АРМОКАМЕННАЯ ФУНДАМЕНТНАЯ БАЛКА

Полезная модель относится к области строительства, в частности, к фундаментным балкам и предназначена для перекрытия пространств между отдельностоящими столбчатыми фундаментами с целью восприятия нагрузки от выше расположенных каменных стен зданий и сооружений.
Наиболее близким к полезной модели по технической сущности являются типовые конструкции железобетонных фундаментных балок трапецевидного сечения в кирпичных зданиях с шагом колонн 6 и 12 м. /Шишкин Р.Г. Сборные железобетонные конструкции одноэтажных промышленных зданий. - М.: Стройиздат, 1971. - 95 с./ [1] (принят за прототип). Их применение ведет к удорожанию строительства, требует в рассматриваемом случае нерациональных перевозок небольших партий балок, увеличивает номенклатуру строительных изделий и число их поставщиков.
Сущность полезной модели состоит в снижении экономических и материальных затрат при устройстве фундаментов небольших зданий, удаленных от предприятий стройиндустрии, расположенных на относительно прочных грунтах с некоторой глубиной залегания, возможно: вечномерзлых, просадочных, пучинистых или с некоторыми другими особыми условиями эксплуатации.
Техническим результатом полезной модели является совершенствование конструкции армокаменной фундаментной балки, упрощение технологии возведения, повышение несущей способности жесткости и долговечности.
Технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в известной армокаменной фундаментной балке, включающей систему неразрезных изгибаемых участков, выполненную кладкой на ребро из рядового керамического кирпича с тремя цилиндрическими вертикально и симметрично расположенными отверстиями, усиленную пространственным арматурным каркасом, особенностью является то, что продольные стержни пространственного арматурного каркаса выполнены составными и сгруппированы по эпюрам изгибающих моментов и поперечных сил, кладка керамического кирпича выполнена с полным и плотным заполнением всех швов и отверстий мелкозернистым пластифицированным многокомпонентным бетоном.
Армокаменная фундаментная балка представляет собой систему неразрезных изгибаемых участков, опирающихся на ряды столбчатых фундаментов, выполненную высококачественной кладкой на ребро из рядового керамического кирпича пластического прессования с тремя цилиндрическими вертикально и симметрично расположенными отверстиями с марками не ниже, чем по прочности М300 и по морозостойкости F50 с усиливающими устанавливаемыми внутри и в процессе кладки пространственными арматурными каркасами, продольные стержни которых являются составными, сгруппированные по эпюрам изгибающих моментов и поперечных сил, на них нанизываются кирпичи своими определенными отверстиями, а поперечная арматура выполняется в виде проволочных хомутов как в вязанных каркасах железобетонных конструкций. При этом в кладке осуществляют полное и плотное заполнение всех швов и отверстий кирпича мелкозернистым пластифицированным многокомпонентным бетоном классом по прочности не ниже В30 с маркой по морозостойкости не ниже F50 с подвижностью по осадке стандартного конуса 2-4 см. Жесткое сопряжение продольных и поперечных участков фундаментной балки в углах, примыканиях и пересечениях обеспечивают заведением всех продольных стержней каждой из сопрягаемых балок на всю толщину балки поперечного направления или взаимным пересечением продольных стержней. Высококачественность кладки достигается устройством плотных швов из мелкозернистого пластифицированного многокомпонентного бетона, для чего кирпич используют в водонасыщенном состоянии, в необходимых случаях его еще доувлажняют.
На фиг.1 приведено сечение в приопорной зоне участка фундаментной балки, где изображены: порядная раскладка кирпичей, продольные стержни рабочей арматуры - 1, продольные стержни конструктивной арматуры - 2, вертикальные хомуты - 3 поперечной арматуры, горизонтальные хомуты - 4 поперечной арматуры.
