ЖЕЛЕЗОБЕТОННАЯ ПЛИТА-ОБОЛОЧКА

Полезная модель относится к строительным конструкциям и может быть применена при возведении сборных перекрытий промышленных и гражданских зданий.
Известна железобетонная плита покрытия (патент РФ №2082858) П-образного сечения, включающая полку и продольные ребра, снабженная цилиндрической оболочкой, вписанной с внутренней стороны плиты и монолитно соединена с ней по всей длине в основании с продольными ребрами, а в вершине с полкой, причем оболочка выполнена с переменным сечением.
Недостатком этой конструкции являются необходимость выдержки плиты в форме до набора бетоном отпускной прочности во избежание обрушения полки, отсутствие бетона в местах сопряжения полки с продольными ребрами, не позволяющее отказаться от установки поперечной арматуры.
Из известных конструкций сборных железобетонных плит наиболее близкой по технической сущности к заявленной полезной модели является конструкция облегченной пустотной плиты перекрытий [Т.И. Баранова, Т.Г. Сильванович, А.Н. Бормотов, М.Ю. Селиванов. Реализация конструкционно-технологических особенностей железобетона при разработке новых типов панелей перекрытий // Известия вузов. Строительство. - 1997. - №4. - С. 7-9], в которой низкая приведенная толщина достигнута благодаря сочетанию специально подобранной кривой-образующей нижней поверхности с пустотами в полке в форме усеченных кругов. Кривая-образующая получена аппроксимацией системы предварительно заданных точек степенным полиномом, а высота отсекаемого сегмента в пустотах, составляющая 0,293R, математически обоснована прекращением активного прироста площади усеченного круга при дальнейшем уменьшении величины отсекаемой части.
Недостатком данной конструкции плиты является низкая несущая способность при вертикальной равномерно распределенной нагрузке не превышающая 10 кПа, сложный и длительный по времени процесс изготовления плит, включающий армирование сеткой, использование большого количества металлических форм.
Технической задачей заявляемого решения является повышение несущей способности плиты-оболочки, а также упрощение технологии ее изготовления.
Указанный технический результат достигается тем, что предложена железобетонная плита-оболочка, содержащая верхнюю и нижнюю полки, продольные боковые и промежуточные ребра, продольные пустоты размещенные между ними, плита армирована продольными предварительно напряженными элементами, нижняя полка выполнена вогнутой в сторону верхней полки, при этом сечения продольных пустот уменьшаются от боковых ребер к центру плиты, сечения продольных пустот, расположенных рядом с боковыми продольными ребрами выполнены эллипсоидальными, сечения других продольных пустот выполнены в форме дуг окружности, при этом продольные армирующие элементы размещены в каждом из продольных ребер, а также в месте сопряжения верхней и нижней полки, либо размещены в боковых и смежных с ними продольных ребрах, кроме того сечения продольных пустот выполнены в геометрии, недопускаюшей обрушение бетона при формовании с радиусами кривизны не менее 11 мм, плита выполнена размерами 1475×5650×300 мм, при этом размеры сечения первой боковой продольной пустоты составляют: высота 200÷205 мм, ширина 85÷90 мм с различными радиусами кривизны, каждый из которых составляет не менее 11 мм, вторая смежная с боковой продольная пустота размеры сечения которой составляют: высота 100÷105 мм, ширина 85÷90 мм с различными радиусами кривизны, каждый из которых составляет не менее 11 мм, третья смежная со второй продольная пустота размеры сечения которой составляют: высота 40÷45 мм, ширина 55÷60 мм с различными радиусами кривизны, каждый из которых составляет не менее 11 мм.
Армирование плиты представлено только продольными предварительно напряженными проволоками или канатами, расположенными в продольных ребрах, и вблизи верхней грани полки при необходимости ее усиления. Изготовление данной плиты производится по технологии стендового безопалубочного формования.
Полезная модель поясняется прилагаемыми чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид железобетонной плиты-оболочки; на фиг. 2 - поперечный разрез А-А, проведенный на фиг. 1.
Железобетонная плита-оболочка состоит из продольных боковых ребер 1 и промежуточных продольных ребер 2 плавно сопрягающихся с верхней полкой 3, имеющей плоскую верхнюю поверхность и нижней полкой 4 поверхность которой - описана по дуге окружности. Вблизи сопряжений с продольными ребрами в полке имеются продольные пустоты эллипсовидного 5, составного из дуг окружностей 6, в продольных ребрах расположены армирующие элементы 7. Пустоты эллипсовидного поперечного сечения 5 изготавливаются с использованием пустотообразователей, применяемых при производстве многопустотных железобетонных плит стендового безопалубочного формования.
На фиг. 3 представлено поперечное сечение плиты-оболочки, когда продольные армирующие элементы 7 размещены в каждом из продольных ребер, а также в месте сопряжения верхней и нижней полки 8.
На фиг. 4 представлено поперечное сечение плиты-оболочки, когда продольные армирующие элементы 7 размещены в боковых и смежных с ними продольных ребрах.
На фиг. 5 представлено поперечное сечение плиты-оболочки, когда продольные армирующие элементы 7 размещены в боковых и смежных с ними продольных ребрах, кроме того сечения продольных пустот выполнены в геометрии, недопускаюшей обрушение бетона при формовании с радиусами кривизны не менее 11 мм.
Пример:
Плита-оболочка выполнена размерами 1475×5650×300 мм, при этом продольные армирующие элементы изготовлены в виде трех арматурных канатов диаметром 14 мм класса К1500, размещенных в каждом боковом продольном ребре в нижней полке, размеры сечения первой боковой продольной пустоты составляют: высота - 205 мм, ширина - 90 мм с различными радиусами кривизны, каждый из которых составляет не менее 11 мм, вторая смежная с боковой продольная пустота - размеры сечения которой составляют: высота - 106 мм, ширина - 90 м с различными радиусами кривизны, каждый из которых составляет не менее 11 мм, третья смежная со второй продольная пустота - размеры сечения которой составляют: высота - 45 мм, ширина - 60 мм с различными радиусами кривизны, каждый из которых составляет не менее 11 мм. Данная плита-оболочка выдерживает статическую вертикальную равномерно распределенную нагрузку 236 кПа.
Изготовление железобетонной плиты-оболочки производится по технологии стендового безопалубочного формования.
Предложенная конструкция железобетонной плиты-оболчки обладает пространственным характером работы, характеризующимся преимущественно сжатием их полки по двум направлениям по всей толщине, с возникновением небольших растягивающих напряжений в поперечном направлении над вершинами пустот. Эти растягивающие напряжения могут быть восприняты одним только бетоном. Продольные ребра плиты работают на изгиб с возникновением в них только сжимающих напряжений. Это обусловлено предварительным напряжением продольных армирующих элементов.
Таким образом, решается задача является повышение несущей способности плиты-оболочки, а также упрощение технологии ее изготовления.