СПОСОБ АРМИРОВАНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СООРУЖЕНИЙ
METHOD TO REINFORCE REINFORCED CONCRETE STRUCTURES

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении железобетонных сооружений большой протяженности, в частности - тоннелей, плотин и монолитных высотных зданий.
Известен способ армирования железобетонных сооружений, включающий монтаж ненапряженной арматуры в направлении наибольшей протяженности сооружения и в поперечных направлениях, циклическое возведение опалубки и заполнение пространства внутри опалубки бетоном, при этом в качестве арматуры используют горячекатаные стержни мерной длины, соединяемые в стык по длине сваркой или резьбовыми втулками после завершения очередного цикла формирования железобетонного элемента (см. Свод Правил СП 52-103-2007 «Железобетонные монолитные конструкции зданий»).
Недостатками известного способа армирования являются низкие прочностные свойства арматурного каркаса как из-за посредственной прочности самой арматуры, в частности - низкой удельной прочности стержневых арматурных элементов и высокой ползучести, так и из-за многочисленных мест соединения каждого арматурного элемента по длине, не позволяющих ему воспринимать нагрузки как единому целому, и высокая себестоимость армирования, вызванная низкой удельной прочностью стержневых арматурных элементов и высокой трудоемкостью армирования из-за многократно повторяющегося стыкования по длине арматурных элементов.
Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении прочностных свойств и снижении себестоимости арматурного каркаса.
Поставленная задача решается тем, что в известном способе армирования железобетонных сооружений, включающем монтаж ненапряженной арматуры в направлении наибольшей протяженности сооружения и в поперечных направлениях, циклическое возведение опалубки и заполнение пространства внутри опалубки бетоном, согласно изобретению в качестве арматуры в направлении наибольшей протяженности сооружения используют арматурные канаты фасонно-периодического профиля, которые закрепляют у основания сооружения и в каждом из циклов заливки фиксируют между ранее сформированной частью сооружения и распределительным шаблоном, на распределительный шаблон подают через обводные ролики и направляющую проводку с катушек, расположенных у основания сооружения, перед каждым циклом заливки распределительный шаблон отводят от ранее сформированной части сооружения на величину формируемого участка с сопутствующим разматыванием арматурных канатов на вдвое большую величину, при этом каждый арматурный элемент является цельным по всей длине сооружения, а соединение взаимно перпендикулярных элементов арматуры осуществляют посредством втулок.
При этом после формирования половины длины сооружения арматурные канаты могут отсоединять от катушек во избежание потребности в избыточной длине отрезков каната.
Кроме того, в качестве арматуры в направлениях малой протяженности сооружения также могут использовать арматурные канаты фасонно-периодического профиля.
Благодаря такому комплексу технических решений появляется возможность использовать в качестве арматуры канаты: наличие периодического профиля, исключающего эффект ввинчивания, позволяет использовать канаты как таковые, имеющие высокие удельную и абсолютную прочность, релаксационную и усталостную стойкость; отсутствие продольных соединений позволяет использовать вертикальную арматуру с деформационным упрочнением и обеспечить равномерное восприятие и передачу нагрузок арматурным элементом. Высокая релаксационная и усталостная стойкость канатной арматуры позволяет повысить выносливость арматурного каркаса, большая удельная прочность позволяет снизить массу каркаса, меньшая (в пересчете на прочность) удельная стоимость и меньшее количество операций по соединению арматурных элементов позволяют снизить себестоимость.
Отличительные признаки, характеризующие использование в качестве арматуры монолитных железобетонных строений арматурных канатов, в том числе - фасонно-периодического профиля, в известных технических решениях не обнаружены.
Отличительный признак, характеризующий армирование монолитных железобетонных строений цельными по всей высоте строения арматурными элементами, в известных технических решениях не обнаружен.
На основании вышеприведенного анализа известных источников информации можно сделать вывод, что для специалиста заявляемый способ армирования монолитных железобетонных строений не следует явным образом из известного уровня техники, а следовательно, соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».
Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежом, где схематично изображено устройство для армирования канатами монолитных железобетонных строений и его расположение относительно опалубки.
Устройство для армирования канатами монолитных железобетонных строений, осуществляющее заявляемый способ армирования, выглядит, например, следующим образом.
Основой устройства является рама 1, опирающаяся на ранее сформированный участок 2 возводимого сооружения, состоящая из стоек 3, например - телескопических (не показано), обеспечивающих возможность подачи и фиксации узла подачи арматуры над изготавливаемым уровнем возводимого сооружения, и непосредственно узла подачи арматуры, включающего в себя распределительный шаблон 4, набор обводных роликов 5 и проводок 6, расположенных между обводными роликами 5 и катушками 7 с мерными отрезками 8 фасонно-периодического каната.
Заявляемый способ армирования монолитных железобетонных строений осуществляется, например, следующим образом: у основания армируемого сооружения фиксируют концы мерных отрезков 8 фасонно-периодического каната, предварительно намотанных на катушки 7. Посредством внешних или встроенных подающих механизмов и фиксирующих приспособлений любого известного типа подают и закрепляют узел подачи арматуры на величину формируемого в данном цикле участка бетона таким образом, чтобы находящиеся между распределительным шаблоном 4 и ранее сформированной частью сооружения участки мерных отрезков 8 фасонно-периодического каната располагались в нужном направлении. Производят монтаж арматуры в поперечных направлениях, монтируют вокруг установленной арматуры опалубку 9, далее производят наполнение опалубки 9 бетоном.
После формирования половины длины сооружения в направлении, армируемом данным способом, между обводными роликами 5 и катушками 7 в проводках 6 находятся участки мерных отрезков 8 фасонно-периодического каната с длиной, достаточной для армирования оставшейся части сооружения. В связи с этим мерные отрезки 8 могут быть отсоединены от катушек 7 и зафиксированы в обводных роликах 5 и проводках 6 посредством тормозных устройств любого известного типа.