КОНСТРУКЦИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО РИГЕЛЯ

Заявляемая полезная модель относится к строительству, а именно к конструкции ригелей зданий и сооружений.
Известен железобетонный ригель, армированный нижней и верхней рабочей арматурой (см. Берген Р.И. Инженерные конструкции. - М.: Высшая школа, 1989, с.244-245).
Недостатком известного ригеля являются низкие эксплуатационные и технические качества.
Эти недостатки обусловлены тем, что железобетонный ригель, армированный нижней и верхней рабочей арматурой, изготовлен по традиционной технологии, что не позволяет обеспечить гибкость планировки помещений и одновременно повысить надежность ригеля и скорость его монтажа на строительной площадке.
Известен также железобетонный ригель, армированный нижней и верхней рабочей арматурой, при этом верхняя арматура выполнена в виде трубы, входящей в состав жидкостной системы, включающей вертикальные трубки и полые линзообразные опорные подушки (см. патент РФ №2193638, МПК(7) Е 04 С 3/20).
Недостатком известного ригеля являются низкие эксплуатационные и технические качества, высокая материалоемкость, низкая скорость монтажа на строительной площадке.
Эти недостатки обусловлены тем, что железобетонный ригель, армированный нижней и верхней рабочей арматурой, изготовлен по традиционной технологии, и в качестве верхней арматуры сжатой зоны использована труба, заполненная жидкостью, соединенная с полыми линзообразными опорными подушками, расположенными в
опорных частях ригеля, промежуточными вертикальными трубками, что не позволяет обеспечить гибкость планировки помещений, а также снижает надежность ригеля, кроме того, применение в качестве рабочей арматуры труб, заполненных жидкостью не приводит к уменьшению материалоемкости.
Известна также принятая за прототип конструкция железобетонного ригеля связевого каркаса, включающая нижнюю полку, продольную и поперечную арматуры ригеля нижней полки, в котором армирование полки выполнено замкнутыми хомутами (см. «Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры» к СниПу 2.03.01-84, М., Центральный институт типового проектирования, 1980.).
Недостатком такого ригеля являются низкие эксплуатационные и технические качества, высокая материалоемкость, низкая скорость монтажа на строительной площадке.
Эти недостатки обусловлены тем, что ригель имеет большую высоту полки, ограничивающую его применение при строительстве гражданских зданий, кроме того, соединение известного ригеля с колонной выполнено на сварке по закладной детали, расположенной на бетонной консоли колонны, что усложняет монтаж ригеля на строительной площадке.
Техническим результатом настоящей полезной модели является повышение эксплуатационных и технических качеств, железобетонного ригеля, при одновременном обеспечения гибкости планировки помещений, уменьшении материалоемкости, увеличение скорости монтажа на строительной площадке.
Поставленный технический результат достигается тем, что в известной конструкции железобетонного ригеля, включающей нижнюю полку, продольную и поперечную арматуры ригеля нижней полки,
согласно полезной модели, что поперечная арматура нижней полки выполнена в виде верхней и нижней поперечной арматуры, причем верхняя поперечная арматура нижней полки выполнена в виде прямых арматурных стержней, расположенных над нижней продольной арматурой железобетонного ригеля, а нижняя поперечная арматура нижней полки выполнена с отгибом и направлена вверх, при этом верхняя и нижняя поперечная арматура нижней полки расположена с определенным шагом, а поперечная верхняя арматура нижней полки заведена в тело железобетонного ригеля за грань нижней полки, причем, поперечная арматура выполнена в виде хомутов трапециидальной формы, ригель содержит сквозные поперечные отверстия для пропуска связевых стержней, укладываемых в межплитные швы плит и верхняя боковая поверхность ригеля выполнена со скосом, концевой участок ригеля выполнен с закладной деталью, образующей монтажную щель, направленную вниз и в торец ригеля, в верхней части которой имеется сквозное отверстие для клиньев, причем закладная деталь оснащена анкерными арматурными стержнями, которые, в ее верхней части, расположены параллельно горизонтальной оси железобетонного ригеля и анкерными арматурными стержнями, прикрепленными к нижней пластине ее корпуса, первоначально направленными вверх, а затем, с отгибом, направлены параллельно горизонтальной оси ригеля Х-Х, на концевом участке ригеля выполнены вертикальные сквозные отверстия, предназначенные для пропуска анкерных арматурных стержней с колонны, на концевом участке ригеля установлена закладная деталь в виде опорной пяты в нижней части монтажной щели, при этом монтажная щель направлена вверх и в торец ригеля и содержит основные анкерные элементы, прикрепленные жестко на обеих боковых поверхностях опорной пяты и дополнительные анкерные элементы, которые направлены параллельно горизонтальной оси ригеля Х-Х на
концевом участке ригеля установлена выполненная в виде вертикальной выносной пластины, часть которой выпущена за торец ригеля, закладная деталь, содержащая основные анкерные элементы, прикрепленные жестко на обеих боковых поверхностях в его средней части, направленные вниз и дополнительные анкерные элементы, направленные параллельно горизонтальной оси ригеля Х-Х.
Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.
В отличие от аналогов и прототипа выполнение конструкции заявленного железобетонного ригеля в системе полносборного перекрытия, позволит удовлетворить такие требования к ригелям, как универсальность применения сборного железобетонного ригеля, то есть обеспечение возможности укладки железобетонного ригеля в разных направлениях вне зависимости от расположения внутренних стен и перегородок, что в свою очередь, обеспечивает гибкость планировки помещений. Выполнение нижней полки ригеля с предложенной схемой армирования позволит выполнять ее более низкой по высоте, в отличие от объекта аналога и поможет скрыть ее в подвесном потолке или вписать в дизайн интерьера. Наличие бокового скоса для расширения шва между торцом плиты перекрытия и боковой гранью ригеля повышает технические и эксплуатационные качества заявляемого ригеля за счет удобства укладки связевых стержней и укладки бетонной смеси в шов, а также для увеличения прочности и надежности работы свеса нижней полки, кроме того, наличие бокового скоса ригеля для расширения шва упрощает производство работ по заделке швов и при одновременном уменьшении расчетной ширины полки снижает материалоемкость армирования ригеля, и, одновременно, снижает материалоемкость ригеля в целом. Предложенная конструкция ригеля дает возможность
изготавливать и устанавливать верхнюю и нижнюю арматуру нижней полки независимо от основной арматуры ригеля, что упрощает изготовление железобетонного ригеля. Вставляемые закладные детали заявляемого ригеля изготавливаются и устанавливаются в опалубку независимо от основного каркаса ригеля, что позволяет организовать высокоэффективное производство этих закладных деталей, а также обеспечить скоростной монтаж на строительной площадке.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными признакам заявляемой полезной модели «Конструкция железобетонного ригеля», а определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявляемом объекте, изложенных в формуле полезной модели.
Следовательно, заявленная полезная модель соответствует критерию «новизна», согласно действующего законодательства.
Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемой конструкции железобетонного ригеля может быть многократно использована в производстве аналогичных железобетонных ригелей с получением технического результата, заключающегося в повышении эксплуатационных и технических качеств, позволяет сделать вывод о соответствии его критерию «промышленная применимость».
Сущность заявляемой полезной модели поясняется примером конкретного выполнения, где: - на фиг.1 изображен общий вид железобетонного ригеля с образующей монтажную щель закладной деталью на торце;
- на фиг.2 изображен фрагмент торца ригеля с закладной деталью в виде вертикальной выносной пластины;
- на фиг.3 изображен фрагмент торца ригеля со сквозными отверстиями и закладной деталью в виде опорной пяты вид спереди закладной детали в колонне;
- на фиг.4 изображено армирование железобетонного ригеля в сечении;
- на фиг.5 изображено армирование полки ригеля в сечении;
- на фиг.6 изображен узел соединения плит перекрытия с железобетонным ригелем в створе межплитного шва;
- на фиг.7 изображено сечение 1-1 узла соединения плит по межплитному шву;
- на фиг.8 изображена верхняя арматура полки железобетонного ригеля;
- на фиг.9 изображена нижняя арматура полки железобетонного ригеля;
- на фиг.10 изображено сечение 2-2 закладной детали, образующей монтажную щель, направленную вниз и в торец ригеля;
- на фиг.11 изображена закладная деталь, образующая монтажную щель, направленную вниз и в торец ригеля схема соединения двух закладных деталей в колоннах квадратного и круглого сечения;
- на фиг.12 изображена закладная деталь в виде опорной пяты с анкерными стержнями;
- фиг.13 сечение 3-3 закладной детали в виде опорной пяты с анкерными стержнями;
- фиг.14 сечение 4-4 закладной детали в виде вертикальной выносной пластины с анкерными стержнями;
- фиг.15 закладная деталь в виде вертикальной выносной пластины с анкерными стержнями.
