Строительный элемент

Полезная модель относится к строительству, а именно к конструкциям линейных элементов, работающих на сжатие: колоннам, стойкам, сжатым поясам и раскосам ферм из бетона или других искусственных каменных материалов, в том числе с арматурой или элементами, работающими на сжатие. Техническое решение направлено на создание конструктивного элемента из деревобетона, воспринимающего сжимающую нагрузку. Результат достигается тем, что в строительном элементе из бетона, работающем на сжатие, содержащем продольную и поперечную арматуру, объединенную в каркас, при этом арматура выполнена из деревянных брусьев, укладываемых в опалубку до бетонирования находясь в максимально водонасыщенном состоянии, кроме того продольные брусья арматурного каркаса имеют пропилы и установлены в местах резкого изменения геометрической формы сечения элемента, согласно полезной модели сечение продольных деревянных брусьев выполнено квадратной формы со стороной равной 1/7 высоты сечения строительного элемента, а пропилы выполнены по всем четырем граням каждого продольного бруса в шахматном порядке на глубину равную 1/3h, шириной равной h и с шагом равным 2h, где h - высота сечения продольного бруса; сечение поперечных деревянных брусьев выполнено так же квадратной формы, но со стороной равной 3/4 высоты сечения продольного бруса, шаг расстановки поперечных брусьев равен высоте сечения строительного элемента. Результат достигается также тем, что сторона сечения каждого продольного бруса выполнена равной не менее 30 мм и не более 100 мм, а сторона сечения поперечных брусьев выполнена равной не менее 20 мм и не более 50 мм. Преимуществом предлагаемого технического решения является то, что его применение позволяет изготавливать деревобетонные элементы, работающие на сжатие.

Полезная модель относится к строительству, а именно к конструкциям линейных элементов, работающих на сжатие: колоннам, стойкам, сжатым поясам и раскосам ферм из бетона или других искусственных каменных материалов, в том числе с арматурой или элементами, работающими на сжатие.

Известен строительный (железобетонный) элемент в виде колонн, стоек, сжатых поясов и раскосов ферм и тому подобных элементов, в которых используется продольное и поперечное армирование из стальной стержневой арматуры [АС СССР 88347, кл. E04C 3/34, 13.12.1949].

К недостаткам элемента с таким армированием, установленным даже в случае отсутствия его необходимости по расчету - то есть конструктивно [СП 63.13330.2012, п.п.10.3.6, 10.3.7] - относится использование дорогой стальной арматуры, стоимость которой доходит до 30-40 тыс. руб. за тонну. Поскольку стоимость тонны бетона в 25-33 раза меньше, то рационально обходится без конструктивного стального армирования в сжатых бетонных элементах.

Из практики проектирования изгибаемых конструкций (балок, плит) известно, что для экономии стальной арматуры ее можно полностью либо частично заменить деревянной. - Согласно исследованиям деревобетонных балок, проведенным Наназашвили И.Х. [Наназашвили И.Х. Строительные материалы из древесно-цементной композиции. - Л.: Стройиздат, 1990. - 443 с], для предотвращения усадочных трещин в бетоне деревянную арматуру следует укладывать в опалубку до бетонирования конструкции находясь в максимально водонасыщенном состоянии, а для обеспечения совместности работы деревянной арматуры с бетоном в деревянных брусках необходимо предусмотреть специальные пропилы.

К недостаткам такого решения относится ограниченность области его применения, которая распространяется только на изгибаемые деревобетонные элементы.

Техническое решение направлено на создание конструктивного элемента из деревобетона, воспринимающего сжимающую нагрузку.

