Патент на изобретение №2181822

(54) АРОЧНАЯ ДВУХКОНСОЛЬНАЯ ПЛИТА-ОБОЛОЧКА

(57) Реферат:

Изобретение относится к строительству и предназначено для применения в покрытиях промышленных и гражданских зданий многоцелевого назначения, а также в сельскохозяйственных производственных зданиях и сооружениях транспорта. Технический результат заключается в повышении несущей способности, жесткости, трещиностойкости и долговечности при одновременном снижении материалоемкости крупногабаритных сборных плит-оболочек “на пролет”. Плита-оболочка включает арочные диафрагмы кругового очертания по нижним граням, а по верхним граням они сопряжены со сводом-оболочкой параболического очертания, напрягаемую арматуру, которая размещена в арочных диафрагмах горизонтально и зафиксирована по высоте на жестких каркасах поперечных опорных ребер, а далее она расположена строго по растянутым граням прямолинейных консольных ребер, причем сжатые грани последних объединены плоской горизонтальной армированной полкой с внутренней поверхностью эллиптического очертания. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к строительству и предназначено для применения в покрытиях промышленных, железнодорожных, сельскохозяйственных и гражданских зданий и сооружений многоцелевого назначения.

Известны крупногабаритные плиты “на пролет” типа 2Т, двухскатные и малоуклонные, а также сводчатые плиты КЖС с габаритными размерами от 312 м до 324 м (см., например, кн. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. Общий курс. Учебник для вузов. Изд. 3^е, исправленное. – М.: Стройиздат, 1978. – С.484-488).

Основными недостатками этих известных решений плит являются их ограниченная несущая способность, недостаточная трещиностойкость и долговечность при большом расходе материалов, особенно металла, в связи с необходимостью усиления приопорных зон и частей этих балочных конструкций.

Известны также различные консольные конструкции автодорожных мостов, высоких пассажирских платформ и зданий (см., например, кн. “Изготовление прогрессивных железобетонных транспортных конструкций” Ю.Э.Тартаковский и др. / Под ред. Е.В. Палагина. – М.: Транспорт, 1983. – С.14-18, 63-65, 105-112 и др.).

Помимо указанных выше недостатков для известных решений крупногабаритных плит, которые в большинстве своем свойственны и консольным конструкциям известных решений, для них также характерны сравнительно невысокие экономические показатели и весьма узкая область возможного применения.

Технический результат при реализации предлагаемого изобретения заключается в повышенной несущей способности, трещиностойкости, жесткости и долговечности при одновременном снижении общей массы и стоимости крупногабаритных плит-оболочек и расширении области их применения в покрытиях зданий и сооружений промышленности, в гражданском строительстве и на транспорте.

Технический результат достигается тем, что в арочной двухконсольной плите-оболочке, включающей продольные ребра с обычной и напрягаемой арматурой, армированные полки по их сжатым граням и поперечные ребра с каркасами на опорах, продольные ребра в пролете выполнены в виде арочных диафрагм кругового очертания по нижним граням и сопряжены со сводом-оболочкой параболического очертания по верхним граням, а напрягаемая арматура в арочных диафрагмах расположена горизонтально и зафиксирована по высоте на жестких каркасах поперечных опорных ребер, за которыми она расположена строго по растянутым граням прямолинейных консольных ребер, причем сжатые грани последних объединены плоской горизонтально армированной полкой с внутренней поверхностью эллиптического очертания. Сопряжение свода-оболочки и арочных диафрагм в пролетной части плиты выполнено в виде ломаного вута, уклон которого принят увеличивающимся от 1:7 по нижней грани свода до 1:3 к внутренней грани диафрагмы, а величина вылета консолей принята в соотношении к пролету от 1:2 до 1:4, причем продольные ребра консолей могут быть выполнены с уклоном от 1: 8 до 1:12. Фиксирующие жесткие каркасы для напрягаемой и обычной арматуры, располагаемые в поперечных ребрах, выполнены сквозными и монолитно объединены с монтажными петлями.

На фиг.1 – общий вид двухконсольной плиты-оболочки в плане;
на фиг.2 – сечение А-А на фиг.1;
на фиг.3 – разрез Б-Б на фиг.2;
на фиг.4 – разрез В-В на фиг.2.

