ЖЕЛЕЗОБЕТОННАЯ БАЛКА

Полезная модель относится к области строительства, а именно к железобетонным балкам, и может быть использована в конструкциях, предназначенных для работы на поперечный изгиб, преимущественно в конструкциях перекрытий и покрытий зданий и сооружений.
Из уровня техники известны различные варианты железобетонных балок перекрытий.
Из документа CN 103233537 A известна железобетонная балка, состоящая из бетонного сердечника со стальными элементами жесткости.
Недостатком данной балки является низкая жесткость.
Из документа KR 101232323 B1 известна балка, которая состоит из соединенных под углом тавровых швеллеров, между которыми располагается бетонный сердечник.
Недостатком данной балки также является низкая жесткость.
Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является документ WO 2011012974 A2, из которого известна железобетонная балка, состоящая из лоткового стального короба, внутри которого расположен железобетонный сердечник с элементами жесткости внутри.
Недостатком наиболее близкого аналога является низкая жесткость конструкции.
Таким образом, техническим результатом, на достижение которого направлена заявленная полезная модель является повышение жесткости балки.
Заявленный технический результат полностью достигается совокупностью признаков независимого пункта заявленной формулы полезной модели.
Предлагаемая конструкция балки изменяет режим работы балки, изгибающий момент практически исключается из основных факторов определяющих прочность и жесткость конструкций, балка работает в основном на поперечные и сдвигающие усилия, то есть, преимущественно на сжатие-растяжение.
Железобетонная балка состоит из среднего железобетонного балочного элемента с закладными деталями по верхнему и нижнему поясам из листового проката, верхнего и нижнего стальных поясных элементов из листового проката, установленных параллельно и с зазором закладным деталям, а также из стальных связей сдвига, имеющих уголковое равнополочное сечение.
Стальные связи сдвига установлены в зазорах между закладными деталями и стальными поясными элементами.
Далее более подробно заявленная полезная модель поясняется чертежами, на которых:
На фиг. 1 изображен общий вид балки;
На фиг. 2 - сечение 1-1 на фиг. 1;
На фиг. 3 - Узел "А" на фиг. 1;
На фиг. 4 - вид закладной детали или стального поясного элемента;
На фиг. 5 - вид стальной связи сдвига.
Заявленная железобетонная балка состоит из среднего железобетонного балочного элемента (1), по верхней и нижней сторонам которого расположены закладные детали (2) из листового проката. Параллельно закладным деталям (2) и с зазором размещаются стальные поясные элементы: верхний (3) и нижний (4) из листового проката. В зазоре между закладными деталями (2) и стальными поясными элементами (3, 4) установлены стальные связи (5) сдвига при помощи сварки с проплавлением металла. Кроме того, закладные детали (2) и составные поясные элементы (3, 4) оснащены системой отверстий (6), имеющие постоянный шаг, для установки стальных связей (5) сдвига.
Стальные связи (5) сдвига установлены параллельно друг другу поперек самой балке.
Такое выполнение обеспечивает большую жесткость, позволяя конструкции выдержать большие нагрузки.
Такое конструктивное решение железобетонной балки основано на эффекте замены изгибающего момента на поперечные и сдвигающие усилия. Изгибающие моменты, незначительные по величине, локализуются в основном в пределах шага стальных связей сдвига, а не накапливаются по длине балки.
Регулирование параметров предельных состояний железобетонной балки выполняется оптимизацией величины зазора между закладными деталями и составными поясными элементами и шага стальных связей сдвига.
Несущая способность конструкции железобетонной балки определяется максимальными краевыми напряжениями и максимальными касательными напряжениями в стальных связях сдвига.
Оптимальная жесткость стальных связей сдвига будет такой, при которой несущая способность балки окажется одинаковой по этим двум критериям.
Таким образом, выполнение железобетонной балки приведенной выше конструкции обеспечивает увеличение жесткости конструкции.