, а затем в его вогнутост х, верхней или нижней, в зависимости от знака нагрузки.The beam operation at variable loads is provided by variable sign deformations, primarily thin plastic plates around a rigid power core — a convexity of the wedge-shaped element, and then in its concavity, upper or lower, depending on the sign of the load.

Работа балки при вибродинамических нагрузках характеризуетс их демпфированием и гашением колебаний путем отражени многочисленными поверхност ми пластин, особенно тонких, обладающих пластическими свойствами.The operation of a beam under vibrodynamic loads is characterized by their damping and damping of oscillations by reflecting numerous surfaces of plates, especially thin ones, possessing plastic properties.

В результате экспериментальных испытаний установлено, что предложенна конструкци балки позвол ет увеличить несущую способность балки, определ емую механическими характеристиками рабочей арматуры .As a result of experimental tests, it has been established that the proposed beam design allows an increase in the bearing capacity of the beam, which is determined by the mechanical characteristics of the working reinforcement.

От использовани изобретени следует ожидать надежной работы при разнозначных нагрузках и повышенной несущей способности за счет образовани силовых узлов , создаваемых в пластинах криволинейными поверхност ми клинообразных элементов , уменьщени расходов на производство за счет его автоматизации; высокого качества готовых изделий при наличии 100%-ного контрол готовой продукции под нагрузкой; экономии металла из-за отсутстви дополнительной арматуры в блоках и незначительного его расхода на армирование клинообразных элементов; меньшей материалоемкости при наличии обжати пластин и упрочнени их материала в 5-6 раз по сравнению с железобетонными балками, рассчитаннымиThe use of the invention should be expected to work reliably with different loads and increased bearing capacity due to the formation of power units created in the plates with curvilinear surfaces of wedge-shaped elements, reducing production costs due to its automation; high quality of finished products in the presence of 100% control of the finished product under load; saving of metal due to the absence of additional reinforcement in the blocks and its insignificant consumption for the reinforcement of wedge-shaped elements; less material consumption in the presence of plates shrinkage and hardening of their material by 5-6 times in comparison with reinforced concrete beams, calculated

дл работы при сравнимых нагрузках; уменьшени нагрузок на рабочую арматуру в результате наличи эффекта опор по предварительным данным на 15%.for work with comparable loads; reduction of loads on the working reinforcement as a result of the presence of the support effect according to preliminary data by 15%.

Claims

1. Arched beam containing blocks of plates, wedge-shaped elements between blocks and prestressed

rod free-running working reinforcement with stops at the ends of the extreme blocks, characterized in that, in order to increase the bearing capacity of the beam, the wedge-shaped elements are made truncated with curvilinear surfaces of two non-parallel sides, and in the middle of the height of the element the surfaces of these sides smoothly transition concave, with holes for prestressed working reinforcement.

2.Balka according to claim 1, characterized in that the plates of the blocks adjacent to the wedge-shaped elements are made of a thin and plastic material, and the plates mounted in the middle of the blocks and at the ends of the extreme blocks from the stops are made of a more rigid and larger material thickness.

Sources of information taken into account in the examination

1. USSR author's certificate number 583259, cl. E 04 C 3/38, 1977.

2. USSR author's certificate number 607916, cl. E 04 C 3/00, 1978.