Двухконсольная плита-оболочка включает арочные диафрагмы 1 кругового очертания по нижним граням с радиусом R и пролетом l; диафрагмы сопряжены по верхним граням со сводом-оболочкой 2 параболического очертания того же пролета, размещенную в диафрагмах горизонтально напрягаемую арматуру 3, которая по высоте сечения зафиксирована на жестких каркасах 4, размещенных в поперечных опорных ребрах 5, за которыми она расположена строго по растянутым граням прямолинейных консольных ребер 6 с вылетом a, причем их сжатые грани объединены горизонтально армированной полкой 7 с внутренней поверхностью эллиптического очертания. При этом сопряжение свода-оболочки и арочных диафрагм в пролетной части плиты выполнено в виде ломаного вута 8, уклон которого принят увеличивающимся от 1:7 по нижней грани свода до 1:3 к внутренней грани диафрагмы. Величина вылета консолей принята в соотношении к пролету (a: l) от 1:2 до 1:4, а продольные ребра консолей могут быть выполнены с уклоном от 1:8 до 1:12. Фиксирующие жесткие каркасы 4 для напрягаемой и обычной арматуры, располагаемые в поперечных ребрах, выполнены сквозными и монолитно объединены с монтажными петлями 9.

Изготовление арочной двухконсольной плиты-оболочки осуществляется следующим образом.

В специальном устройстве размещают обычную в виде сварных каркасов для ребер консолей и сеток для свода-оболочки и полки консолей и напрягаемую арматуру 3, которые фиксируют на жестких каркасах 4, размещаемых в опалубке для поперечных ребер, и объединяют с монтажными петлями, например, предварительной сваркой. Затем на плоские днища формы консолей подают пластифицированную и предварительно прогретую, например, за счет использования горячей воды затворения, бетонную смесь, формование которой осуществляют емкостными формообразующими пригрузами, которые вибропогружают в смесь до их фиксированного положения на продольных бортах и торцах консолей. Для облегчения формования здесь может использоваться бетон на пористых заполнителях, но его объем должен определяться так, чтобы напрягаемая арматура размещалась при последующем бетонировании свода-оболочки и верха ребер консолей в тяжелом высокопрочном бетоне.

Для этого по окончании формования консолей производят предварительное натяжение основной напрягаемой арматуры 3 при зафиксированных на консолях формы емкостных пригрузах с горячей балластной жидкостью, после чего формуют пролетную часть плиты-оболочки пластифицированной смесью высокопрочного бетона, используя при этом только поверхностные вибраторы. Высокопрочный бетон в верхних частях ребер консолей при повышенной температуре около емкозафиксированных на консолях формы емкостных пригрузах с горячей балластной жидкостью, после чего формуют пролетную часть плиты-оболочки пластифицированной смесью высокопрочного бетона, используя при этом только поверхностные вибраторы. Высокопрочный бетон в верхних частях ребер консолей при повышенной температуре около емкостных пригрузов ускоренно набирает прочность, что обеспечивает более прочное сцепление и надежную анкеровку напрягаемой арматуры и ускоряет последующую распалубку изделий.

При этом обеспечивается также существенное снижение энергоемкости и трудозатрат при изготовлении крупногабаритных плит-оболочек, достигается значительное снижение материалоемкости всего технологического процесса, например, за счет исключения металлоемких виброплощадок большой грузоподъемности, и готовых изделий.

Арочные двухконсольные плиты-оболочки отличаются практически полной трещиностойкостью на уровне эксплуатационных нагрузок, более высокой жесткостью и несущей способностью при сниженном в 1,5-2,5 раза расходе бетона и арматуры по сравнению с известными решениями крупногабаритных плит “на пролет”. Это обеспечивает им широкое и эффективное применение в покрытиях промышленных и гражданских зданий многофункционального назначения, в сельскохозяйственных производственных комплексах и сооружениях транспорта.

Формула изобретения

1. Арочная двухконсольная плита-оболочка, включающая продольные ребра с обычной и напрягаемой арматурой, армированные полки по их сжатым граням и поперечные ребра с каркасами на опорах, отличающаяся тем, что продольные ребра в пролете выполнены в виде арочных диафрагм кругового очертания по нижним граням и сопряжены со сводом-оболочкой параболического очертания по верхним граням, а напрягаемая арматура в арочных диафрагмах расположена горизонтально и зафиксирована по высоте сечения на жестких каркасах поперечных опорных ребер, за которыми она расположена строго по растянутым граням прямолинейных консольных ребер, причем сжатые грани последних объединены плоской горизонтально армированной полкой с внутренней поверхностью эллиптического очертания.

2. Плита-оболочка по п. 1, отличающаяся тем, что сопряжение свода-оболочки и арочных диафрагм в пролетной части плиты выполнено в виде ломаного вута, уклон которого принят увеличивающимся от 1: 7 по нижней грани свода до 1: 3 к внутренней грани диафрагмы.

3. Плита-оболочка п. 1, отличающаяся тем, что величина вылета консолей принята в соотношении к пролету от 1: 2 до 1: 4.

4. Плита-оболочка по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что продольные ребра консолей выполнены с уклоном от 1: 8 до 1: 12.

5. Плита-оболочка по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что фиксирующие жесткие каркасы для напрягаемой и обычной арматуры, располагаемые в поперечных ребрах, выполнены сквозными и монолитно объединены с монтажными петлями.

РИСУНКИ