СТАЛЕДЕРЕВОБЕТОННАЯ ДВУТАВРОВАЯ БАЛКА
STEEL WOOD CONCRETE H-BEAM

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям балок, используемых в качестве несущих элементов перекрытий или покрытий зданий.
Известна деревянная клееная балка, включающая склеенный пакет досок, металлическую зубчатую пластину, слой резины и наружную доску, приклеенную через клеевую прослойку (см. Патент РФ №2022109, Е04С 3/18, опубл. 30.10.1994).
Недостатком деревянной клееной балки является невысокая прочность соединения металлической зубчатой пластины с наружной доской, которая обеспечивается только прослойкой клея, большой расход материала на балку.
Известна металлодеревянная двутавровая балка, включающая верхний нижний пояс из древесины с металлическими пластинами и стенку из склеенного пакета досок, где деревянная стенка и пояса соединены между собой зубьями металлических пластин (см. Патент РФ №157379, Е04С 3/292, опубл. 06.11.2015).
Недостатками металлодеревянной балки является невысокая прочность верхнего пояса, «зыбкость» присущая деревянным балкам, повышенный расход материала на балку.
Наиболее близкой является сталедеревобетонная балка, включающая верхний и нижний пояса из металлических оболочек, одна из которых заполнена бетоном и деревянную стенку, соединенную с поясами посредством анкеров выштампованных из оболочек (см. Патент РФ №166399, Е04С 3/29, опубл. 20.11.2016, бюл. №32).
Недостатками этой сталедеревобетонной балки являются: невысокая жесткость и прочность стыка верхнего пояса со стенкой, деформативность из-за раздвинутости анкеров от продольной оси, входящих в деревянную стенку и бетонную полку, гладкоствольности анкеров балки и повышенный расход материалов на изделие.
Результат достигается тем, что в сталедеревобетонной двутавровой балке, включающей верхний и нижний пояса из металлических оболочек, верхняя из которых выполнена из двух половин и заполнена бетоном и стенку из склеенного пакета досок или древесного пластика, верхний и нижний пояса соединены со стенкой через анкера круглого сечения металлических пластин, размещенные по длине балки с разным шагом, которые направлены попеременно в сторону стенки и полок в средней зоне от продольной оси, а у нижнего пояса зубья полукруглого сечения впрессованы в отверстия деревянной стенки через отверстия оболочек выштампованных зубьев полукруглого сечения образуя анкера кольцевого сечения. Для улучшения совместной работы с бетоном и увеличения несущей способности анкеров верхнего пояса анкера заполнены бетоном, металлическая оболочка верхнего пояса снабжена рифами. Кроме того в анкерах верхней и нижней оболочек высечены «ерши».
На фиг. 1 изображен фрагмент общего вида сталедеревобетонной двутавровой балки. На фиг. 2 приведен продольный разрез балки А-А; на фиг. 3 и 7 показаны фрагменты металлозубчатых оболочек верхнего и нижнего поясов, соответственно, на фиг. 4, 5, 6 - узлы и виды А, В, С, Д (составные зубья-анкера).
1
2
3
Сталедеревобетонная двутавровая балка включает нижний 1 и заполненный бетоном 4 верхний пояса с металлозубчатыми оболочками 2а и 2б (рис. 3) стенку 3 из древесного пластика. Стенка 3 к поясам крепится через металлические оболочки 1 и 2, в последних выштампованы зубья 5, 6, 7, 8, а в оболочке 1 выштампованы зубья 9, 10 полукруглого сечения с шагом a а а и т.д., и впрессованы в стенку верхних и нижних ее частях. Зубья 6, 8, 10 полукруглого сечения проходя через отверстия выштампованных зубьев 5, 7, 9 образуют анкера кольцевого сечения.
Сборку составной двутавровой балки выполняют в следующей последовательности.
В заводских условиях сначала изготавливают полуоболочки 2а и 2б, у которых выштамповывают зубья полукольцевого сечения 5, 6, 7, 8 у которых в свою очередь высечены «ерши» 12, 13. У полуоболочки 2б верхнего пояса выштампованные зубья полукольцевого сечения 6 вводят в отверстия от выштампованных зубьев 5 полуоболочки 2а и соединяют их шпильками 11 краев зубьев; при этом зубья полукольцевого сечения 7 входят в отверстия от выштамповки зубьев 8 и тоже образуют анкера кольцевого сечения. В стенке 3 просверливают отверстия под размер и шаг анкеров верхнего и нижнего поясов 1 и 2, впрессовывают анкера верхнего пояса 2 в стенку 3. У оболочки нижнего пояса 1 зубья полукруглого сечения 9 вводят в образовавшиеся отверстия от выштампованных зубьев такого же сечения 10, образуя анкера кольцевого сечения, заполняют анкер кольцевого сечения быстротвердеющим пластиком 14 и впрессовывают в стенку 3. Подготавливая таким образом балку, верхний пояс 2 замоноличивают бетоном 4, жидкий бетон попадая в анкера кольцевого сечения 5, 6, 7, 8 образовывает анкера составного сечения 15 и 16.
Собранная сталедеревобетонная двутавровая балка обладает повышенной общей прочностью и жесткостью и прочностью соединения поясов со стенкой, обеспечивает уменьшение материалоемкости балки.