СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОНСТРУКТИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ В ВИДЕ ТРУБОБЕТОННОЙ ПОЛОЙ СТОЙКИ КОЛЬЦЕВОГО СЕЧЕНИЯ

Полезная модель относится к строительству и может быть использована в качестве конструктивного элемента средней гибкости, работающего на сжатие с изгибом, например, в колоннах каркасных зданий и сооружений, в поясах мостовых ферм, в опорах мостов и путепроводов, в опорных блоках морских стационарных платформ и т.п.
Известен строительный конструктивный элемент в виде трубобетонной стойки сплошного сечения, в котором внутренняя полость трубчатой оболочки заполняется полностью бетоном (см. United States Patent Number 4, 783, 940 Date of Patent Nov. 15, 1988).
Недостатком данного элемента является существенное снижение несущей способности при сжатии его продольными силами, приложенными с эксцентриситетами к продольной оси. В сжато-изогнутом конструктивном элементе появляются зоны растяжения, и бетон в этих зонах не работает. Несущая способность может уменьшиться в несколько раз.
Известен конструктивный элемент кольцевого сечения в виде заполненной бетоном колонны с двумя стальными трубами, установленными коаксиально (KR 200901108880 А, 2009). Внутренняя труба является арматурой. Диаметр внутренней трубы существенно меньше внешнего диаметра конструктивного элемента.
Недостатком данного конструктивного элемента является, несмотря на существенное улучшение его работы, не исключенная при деформировании растянутая зона бетона. Этот недостаток особенно существенен при знакопеременном периодическом нагружении элемента, что ведет к расструктуриванию бетона в трубе и снижению несущей способности элемента в целом.
Наиболее близким аналогом к заявленному объекту является строительный конструктивный элемент в виде стойки, включающей предварительно напряженную трубчатую оболочку с торцевыми пластинами, внутри которой размещены продольная арматура и бетонное тело, причем продольная арматура выполнена в виде полой металлической трубы, установленной коаксиально, а бетонное тело размещено между металлической предварительно напряженной трубчатой оболочкой и продольной арматурой (RU 49861 U1, 2005).
Недостатком данного элемента являются технологическая сложность создания предварительного напряжения в бетонном сердечнике. Еще большие трудности возникают при создании таким способом предварительного напряжения в гибких стержнях (при отношениях длины элемента к его диаметру . При таком способе создания предварительного напряжения величина его неизвестна.
Техническим результатом полезной модели является снижение трудозатрат при создании предварительного напряжения и возможность регулировать величину создаваемого предварительного напряжения.
Данный результат достигается за счет того, что в строительном конструктивном элементе, выполненном в виде полой трубобетонной стойки кольцевого поперечного сечения, состоящем из установленных коаксиально двух металлических оболочек разных радиусов и бетонного тела, в пространстве между металлическими оболочками установлены с равными центральными углами продольные полые металлические трубы-направляющие, через которые пропущены продольные стержни-анкера для создания регулируемой величины предварительного напряжения сжатия, исключающего появления растянутых зон в бетоне, а бетонное тело размещено между металлическими оболочками и металлическими трубами-направляющими.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
На фиг.1 схематично изображен строительный конструктивный элемент в виде трубобетонной полой стойки, продольный разрез.
На фиг.2 - разрез 1-1 на фиг.1.
Строительный конструктивный элемент (фиг.1, 2) выполнен в виде полой трубобетонной стойки и состоит из установленных коаксиально двух металлических оболочек 1 и 2 разных радиусов, с образованием между ними кольцевого в плане пространства. В кольцевом пространстве с равными центральными углами а устанавливают продольные металлические трубы-направляющие 3 с последующим заполнением данного пространства товарным бетоном 4. Продольные трубы-направляющие свободны от бетона, т.е. бетонное тело расположено между металлическими оболочками и трубами-направляющими. Через трубы-направляющие пропущены продольные стержни-анкера 5.
После твердения бетона конструктивный элемент устанавливается в проектное положение и закрепляется, например, к базе колонны стержнями-анкерами (на фиг.1 анкерные стержни не показаны). На противоположном (верхнем) конце - оголовке колонны на стержни-анкера и трубы-направляющие монтируется натяжное устройство, которое позволяет создать растягивающие контролируемые усилия в анкерах, обеспечивающие необходимые реактивные напряжения в бетоне. Бетон в этом случае равномерно обжат по периметру кольца и находится в условиях объемного сжатия. Оболочки и трубы могут иметь любую симметричную относительно осей форму поперечного сечения.