Результат достигается тем, что в строительном элементе из бетона, содержащем продольную и поперечную арматуру, объединенную в каркас, при этом арматура выполнена из деревянных брусьев, укладываемых в опалубку до бетонирования находясь в максимально водонасыщенном состоянии, кроме того продольные брусья арматурного каркаса имеют пропилы и установлены в местах резкого изменения геометрической формы сечения элемента, согласно полезной модели сечение продольных деревянных брусьев выполнено квадратной формы со стороной равной 1/7 высоты сечения строительного элемента, а пропилы выполнены по всем четырем граням каждого продольного бруса в шахматном порядке на глубину равную 1/3h, шириной равной h и с шагом равным 2h, где h - высота сечения продольного бруса; сечение поперечных деревянных брусьев выполнено так же квадратной формы, но со стороной равной 3/4 высоты сечения продольного бруса, шаг расстановки поперечных брусьев равен высоте сечения строительного элемента.

Результат достигается также тем, что сторона сечения каждого продольного бруса выполнена равной не менее 30 мм и не более 100 мм, а сторона сечения поперечных брусьев выполнена равной не менее 20 мм и не более 50 мм.

Полезная модель поясняется чертежами. На фиг.1 показан строительный элемент, общий вид. На фиг.2 показано поперечное сечение элемента А-А: 1 - бетонное сечение; 2 - продольная арматура из деревянного бруса; 3 - поперечная арматура из деревянного бруса; Б - зона резкого изменения геометрической формы сечения строительного элемента. На фиг.3 приведен общий вид продольного арматурного бруса с пропилами 4. На фиг.4-7 показаны характерные сечения продольного бруса 2.

Строительный элемент 1 прямоугольного или квадратного сечения (сечение А-А) изготовлен из бетона и содержит в себе арматурный каркас, состоящий из деревянных продольных брусьев 2 и поперечных брусьев 3. Продольные брусья 2 установлены в зонах Б - резкого изменения геометрической формы сечения строительного элемента 1. Продольные брусья 2 выполнены с квадратным поперечным сечением и имеют пропилы 4 по всем четырем граням каждого продольного бруса 2 в шахматном порядке на глубину равную 1/3h, шириной равной h и с шагом равным 2h, где h - высота сечения продольного бруса 2. Поперечные брусья 3 прикреплены к продольным 2 при помощи гвоздей либо саморезов и установлены с шагом равным высоте сечения строительного элемента 1. Сечение поперечных брусьев 3 выполнено квадратной формы со стороной равной 3/4 высоты сечения продольных брусьев 2. Сторона сечения каждого продольного бруса выполнена равной не менее 30 мм и не более 100 мм, а сторона сечения поперечных брусьев выполнена равной не менее 20 мм и не более 50 мм. Продольные брусья 2 и поперечные брусья 3 до бетонирования строительного элемента укладываются в опалубку находясь в максимально водонасыщенном состоянии.

При нагружении строительного элемента 1 почти полностью всю сжимающую нагрузку воспринимает бетон, из которого изготовлен элемент. При этом арматурный каркас, состоящий из деревянных брусьев 2 и 3, препятствует появлению усадочных трещин в поверхностном слое бетона в процессе его твердения.

Преимуществом предлагаемого технического решения является то, что его применение позволяет изготавливать деревобетонные элементы, работающие на сжатие.

1. Строительный элемент из бетона, содержащий продольную и поперечную арматуру, объединенную в каркас, при этом арматура выполнена из деревянных брусьев, укладываемых в опалубку до бетонирования, находясь в максимально водонасыщенном состоянии, кроме того, продольные брусья арматурного каркаса имеют пропилы и установлены в местах резкого изменения геометрической формы сечения элемента, отличающийся тем, что сечение продольных деревянных брусьев имеет квадратную форму со стороной, равной 1/7 высоты сечения строительного элемента, а пропилы выполнены по всем четырем граням каждого продольного бруса в шахматном порядке на глубину равную 1/3 h, шириной, равной h, и с шагом, равным 2h, где h - высота сечения продольного бруса; сечение поперечных деревянных брусьев имеет так же квадратную форму, но со стороной, равной 3/4 высоты сечения продольного бруса, шаг расстановки поперечных брусьев равен высоте сечения строительного элемента.

2. Строительный элемент по п.1, отличающийся тем, что сторона сечения каждого продольного бруса выполнена равной не менее 30 мм и не более 100 мм, а сторона сечения поперечных брусьев выполнена равной не менее 20 мм и не более 50 мм.