ЖЕЛЕЗОБЕТОННАЯ БАЛКА

Железобетонная балка относится к строительству, а именно к железобетонным изгибаемым конструкциям (ригелям) типа фермы или балки, в которые для восприятия растягивающих усилий вводят стальную арматуру.
Известен железобетонный строительный элемент (Патент RU №2188916 МПК Е04С 3/20 (2000.01). Опубликовано 10.04.2002 Бюл. №25), выполненный в виде железобетонной изгибаемой конструкции (ригеля) типа фермы или балки, в которые для восприятия растягивающих усилий вводят металлическую арматуру, в приопорных участках ригеля расположена гнутая листовая перфорированная арматура замкнутого коробчатого сечения с листовой перфорированной вставкой, расположенной по диагонали вдоль траектории главного растягивающего напряжения. Замкнутая форма листовой арматуры создает эффект обоймы для бетона, повышая его прочность. Листовая вставка не только воспринимает растягивающие усилия, но и обеспечивает устойчивость боковых поверхностей листовой арматуры к их выпучиванию из плоскости и увеличивает крутильную жесткость приопорных участков.
Известное устройство имеет недостаточную несущую способность балки.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является железобетонный строительный элемент, выполненный в виде железобетонного строительного элемента типа фермы или балки, включающий бетонное тело, продольную стержневую рабочую и поперечную стержневую арматуру, снабженную тонкими поперечными металлическими пластинами, установленными в пролете конструкции на высоту армирования с шагом, соответствующим расчетному шагу трещин. (Патент RU №67603 МПК Е04С 3/00 (2006.01). Опубликовано: 27.10.2007 Бюл. №30)
Недостатком данного прототипа является недостаточная несущая способность балки.
Техническим результатом заявленного решения является повышение несущей способности балки, путем замены контура поперечного сечения стальной арматуры балки круглой формы на овальную.
Настоящий технический результат достигается железобетонной балкой, включающей бетонное тело, продольную стержневую рабочую и поперечную стержневую стальную арматуру, дополнительно снабженную поперечными металлическими армирующими элементами, установленными в пролете конструкции на высоту армирования с шагом, соответствующим расчетному шагу трещин, причем продольная стержневая рабочая, поперечная стержневая горизонтальная и поперечная стержневая вертикальная стальная арматура выполнена в поперечном сечении в форме овала, длинная ось которого совмещена с максимальными нагрузками на балку.
Принцип надежности арматуры состоит в том, что с изменением геометрической формы арматуры с той же самой площадью и с тем же самым материалом увеличится несущая способность в определенном направлении, а значит, увеличится и надежность конструкции.
Момент сопротивления по оси максимальной нагрузки, овала с соотношением большей оси к меньшей 1,61 и с площадью равной площади поперечного сечения круга 16 мм, увеличился в 1,272 раза, т.е. на +27,2%. Момент сопротивления по оси минимальной нагрузки, в аналогичных условиях, уменьшился до 0,843 раза или -15,6%. Суммарные моменты сопротивления по обеим осям увеличились в 1,0575 раза, т.е. на +5,75%.
Работа устройства железобетонной балки.
Металлический каркас железобетонной строительной балки формируют следующим образом. Продольную стержневую рабочую арматуру соединяют с поперечной стержневой горизонтальной арматурой и поперечной стержневой вертикальной арматурой с пространственным расположением овальных форм арматуры на максимальную нагрузку. Соединение арматуры выполняют сваркой или вязальной проволокой. Поперечное металлическое армирование стержневой горизонтальной и вертикальной арматурой представляющее соединение сторон прямоугольника между собой и продольной стержневой рабочей арматурой с овальной формой в поперечном сечении. Железобетонная балка, имеющая две точки опоры по краям, несет нагрузку по всей длине с максимумом в середине. В середине балки устанавливают центральное поперечное армирование прямоугольником с расположением длинных осей овала параллельно продольной стержневой рабочей арматуры. Последующие поперечные армируемые прямоугольники устанавливают с нелинейным увеличением расстояния одна от другой к краям балки.
Готовый металлический каркас помещается в опалубку и бетонируется.
Таким образом, указанный технический результат достигается тем, что арматура выполнена в форме овала, длинная ось которого совмещена с максимальными нагрузками на балку повышает несущую способность ее.
Источники информации
1. Патент RU №2188916 МПК Е04С 3/20 (2000.01). Опубликовано 10.04.2002 Бюл. №25;
2. Патент RU №67603 МПК Е04С 3/00 (2006.01). Опубликовано: 27.10.2007 Бюл. №30.