Железобетонный ригель 1 в нижней части 2 выполнен с горизонтальной нижней полкой 3 с продольной арматурой 4 и поперечной арматурой 5. Поперечная арматура 5 нижней полки 3 выполнена в виде верхней 6 и нижней 7 поперечной арматуры, причем верхняя поперечная арматура 6 нижней полки выполнена в виде прямых арматурных стержней 8, расположенных над нижней продольной арматурой 9 железобетонного ригеля 1, а нижняя поперечная арматура 7 нижней полки 3 выполнена с отгибом 10 и направлена вверх. Верхняя 6 и нижняя 7 поперечная арматура нижней полки 3 расположена с определенным шагом «А». Поперечная верхняя арматура 6 нижней полки 3 заведена в тело железобетонного ригеля 1 за грань 11 нижней полки. Поперечная арматура 12 железобетонного ригеля 1 выполнена в виде хомутов 13 трапециидальной формы. Железобетонный ригель 1 содержит сквозные поперечные отверстия 14 для пропуска связевых стержней, укладываемых в межплитные швы 15 плит 16. Верхняя боковая грань 17 железобетонного ригеля 1 выполнена со скосом 18 для расширения шва 15 между торцами 19 и 20 плит и боковыми гранями 17 и 18 железобетонного ригеля 1. Концевой участок 21 железобетонного ригеля 1 выполнен с закладной деталью 22, образующей монтажную щель 23, направленную вниз и в торец 24 железобетонного ригеля 1. В верхней части 25 закладной детали 22, имеется сквозное отверстие 26 для клиньев. Закладная деталь 22 оснащена анкерными арматурными стержнями 27 и 28, расположенными в ее верхней части 25 и нижней части 29, соответственно, которые направлены параллельно горизонтальной
оси Х-Х железобетонного ригеля 1. Концевой участок 21 железобетонного ригеля 1 может быть выполнен с вертикальными сквозными отверстиями 30, предназначенными для пропуска анкерных арматурных стержней с колонны. В этом случае на концевом участке 21 железобетонного ригеля 1 и устанавливается закладная деталь 31, выполненная в виде опорной пяты 32 в нижней части 33 монтажной щели 34, причем монтажная щель 34 направлена вверх и в торец 35 железобетонного ригеля 1 и содержит основные анкерные элементы 36, прикрепленные жестко на обеих боковых поверхностях 37 опорной пяты 32. Монтажная щель 34 содержит также и дополнительные анкерные элементы 38, выполненные с отгибом 39 и направленные затем вдоль горизонтальной оси Х-Х железобетонного ригеля 1. Концевой участок 21 железобетонного ригеля 1 может быть выполнен с закладной деталью 40, которая выполнена в виде вертикальной выносной пластины 41, часть 42 которой выпущена за торец 43 железобетонного ригеля 1 и содержит основные анкерные элементы 44, прикрепленные жестко на обеих боковых поверхностях 45 в средней части 46 вертикальной выносной пластины 41, направленные вертикально вниз, а затем с отгибом 47 направленные вдоль горизонтальной оси Х-Х железобетонного ригеля 1. Дополнительные анкерные элементы 48, прикреплены к нижней части 49 вертикальной выносной пластины 41 и направлены вдоль горизонтальной оси Х-Х железобетонного ригеля 1. Для исключения сколов кромки 50 на нижней полке 3 применяется упругая прокладка 51 из неопрена в зоне опирания плит 16 перекрытия. Для совместной работы железобетонного ригеля 1 и плит 16 перекрытия предусматривается укладка связей в виде арматурных стержней 52 в шве 15 между торцами 19 и 20 плит 16 перекрытия и боковыми гранями 17 и 18 железобетонного ригеля 1, а также в межплитных швах 15 плит перекрытия с пропуском их через сквозные поперечные отверстия 14
в железобетонном ригеле 1 с последующей заделкой швов 15 и поперечных отверстий 14 текучим бетоном с использованием липкого заполнителя.
Шаг «А» рабочей верхней 6 и нижней 7 поперечной арматуры нижней полки 3 определяется в зависимости от интенсивной нагрузки, передаваемых от опертых на нижние полки 3 железобетонного ригеля 1 плит 16 перекрытий. Для обеспечения анкеровки верхняя поперечная арматура 6 нижней полки 3 пропущена в тело железобетонного ригеля 1 на длину анкеровки и уложена поверху на нижнюю продольную арматуру 9 железобетонного ригеля 1. Поперечная арматура ригеля выполняется в виде хомутов 13 трапецеидальной формы.
Применение настоящей полезной модели «Конструкция железобетонного ригеля» позволит повысить эксплуатационные и технические качества, железобетонного ригеля, при одновременном обеспечения гибкости планировки помещений, уменьшении материалоемкости, увеличение скорости монтажа на строительной площадке.