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 каркасных зданий различной этажности.
Известна конструкция, представляющая собой металлическую трубу, заполненную бетоном [1]. Недостатком данной конструкции является низкая несущая способность из-за недостаточной адгезии бетона с металлической оболочкой.
Прототипом является устройство металлических кольцевых диафрагм, привариваемых к внутренней поверхности металлической трубы в зоне опирания перекрытий [2]. Недостатками данного способа являются слабая адгезия металлической оболочки с бетонным ядром и сложность устройства диафрагм в трубах малого диаметра.
Целью изобретения является повышение несущей способности трубобетонных конструкций путем увеличения адгезии бетона с внутренней поверхностью металлической трубы за счет устройства цилиндрических анкеров, снабженных раскрывающимися лепестковыми муфтами, обеспечивающими плотный контакт с внутренней поверхностью трубы.
Металлическая труба изготавливается отдельно в заводских условиях с устройством отверстий, имеющих цилиндрические выемки для размещения шляпок анкеров заподлицо с внешней поверхностью трубы по взаимно перпендикулярным осям и шагом по вертикали, кратным длине анкера. В каждое выполненное отверстие устанавливается цилиндрический анкер, оснащенный лепестковой муфтой, при раскрытии которой осуществляется их закрепление в стенке трубы за счет ее обжатия шляпкой анкера и лепестками муфты. Ствол анкера имеет резьбу для соединения с подвижной частью муфты, обеспечивающую при вращении анкера осуществлять раскрытие лепестков на угол α от 20° до 90°, который достигается размещением на них пластичных шарниров от 1/4 до 1/2 длины лепестка относительно неподвижной части муфты. Неподвижность муфты обеспечивается за счет ее плотного сопряжения со стенкой металлической трубы. Полученная конструкция заполняется бетонной смесью.
На фиг.1 представлен общий вид металлической трубы (1), имеющей цилиндрические выемки (3) вокруг отверстий (2), в которых размещены анкеры (4), снабженные лепестковыми муфтами (5), их осевое расположение приведено на фиг.2. Конструкция лепестковой муфты (5) представлена на фиг.3, она состоит из подвижной (6) и неподвижной (7) частей, шарнирно-соединенных лепестками (8) через пластичный шарнир (9), размещается на анкере (4), который изображен на фиг.4, при помощи резьбового соединения с подвижной частью муфты (6). Подвижная часть муфты (6) выполняется меньшим диаметром, чем неподвижная (7), что обеспечивает установку анкера (4) в проектное положение. На фиг.5 показана схема установки анкера (4), оснащенного лепестковой муфтой (5) в отверстие (2) металлической трубы (1) путем запрессовки неподвижной части муфты (6). После установки анкера (4) с нераскрытыми лепестками (8) в отверстие (2) осуществляется их раскрытие за счет смещения подвижной части муфты (6) путем вращения анкера (4). На фиг.6 приведено промежуточное положение раскрытия лепестков (8) с соотношением их длин 1:1/2, а на фиг.7 показано окончательное положение, когда лепестки (8) неподвижной муфты (7) плотно примыкают к внутренней поверхности трубы (1).
Технологическая последовательность состоит в установке анкера (4), оснащенного лепестковой муфтой (5) в нераскрытом состоянии в отверстие (2) металлической трубы (1) с цилиндрической выемкой (3) и обеспечением плотного сопряжения неподвижной части муфты (7) со стенкой металлической трубы (1). Затем механическим вращением анкера (4) приводится в движение подвижная часть муфты (6) с одновременным раскрытием лепестков (8) до полного или частичного контакта с внутренней частью металлической трубой (1).
Полученная конструкция монтируется в проектное положение и заполняется бетонной смесью.
Литература
1. Кикин А.И., Саржановский Р.С., Трулль В.А. Конструкции из стальных труб, заполненных бетоном. М.: Стройиздат, 1974. - С.144;
2. Цай Шаохай. Новейший опыт применения трубобетона в КНР. Бетон и железобетон, №3, 2001. - С.20-24.