СТАЛЕБЕТОННАЯ БАЛКА

Полезная модель относится к области строительства и может быть использована в качестве балок перекрытий жилых и общественных зданий.
Известна сталебетонная балка, включающая стальной двутавровый профиль с приваренными к стенкам профиля стад-болтами и бетоном замоноличивания (см. Еврокод 4 «Проектирование сталежелезобетонных конструкций», часть 1-1, Минск, 2010, стр. 25, таб. 5.2).
Недостатками сталебетонной балки являются: большая материалоемкость из-за прокатного профиля и трудоемкость изготовления сталебетонной балки. Сначала надо приварить стад-болты к стенкам, затем производить бетонирование боковых поверхностей.
Известна сталебетонная балка, содержащая бетон замоноличивания и составной двутавр из двух гнутых швеллеров, соединенных на винтах-саморезах, имеющая анкерные элементы [см. патент на полезную модель №183856 Е04С 3/293, опубл. 05.10.2018 г., бюл. №18].
Недостатками этой сталебетонной балки являются пониженная жесткость и несущая способность, трудоемкость изготовления сталебетонной балки из-за применения обычного только вида бетона и необходимости установки множества винтов-саморезов.
Полезная модель направлена на улучшение технологичности и снижение трудоемкости изготовления, увеличение жесткости и общей несущей способности составной сталебетонной балки.
Результат достигается тем, что согласно полезной модели в стенках профиля вовнутрь сечения выштампованы рифы с переменным шагом, уменьшающимся к опорам.
Результат достигается также тем, что верхняя полость двутаврового сечения заполнена расширяющимся бетоном, а нижняя - усадочным бетоном (тяжелым или легким).
На фиг. 1 изображена сталебетонная балка, состоящая из тонкостенных профилей с рифами.
На фиг. 2 изображена составная балка в разрезе А-А, состоящая из двух тонкостенных швеллеров, образующих двутавровое сечение и из двух других профилей образующих средние полки, с полостями заполненными бетонами с разными физико-механическими характеристиками.
1
2
3
Сталебетонная балка включает оцинкованные тонкостенные стальные профили 1 и 2, бетоны замоноличивания 3 и 4. Для обеспечения совместной работы стальных тонкостенных профилей 1, 2 и сцепления с бетоном в полках и в стенках выштампованы рифы 5 с шагом а, а, а и тд. с уменьшением к опорам балки. Верхняя полость профиля заполнена расширяющимся бетоном 3, нижняя полость - усадочным бетоном 4.
Для защиты от интенсивной коррозии из-за применения расширяющегося бетона, стальные профили 1 и 2 покрыты оцинковкой или полимерным лакокрасочным покрытием.
Изготовление сталебетонной балки выполняют в следующей последовательности.
В заводских условиях сначала изготавливают двутавровую балку из двух швеллеров 1, двух гнутых швеллеров 2 с рифами 5.
После подготовительных процедур сначала производят замоноличивание бетоном 3 и 4 боковых полостей с одной стороны двутавра. После приобретения прочности бетона 3 и 4 на одной стороне, переворачивают профиль на другую боковую сторону и замоноличивают бетоном 3 и 4 эту сторону.
Численные расчеты показали: для балки пролетом 4 м с сечением, заполненным в нижней части обычным бетоном (усадка 1 мм/м), в верхней части - расширяющимся бетоном (деформация расширения 2 мм/м) высотой расширяющегося и обычного бетона по 10 см., соответственно, прогиб от собственного веса балки составил 1 мм, а выгиб от действия внутренних напряжений расширения и усадки бетона -7,5 мм.
Изготовленная в такой последовательности сталебетонная балка увеличивает прочность стального профиля, обеспечивает хорошее сцепление составного двутавра по всей контактной поверхности с бетоном и уменьшается материалоемкость, повышается общая жесткость и несущая способность балки за счет применения бетонов с разными деформативными свойствами.