АРМОКАМЕННАЯ БАЛКА ПОКРЫТИЯ

Полезная модель относится к области строительства, в частности, к несущим конструкциям покрытий при пролетах предпочтительно до 18 м небольших зданий возводимых в каких-то стесненных условиях или в районах удаленных от предприятий стройиндустрии.
Наиболее близкими к полезной модели по технической сущности являются сборные железобетонные балки покрытий различных зданий, включающие изгибаемые элементы двутаврового сечения с наиболее применяемыми пролетами 9-18 м. /Шишкин Р.Г. Сборные железобетонные конструкции одноэтажных промышленных зданий. - М., Стройиздат., 1971. - С.140./ [1]. Принят за прототип.
Однако, их применение ведет к удорожанию строительства, требует в рассматриваемом случае нерациональных перевозок небольших партий балок покрытий специальным транспортом с небольшой загрузкой, специального кранового оборудования, увеличивает номенклатуру строительных изделий, число их поставщиков, к тому же данные конструкции обладают высокой стоимостью.
Сущность полезной модели заключается в снижении экономических и материальных затрат при строительстве, реконструкции, или ремонте несущих конструкций покрытий с пролетами предпочтительно до 18 м небольших зданий или их частей, возводимых в некоторых стесненных условиях строительства или в районах удаленных от предприятий стройиндустрии.
Техническим результатом полезной модели является совершенствование конструктивного решения армокаменных несущих конструкций покрытий небольших зданий, технологии возведения, эффективное использование конструкционных материалов, снижение стоимости и материалоемкости.
Технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в известной балке покрытия, включающей изгибаемый элемент двутаврового сечения с пролетом до 18 м, особенностью является то, что она выполнена высококачественной кладкой на ребро из рядового керамического кирпича с цилиндрическими и симметрично расположенными отверстиями, усиленной пространственными арматурными каркасами, установленными в процессе кладки; опорная часть балки выполнена прямоугольного сечения, в приопорных частях длинной в четверть пролета стенка двутаврового сечения имеет двойную толщину и большую насыщенность поперечной арматурой; кладку выполняют по многорядной системе перевязки швов в половину кирпича с допущением их совпадения не более чем в трех соседних рядах, швы и заделка стержней пространственных арматурных каркасов выполнена высококачественным мелкозернистым пластифицированным многокомпонентным бетоном.
Армокаменная балка покрытия представляет собой изгибаемый элемент с пролетом до 18 м, двутаврового сечения, выполненный высококачественной кладкой из рядового керамического кирпича, пластического прессования с вертикальными цилиндрическими и симметрично расположенными отверстиями с маркой по прочности не ниже М200, с усиливающими и устанавливаемыми в процессе кладки пространственными арматурными каркасами, стержни которых размещают и заделывают в отверстиях кирпичей и в швах кладки или для уменьшения толщины последних в прорезанных пазах в краях постелей кирпичей. Кладку ведут с достаточно плотной заделкой всех швов, пазов и отверстий высококачественным мелкозернистым пластифицированным многокомпонентным бетоном классом по прочности не ниже чем В30 для обеспечения надежного сцепления с кладкой и заанкерования стержней пространственного арматурного каркаса. Кладку ведут на ребро по многорядной системе с перевязкой продольных швов в половину кирпича с допущением совпадения этих швов не более чем в трех соседних рядах. Применение в швах высококачественного мелкозернистого бетона, керамического кирпича повышенной прочности и в водонасыщенном состоянии и усиления кладки пространственными арматурными каркасами позволяет повысить прочностные характеристики кладки и ее огнестойкость, что в конечном итоге позволяет снизить стоимость конструкций и их материалоемкость. Расчет и конструирование армокаменной балки покрытия выполняют с учетом опыта проектирования и по нормам и правилам проектирования железобетонных, каменных и армокаменных конструкций.
На фигуре 1 приведен общий вид и номера характерных сечений половины армокаменной балки покрытия пролетом 12 м, где приняты следующие обозначения: опорная часть балки - 1, утолщение стенки в приопорной части балки - 2, верхняя сжатая полка - 3, нижняя растянутая полка - 4, среднее ребро жесткости - 5.
На фигуре 2 приведены характерные сечения армокаменной балки покрытия, где показана раскладка кирпича и приняты следующие обозначения: рабочие продольные стержни арматурного каркаса - 6, конструктивные продольные стержни арматурного каркаса - 7, поперечные стержни арматурного каркаса - 8, конструктивные поперечные стержни сжатой полки - 9, конструктивные поперечные стержни растянутой полки - 10.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели. Возведение и сущность заявленной конструкции существенно отличаются от традиционных применяемых армокаменных конструкций и более близки к железобетонным конструкциям. С ними имеется много общего: очень большие усилия в расчетных сечениях, более высокие прочностные и деформативные характеристики применяемых материалов, значительные силы сцепления кладки с арматурой, рациональность осуществления предварительного напряжения в продольных растянутых стержнях арматурных каркасов и многое другое. Прочностные и деформативные характеристики предложенного вида высококачественной кладки из керамического кирпича авторы полезной модели определяли в лабораторных условиях при испытаниях на сжатие на гидравлическом прессе нескольких серий изготовленных образцов. При этом прочность высококачественной кладки на сжатие составляла 44-55 МПа, модуль упругости составлял 19700 МПа, что значительно превышает соответствующие нормативные характеристики традиционной кладки. Заявленную армокаменную балку покрытия возводят по подробным деталировочным рабочим чертежам и приложенному к ним подробному описанию технологии и организации всех рабочих операций по данной конструкции. Ее возведение следует осуществлять на прочном ровном и жестком настиле с рациональной организацией рабочих мест, размещением материалов, механизмов и приспособлений. Целесообразней все или некоторую часть балок покрытия данного здания возводить в одном месте, которое должно быть в зоне действия строительного крана и располагаться близко от места монтажа конкретной балки. В зависимости от местных условий, возможно и возведение в проектном положении. Рациональней возведение армокаменной балки покрытия начинать от середины длины, точнее от среднего ребра жесткости - 5. В этом месте устанавливается жесткий вертикальный щит - шаблон с упорами; через отверстия, показанные на чертеже сечения IV-IV (фиг.2) пропускаются и закрепляются рабочие продольные стержни арматурных каркасов - 6 и конструктивные продольные стержни арматурного каркаса - 7, выкладывается первый вертикальный ряд балки, состоящий из сечений нижней растянутой полки - 4, ребра жесткости - 5 и верхней сжатой полки - 3, при этом отдельные кирпичи вначале нанизываются на соответствующие продольные стержни арматурного каркаса подводятся к щиту-шаблону с заделкой продольных, а впоследствии у других рядов и вертикальных швов высококачественным многокомпонентным мелкозернистым бетоном. Далее устанавливаются поперечные стержни арматурных каркасов - 8 и продолжается кладка балки по чертежам фиг1. и фиг2.