СТАЛЕБЕТОННАЯ БАЛКА

Сталебетонная балка
Полезная модель относится к области строительства, а именно к составным балкам, работающим на изгиб, используемым в качестве несущих элементов зданий.
Известна сталежелезобетонная балка, включающая рабочую наружную арматуру из стальных листов, заполненную бетоном (см. кн. Воронков Р.В. Железобетонные конструкции с листовой арматурой. Л., СИ, 1975, с. 17).
В составной балке нейтральная ось проходит через бетонное сечение, разделяя ее на сжатую и растянутую зоны при изгибе. Растянутая зона бетона в изгибаемом элементе работает нерационально, для обеспечения необходимой несущей способности устанавливают дополнительную стержневую арматуру. Недостатками составной балки является затраты на нерационально работающий бетон и дополнительную стержневую арматуру.
Известно другая составная балка, состоящая из гофрированной стенки, листового нижнего и трубобетонного верхнего пояса, где стенка и пояса соединены на сварке (см. а/с СССР №385011 кл. Е04С 3/29,1973).
Недостатком составной балки является сравнительная малая жесткость вследствие большой протяженности тонкой однослойной вертикальной гофрированной стенки, повышенная трудоемкость изготовления, вследствие соединения стенки с поясами на сварке.
Наиболее близкой к полезной модели является составная балка, выполненная из пары фигурных тонкостенных оболочек заполненных бетоном, соединенных между собой на сварке в нижней и поперечными пластинами в верхней зонах балки (см. а/с СССР №859571 кл. Е04С 3/293, 1981).
Недостатком составной балки является пониженная несущая способность и жесткость, а также наличие петлевых анкеров и поперечных пластин на сварке и как следствие повышенная трудоемкость изготовления.
Полезная модель направлена на повышение общей несущей способности и жесткости балки, устойчивости ее стенки, на понижение материалоемкости и упрощение изготовления.
Результат достигается тем, что сталебетонная балка выполнена в виде заполненной бетоном металлической формы из фигурной тонкостенной оболочки, образующей верхний трубобетонный, нижний стальной пояса и вертикальную плоскую стенку. Согласно полезной модели спаренные:, плоские участки оболочки, образующей стенку, соединены между собой загибами концов выштампованных шпилек, взаимно входящих в образованные отверстия от выштамповки, в стенках выштампованы ребра на всю высоту стенки, с уменьшением их шага к опорам.
Результат достигается также тем, что для улучшения совместной работы нижнего пояса и стенки, загнутые продольные кромки нижнего пояса с продольными краями стенки соединены посредством сварки.
На фиг. 1 изображен фрагмент общего вида сталебетонной балки. На фиг. 2 показан узел крепления плоских участков оболочки, образующих стенку, на фиг. 3 изображен вариант конструкции нижнего пояса.
Сталебетонная балка включает фигурную тонкостенную оболочку 1. Оболочка имеет верхний участок 2, образующий верхний пояс балки, вертикальный плоский участок 3, образующий стенку, горизонтальный участок 4, образующий нижний пояс. Полость 2 оболочек 1 заполнена бетоном 8. Верхние участки 2 оболочки 1 могут иметь форму круга, многоугольника. Вертикальные плоские участки 3, образующие стенку балки, соединены между собой загибами шпилек 6. На плоских участках 3 оболочки 1 для обеспечения устойчивости стенки выштампованы выступы 5 полукольцевого сечения.
Для обеспечения расчетной площади нижнего пояса образованного горизонтальным участком 4 оболочки 1 продольные кромки горизонтального участка 4 загнуты внутрь и соединены продольными краями вертикального участка 3 посредством сварки 7.
Изготовление составной сталежелезобетонной балки выполняют в следующей последовательности.
В заводских условиях сначала выполняют оболочку 1 из тонколистовой стали методом штамповки или гнутья, на плоских участках 3 штампуют ребра-выступы 5 полукольцевого сечения, с шагом, уменьшающимся к торцу участка 3 и шпильки 6. Оболочку 1 загибают до соприкосновения двух плоских участков 3 до соприкосновения, а шпильки 6 вводят в отверстия плоских участков 3 и загибают по фиг. 2. Продольные кромки горизонтального участка 4 загибают внутрь до соприкосновения с противолежащей гранью, образуя полостной или фальцевый нижний пояс.
Загнутые продольные кромки горизонтального участка 4 на стыке продольных краев вертикального участка 3 соединяют сваркой 7.
Выполнение оболочки сталебетонной балки из тонколистовой стали методом штамповки или гнутья, уменьшает количество сварных швов, а также позволяет создавать сечение верхнего пояса разных форм, например, круга или многоугольника.
Предлагаемая сталебетонная балка по сравнению с известными решениями обладает повышенной несущей способностью, жесткостью, устойчивостью стенки и обеспечивает уменьшение материалоемкости балки и упрощение изготовления.