СТРОИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ В ВИДЕ СТОЙКИ

Объект - полезная модель
СТРОИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ В ВИДЕ СТОЙКИ
Полезная модель относится к строительству и может быть использована в качестве элемента, работающего на сжатие, например, колонн зданий и сооружений, опор мостов и путепроводов, различных стоек и т.п.
Известен строительный элемент в виде стойки, представляющий собой стальную трубу-оболочку, внутри которой находится полое ядро из бетона, твердеющего под давлением (см., например, Мурашкин Г.В., Сахаров А.А. Трубобетонные элементы из бетона, твердеющего под давлением. Инженерные проблемы современного железобетона. Материалы международной конференции. Сборник. Иваново. 1995. с. 3.).
Недостатком данного элемента является низкая несущая способность из-за незначительной прочности неармированного бетона полого ядра, а также за счет повышения вероятности среза бетонного ядра элемента при увеличении размеров его поперечного сечения.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является строительный элемент в виде стойки, включающий металлическую трубчатую оболочку, внутри которой размещено полое ядро из бетона, и торцевые пластины. При этом ядро выполнено, по крайней мере, из двух слоев бетона, наносимого на оболочку методом последовательного центрифугирования (см. Д.. С. СССР № 1250630, Е 04 С 3/36).
г 0-0 г ID  0  МПК Е 04 С 3/36
... .   :
Недостатком указанного элемента является низкая несущая способность за счет использования в нем центрифугированных бетонов, структура которых вследствие технологических ограничений по скорости и времени вращения центрифуги формируется при малых, кратковременно действ)тощих прессующих давлениях и, следовательно, соответствует бетонам невысокой прочности. Кроме того, в данном элементе отсутствует предварительное растяжение металлической трубчатой оболочки, что также снижает несущую способность элемента.
Технический результат, создаваемый полезной моделью, заключается в повышении несущей способности элемента.
Поставленный технический результат достигается тем, что в известном строительном элементе в виде стойки, включающем металлическую трубчатую оболочку, внутри которой размещено полое ядро из бетона, и торцевые пластины, согласно изменению, в теле бетона полого ядра установлен по меньшей мере один пространственный каркас, выполненный из высокопрочной продольной и поперечной арматуры.
При этом поперечная арматура пространственного каркаса выполнена в виде колец или в виде спирали.
Кроме того, металлическая трубчатая оболочка и поперечная арматура пространственного каркаса выполнены предварительно напряженными.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1;
на фиг. 3 - схема строительного элемента в виде стойки с двумя нространственными каркасами;
на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг, 3.
Строительный элемент 1 (фиг. 1 - 4) в виде стойки состоит из металлической трубчатой оболочки 2 любой формы, внутри которой размещено полое ядро 3 из онрессованного бетона. В теле бетона полого ядра 3 установлен по меньшей мере один пространственный каркас 4.
Пространственный каркас 4 строительного элемента 1 состоит из продольной 5 и поперечной 6 арматуры. Продольная арматура 5 выполнена из высокопрочных стержней или проволоки периодического профиля, а поперечная арматура 6 - в виде высокопрочных стальных колец или спирали из стальной ленты.
При этом металлическая трубчатая оболочка 2 и поперечная арматура 6 пространственного каркаса 4 выполнены предварительно напряженными.
Тело бетонного ядра 3 имеет полость 7. Торцы металлической трубчатой оболочки 2 жестко соединены с торцевыми пластинами 8. Для удобства установки в проектное положение двух или более пространственных каркасов 4 (фиг. 3,4) они скреплены между собой соединительными стержнями 9.
Строительный элемент 1 изготавливают следующим образом. До начала укладки бетонной смеси (на рис. не показано) во внутрь расположенной вертикально металлической трубчатой оболочки 2 (фиг. 1 - 4), к нижнему торцу которой предварительно жестко прикреплена торцевая пластина 8, устанавливают один или несколько пространственных каркасов 4, состоящих из высокопрочной продольной 5 и поперечной 6 арматуры. При этом поперечная арматура 6 может быть выполнена в виде колец или спирали. Затем во внутрь металлической трубчатой оболочки 2 вводят пустотообразователь (на рис. не показано) и пространство между оболочкой 2 и пустотообразователем заполняют бетонной смесью. После окончания процесса формования строительного элемента 1 осуществляют боковое обжатие образованного бетонного ядра 3 строительного элемента путем длительного приложения избыточного давления на бетонное ядро от пустотообразователя. Это позволяет за счет передачи прессующего давления через толщу бетона ядра 3 предварительно напрягать металлическую трубчатую оболочку 2 и поперечную арматуру 6 как одного, так и нескольких пространственных каркасов 4.
После набора бетоном полого ядра 3 требуемой прочности избыточное давление в пустотообразователе сбрасывают до атмосферного и пустотообразователь извлекают из образованной полости 7 строительного элемента 1. При этом предварительно растянутые металлическая трубчатая оболочка 2 и поперечная арматура 6 одного или нескольких пространственных каркасов 4 в поперечном направлении создают в бетонном ядре 3 предварительные сжимающие напряжения.
После этого к трубчатой оболочке 2 жестко прикрепляют верхнюю торцевую пластину 8 и строительный элемент в виде стойки готов к использованию.
Таким образом, заявленный строительный элемент имеет высокую несущую способность за счет того, что в процессе нагружения внешней сжимающей нагрузкой его бетонное ядро, от действия этой нагрузки и предварительного обжатия металлической трубчатой оболочкой совместно с понеречной арматурой пространственных каркасов, работает в условиях объемного сжатия. При этом оно имеет не только высокую прочность, но и большую деформативность, позволяющую эффективно использовать в качестве рабочей продольной арматуры высокопрочные стали.