Железобетонный элемент с повышенной несущей способностью

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при проектировании и строительстве жилых, общественных и промышленных зданий, сооружений. Техническими результатами являются повышение несущей способности железобетонных элементов, снижение их веса, экономия металла, бетона. Указанные технические результаты достигаются тем, что внутри железобетонных элементов кроме гибкой арматуры расположены трубобетонные элементы. Трубы этих элементов могут быть выполнены из металла и/или неметаллических материалов, иметь различную форму, неровности на поверхностях или сквозные отверстия для лучшего взаимодействия бетонов снаружи и внутри трубобетонных элементов. Эффект обоймы повышает сопротивление бетона при сжатии внутри труб. В результате внутри железобетонных элементов имеются участки бетона с повышенной прочностью при сжатии. Поверхности труб надежно защищены снаружи совместно работающим с трубобетонными элементами бетоном железобетонного элемента от коррозии и воздействия огня. Имеется возможность использования в одном несущем элементе разных по свойствам бетонов. Варианты изготовления тоже могут быть разными. Например, трубобетонные элементы можно изготовить на заводе, а окончательное изготовление несущего элемента с их использованием - на строительной площадке. В случае отверстий в трубах бетонирование всех частей несущего элемента необходимо осуществлять синхронно или с небольшим разрывом во времени. При одинаковых размерах поперечных сечений и расходах металла и бетона прочность сечения колонны с использованием трубобетонного элемента может более чем на 37% превышать прочность колонны с жесткой арматурой. Предлагаемые железобетонные элементы с повышенной несущей способностью могут быть использованы в качестве колонн, пилонов, стен, контрфорсов, наклонных упоров сооружений, изгибаемых элементов (с расположением трубобетонных элементов в их сжатой зоне) и др. При одинаковых размерах поперечных сечений и расходах металла и бетона прочность сечения колонны с использованием трубобетонного элемента может более чем на 37% превышать прочность сечения колонны с жесткой арматурой.

Железобетонный элемент с повышенной несущей способностью

Полезная модель относится к строительству и может быть использована при проектировании и строительстве жилых, общественных и промышленных зданий, сооружений.

Известен железобетонный элемент с повышенной несущей способностью с гибкой и жесткой металлической арматурой, металлическими упорами на наружной поверхности жесткой арматуры (Зенин С.А., Кудинов О.В. Проектирование колонн со стальными сердечниками для высотных монолитных зданий // Современные проблемы расчета и проектирования железобетонных конструкций многоэтажных зданий. Сборник докладов Международной научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения П.Ф. Дроздова (15 октября 2013 г., Москва). - М.; издательство МИСИ-МГСУ, 2013. - С.80-87).

Недостатками известной конструкции являются большой расход металла, бетона, соответственно, большой вес несущих конструкций, невозможность работы на сжатие при больших эксцентриситетах и на изгиб.

Техническими задачами являются повышение несущей способности железобетонных элементов, возможность работы на сжатие при больших эксцентриситетах и на изгиб, снижение их веса, экономия металла, бетона.

Указанные технические результаты достигаются тем, в качестве жесткой арматуры используются трубобетонные элементы с использованием труб из металла и/или неметаллических материалов, причем количество трубобетонных элементов более одного. Трубы этих элементов могут быть выполнены из металла и/или неметаллических материалов, иметь различную форму, неровности на поверхностях или сквозные отверстия для лучшего взаимодействия бетонов снаружи и внутри трубобетонных элементов. Эффект обоймы повышает сопротивление бетона при сжатии внутри труб. В результате внутри железобетонных элементов имеются участки бетона с повышенной прочностью при сжатии. Поверхности труб надежно защищены снаружи совместно работающим с трубобетонными элементами бетоном железобетонного элемента от коррозии и воздействия огня. Имеется возможность использования в одном несущем элементе разных по свойствам бетонов. Например, высокопрочного и особовысокопрочного в трубе и обычной прочности в железобетонной части. Варианты изготовления тоже могут быть разными.

Попарное соединение трубобетонных элементов в теле железобетона между собой обеспечивают их устойчивость.

Конструкция железобетонного элемента с повышенной несущей способностью поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлена схема поперечного сечения колонны 900×900 мм с четырьмя трубобетонными элементами круглого поперечного сечения. На фиг. 2 представлена схема поперечного сечения колонны по фиг. 1 с четырьмя трубобетонными элементами большего круглого поперечного сечения. На фиг. 3 представлена схема поперечного сечения пилона сечением 600×2000 мм с четырьмя трубобетонными элементами круглого поперечного сечения с упорами на наружных поверхностях труб. На фиг. 4 представлена схема поперечного сечения балки 500×1000 мм с двумя трубобетонными элементами круглого поперечного сечения в сжатой зоне.

Железобетонный элемент с повышенной несущей способностью состоит из бетона 1 с гибкой арматурой 2, трубобетонных элементов 3, упоров 4 на наружных и внутренних поверхностях труб, соединений 5 труб между собой.

При одинаковых размерах поперечных сечений и расходах металла и бетона прочность сечения колонны с использованием трубобетонного элемента может более чем на 37% превышать прочность сечения колонны с жесткой арматурой.

1. Железобетонный элемент с повышенной несущей способностью с гибкой и жесткой арматурой, упорами на наружной поверхности жесткой арматуры, отличающийся тем, что в качестве жесткой арматуры используются трубобетонные элементы с использованием труб из металла и/или неметаллических материалов, причем количество трубобетонных элементов более одного.

2. Железобетонный элемент с повышенной несущей способностью по п. 1, отличающийся тем, что и на внутренней поверхности труб трубобетонных элементов расположены жестко соединенные с ними упоры.

3. Железобетонный элемент с повышенной несущей способностью по п. 1, отличающийся тем, что наружная и/или внутренняя поверхности труб трубобетонных элементов выполнены рифлеными.

РИСУНКИ