На фиг.2 приведено сечение в средней части пролета (равное его половине) участка фундаментной балки, где изображено порядная раскладка кирпичей, продольные стержни рабочей арматуры - 1, продольные стержни конструктивной арматуры - 2, вертикальные хомуты - 3 поперечной арматуры, горизонтальные хомуты - 4 поперечной арматуры.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели. Устройство армокаменной фундаментной балки осуществляют по разработанным сборочным и деталировочным рабочим чертежам и по подобранному описанию ее технологии. Работу начинают с устройства жесткого настила по возведенным по нивелиру столбчатым фундаментам. Кладку армокаменной фундаментной балки рациональнее начинать с угла здания и выполнять наиболее нагруженный или более протяженный участок. В начале этого участка, в определенных местах, заделываются и оставляются в виде выпусков продольных стержней конструктивной арматуры - 2 и продольных стержней рабочей арматуры - 1 участка армокаменной фундаментной балки поперечного направления. Для фиксации первого вертикального ряда кирпичей устанавливают жесткий щит с упорами. Далее устанавливают нижние кирпичи первого вертикального ряда, устанавливают в определенные их отверстия, по фиг.1, и заделывают мелкозернистым бетоном продольные стержни конструктивной арматуры - 2, устанавливают такой же продольный стержень конструктивной арматуры - 2 в заранее прорезанный паз постели этих же кирпичей для образования арматурного выпуска продольных стержней конструктивной арматуры - 2 для кладки участка армокаменной фундаментной балки поперечного направления, при этом этот продольный стержень конструктивной арматуры - 2 должен иметь некоторое искривление, чтобы он хорошо соответствовал определенному отверстию кирпича в вертикальном ряду участка балки поперечного направления. При устройстве углового сопряжения участков фундаментной балки первые отрезки продольных стержней рабочей арматуры - 1 и продольных стержней конструктивной арматуры - 2 их пространственных арматурных каркасов должны быть небольшой длины (2-3 м) для удобства нанизывания на них кирпичей, и кроме того они должны быть разновеликими по длине, чтобы при их последующем удлинении стыки располагались в разных сечениях для исключения возможности ослабления балки в одном месте. Затем устанавливают наполовину вертикальные хомуты - 3 поперечной арматуры, наносят на постель половины первого ряда и на 7 см выступающих нижних продольных стержней конструктивной арматуры - 2 тонкий слой мелкозернистого бетона и путем нанизывания кирпича отверстиями на эти стержни устанавливают нижнюю половину второго ряда, отгибают вертикальные хомуты - 3 от угла, устанавливают три средних продольных стержня конструктивной арматуры - 2 и, расстилая слой бетона, для продольных швов устанавливают верхнюю половину первого вертикального ряда кирпичей самого нагруженного участка фундаментной балки, устанавливают первый средний продольный стержень конструктивной арматуры - 2 в заранее прорезанных пазах первого ряда этого же участка балки для образования арматурного выпуска для кладки участка балки поперечного направления, заделывают бетоном в соответствующие отверстия продольные стержни рабочей арматуры - 1, обеспечивая их поддержку в горизонтальном положении, доустанавливают вертикальные хомуты - 3 поперечной арматуры, устанавливают в заранее прорезанные пазы первый продольный стержень рабочей арматуры - 1 участка балки поперечного направления, расстилают на постель первого вертикального ряда слой бетона, устанавливают второй ряд участка балки первого направления и, далее таким же образом завершают кладку углового сопряжения, не устанавливая горизонтальных хомутов - 4 поперечной арматуры, так как их функции выполняют перекрещивающиеся продольные стержни рабочей арматуры - 1 и продольные стержни конструктивной арматуры - 2 двух участков. Далее кладку ведут по чертежам фиг.1, устанавливая вертикальные хомуты - 3 через три ряда, горизонтальные хомуты - 4 устанавливают в швах соседних по расположению вертикальных хомутов - 3. Таким образом кладку ведут четверти расстояния между столбчатыми фундаментами, после чего выполняют ее по чертежам фиг.2 и расставляя вертикальные хомуты - 3 через шесть рядов на длине половины этого же расстояния, после чего опять на четверти этого же расстояния кладку ведут по чертежам фиг.1. Далее в зависимости от плана здания продолжают кладку по подобной выше приведенной технологии и заканчивают стыковкой продольных стержней и обкладыванием их кирпичом в менее загруженных или более простых сечениях участка балки.
Возведение данной конструкции желательно осуществлять в теплое время. За возведенными участками следует осуществлять уход, обеспечивающий рост до необходимой величины прочности материала швов и заделки отверстий.
Широкое внедрение полезной модели в строительство названных зданий даст существенный экономический эффект и станет важным шагом развития армокаменных конструкций.
Источники информации
1. Шишкин Р.Г. Сборные железобетонные конструкции одноэтажных промышленных зданий. - М.: Стройиздат, 1971.