СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ТРУБОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
METHOD TO INCREASE BEARING CAPACITY OF CONCRETE-PIPE STRUCTURES

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при изготовлении трубобетонных несущих конструкций для возведения многоэтажных каркасных зданий.
Известна конструкция, представляющая собой металлическую трубу, заполненную бетоном [1].
Недостатком данной конструкции является низкая несущая способность из-за недостаточной адгезии бетона с металлической оболочкой.
Также известен способ увеличения адгезии бетона с металлической трубой при помощи «Пустотообразователя» [2] за счет интенсивного прессования бетонной смеси через оболочку, внутри которой подается избыточное давление с обеспечением равномерного отвода отжимаемой воды.
Недостатком данного способа является сложный и трудоемкий процесс, связанный с установкой «пустотобразователя» с подачей рабочего агента и последующего извлечения.
Наиболее близким прототипом является устройство свариваемых с внутренней поверхностью трубы металлических анкеров Т-образного сечения (Япония) [3].
Недостаток этого способа состоит в необходимости специального устройства для сварки анкеров в металлических трубах особенно малого диаметра.
Целью изобретения является повышение несущей способности трубобетонных конструкций путем увеличения адгезии бетона с внутренней поверхностью металлической трубы.
Поставленная задача достигается путем устройства цилиндрических анкеров с шарнирно размещенными кронштейнами.
Металлическая труба изготавливается отдельно в заводских условиях с устройством отверстий по взаимно перпендикулярным осям и шагом по вертикали, кратным длине анкера с установкой в каждое выполненное отверстие цилиндрических анкеров, которые запрессовываются заподлицо с наружной поверхностью трубы. Анкеры имеют конусную часть в зоне сопряжения с трубой для их фиксации и оснащены прорезью в концевой части с шарнирным размещением кронштейна в виде металлической пластины, закрепленный на оси вне его центра тяжести, причем прорези выполняются на глубину, обеспечивающую поворот анкера в горизонтальное положение. Полученная конструкция заполняется бетонной смесью. Для достижения наиболее эффективных результатов, поверхности анкера и кронштейна могут иметь насечки.
На фиг.1 представлен общий вид металлической трубы (1) с отверстиями (3), в которых размещены анкеры (2), их осевое расположение приведено на фиг.2. Конструкция концевого элемента анкера (2) с шарнирным креплением кронштейна (4) приведено на фиг.3 (узел А). Положение анкера (2) с кронштейном (4) относительно металлической трубы (1) приведено на фиг.4 (узел Б). Условие вертикального размещения кронштейна (4) показано на фиг.5. Процесс установки анкера (2) в проектное положение приведен на фиг.6, где показана схема перемещения анкера (2) в отверстие (3) при горизонтальном размещении кронштейна (4). После установки анкера (2) в отверстие (3), кронштейн (4) принимает вертикальное положение относительно металлической трубы (1), как приведено на фиг.7, где показана схема перемещения анкера (2) в отверстие (3) при вертикальном размещении кронштейна (4).
Технологическая последовательность состоит в том, что в металлической трубе (1) выполняются отверстия (3) и устанавливаются цилиндрические анкеры (2) в следующем порядке:
- шарнирно размещенный кронштейн (4) приводится в соосное положение с осью анкера (2) благодаря прорези (6), и в данном виде анкер вводится в отверстие (3) трубы (1) (фиг.6);
- после ввода анкера из-за смещенного центра тяжести кронштейн (4), закрепленный на оси (5), принимает вертикальное (первоначальное) положение (фиг.7);
- путем запрессовки достигается закрепление анкера (2) в стенке трубы (1) за счет сил трения, возникающих в результате частичного смятия поверхности отверстий (3) и конусности анкера (2) в зоне сопряжения с металлической трубой (1).
Полученная конструкция монтируется в проектное положение и производится бетонирование.
Литература
1. Кикин А.И., Саржановский Р.С, Трулль В.А. Конструкции из стальных труб, заполненных бетоном. М., Стройиздат, 1974. - с.144;
2. Пустотообразователь. Полезная модель к свидетельству RU 21373U1. 20.01.2002;
3. Morino S., Tsuba К. Design and Construction of Concrete-Filled Steel Tube Column System in Japan. Earthquake and Engineering Seismology (2005), Vol.4, No. 1, pp. 51-73.