ДЕРЕВОБЕТОННОЕ САМОНАПРЯЖЕННОЕ ПЕРЕКРЫТИЕ

Полезная модель относится к области малоэтажного строительства и может быть использована в качестве перекрытий жилых и общественных зданий.
Известно конструктивное решение объединения железобетонной плиты с деревянной балкой посредством сдвиговоспринимающих устройств в виде нагелей, установленных в предварительно высверленные гнезда в деревянной балке [см. кн. Кулиш В.Н. Клееные деревянные мосты с железобетонной плитой. М., Транспорт, 1979, с. 43-50].
Недостатком известной конструкции является пониженная жесткость стыка и конструкции.
Известно деревожелезобетонное перекрытие, включающее деревянные балки, объединенные по верхней грани с железобетонной плитой при помощи сдвиговоспринимающих элементов [см. статью: Мирсаяпов И.Т., Абдрахманов И.С. Экспериментально-теоретические исследования деревожелезобетонных конструкций. // Бюллетень строительной техники, 1999, №12, с.46-49].
Недостатками этой конструкции являются: недостаточные жесткость и прочность, неполное использование прочностных свойств материалов (бетона) сечения, т.к. разрушение происходит по деревянному ребру-балки.
Наиболее близким является деревобетонное перекрытие, включающее несущие деревянные балки и бетонную армированную плиту, нижняя плоскость которой расположена в уровне верхних граней балок, связывающие балку и плиту стальные анкера, установленные с определенным шагом (см. патент РФ №115796, МПК E04B 5/16, опубл. 10.05.2012, бюл. №19).
Недостатками известного деревобетонного перекрытия являются сравнительно малая жесткость и прочность, из-за отсутствия преднапряжения, невысокий предел прочности пенобетона плиты.
Полезная модель направлена на увеличение жесткости и прочности плиты, на приближение напряженно-деформированного состояния конструкции к пластической схеме разрушения (при котором полка и ребро разрушаются одновременно).
Результат достигается тем, что в деревобетонном перекрытии, включающем несущие деревобетонные балки, монолитную плиту, согласно полезной модели в несущих балках и плите обычный бетон заменяется бетоном на расширяющемся цементе. Результат достигается также тем, что для совместной работы балки и плиты деревянная балка выполнена с глубоким пазом, заполненным бетоном. Результат достигается также тем, что в деревобетонной балке в нижней зоне установлена неметаллическая пластиковая арматура, а плита армирована пластиковой сеточной арматурой. Для улучшения сцепления бетона плиты с деревобетонной балкой в зоне контакта стенки балки заребрены и установлены неметаллические анкера на двух уровнях. Применение неметаллической арматуры исключает коррозию арматуры, что обычно происходит при применении расширяющегося бетона и стальной арматуры.
На фиг. 1 изображена самонапряженная армированная монолитная плита с деревянобетонной балкой.
Перекрытие включает деревянобетонные несущие балки 1, на балки 1 оперты бетонные плиты 2. Деревянные несущие балки 1 из клееных элементов в верхней части стенки имеют глубокие пазы, заполненные расширяющимся бетоном 4. В целях увеличения жесткости и прочности деревобетонного перекрытия в глубине пазов балок установлена неметаллическая арматура 4, а плита 2, выполненная из расширяющегося бетона 5, армирована сеточной арматурой 6. Для удерживания стенок 7 балки 1 в проектном положении от распора расширяющегося бетона 5 в верхней зоне балки установлены стяжки 8. Совместная работа балки 1 и бетонной плиты 2 обеспечивается заребрениями стенки 7 в верхнем уровне. Во впадинах заребрений установлены неметаллические анкера 9, а в верхнем уровне - анкера 10.
Порядок монтажа перекрытия следующий. Сначала в проектное положение устанавливают деревянные несущие балки 1 со стяжками 8, затем монтируют съемную опалубку из фанеры, верхняя плоскость которой находится на уровне верхних граней балок 1, опалубку крепят к боковым граням балок. Монтируют неметаллическую стержневую арматуру 4 и арматурную сетку 6, укладывают бетон на расширяющем цементе 5. Монолитный бетон 5, заполняя впадины 3 балки 1, образует подкрепленную балками 1 плиту 2 (фиг. 1). При твердении расширяющего бетона происходит преднапряжение арматуры 4 балки 1 и сеточной арматуры 6 плиты 2.
Собранное деревобетонное самонапряженное перекрытие, благодаря наличию в стенке балок впадин и заребрений в верхней части, заполнению впадин расширяющимся бетоном, обладает увеличенной жесткостью и прочностью, как следствие, обеспечивает снижение расхода материалов. Применение таких балок в перекрытиях уменьшает их материалоемкость, применение расширяющегося бетона в плите и балках увеличивает несущую способность и жесткость плиты и перекрытия за счет преднапряжения арматуры балки и сетки плиты. Кроме того, наличие заребрений у балки на верхнем уровне (на стыке с плитой) увеличивает анкерующую способность сдвиговоспринимающих элементов балки и плиты.