СТАЛЕБЕТОННАЯ СОСТАВНАЯ 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 бетон замоноличивания (см. Еврокод 4 «Проектирование сталежелезобетонные конструкции», часть 1-1, Минск, 2010, стр. 25, табл. 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 полостей.
Известна сталебетонная балка, содержащая бетон замоноличивания и стальной двутавр, имеющая анкерные элементы приваренные к стенке двутавра по линии провисания гибких арматурных стержней [см. патент на полезную модель №155972].
Недостатками этой сталебетонной балки являются трудоемкость приварки анкерных стержней к стенке и пониженная несущая способность сталебетонной балки из-за возможной преждевременной потери устойчивости стенки тонкостенного профиля.
Наиболее близким является сталебетонная балка, содержащая бетон замоноличивания и стальной цельный или составной двутавр их двух «С» образных профилей, имеющий анкерные элементы в виде выштампованных поперек стенки шпилек [см. патент на полезную модель №155973 Е04С 3/293 от 23.12.2014].
Недостатком этой сталебетонной балки является пониженная несущая способность сталебетонной балки из-за возможной преждевременной потери устойчивости стенки тонкостенного профиля, по причине ослабления стенки выштампованными шпильками. Полосы ослаблений расположены перпендикулярно к траекториям главных сжимающих напряжений (траектории главных напряжений см. «Металлические конструкции» под ред. Ю.И. Кудишина, М. - 2011, рис. 7.18, стр. 201).
Полезная модель направлена на увеличение устойчивости стенки тонкостенного профиля, увеличение общей несущей способности и надежности составной сталебетонной балки.
Результат достигается тем, что в сталебетонной балке, включающей бетон замоноличивания и составной двутавр, спаренный из двух «С» образных профилей с загнутыми кромками, винтами-саморезами, соединительные саморезы играют роль анкерных элементов, расположены на опоре группами по вертикали, в пролетной зоне наклонно по нисходящей, не менее двух рядов, с шагом, уменьшающимся к опорам.
Результат достигается также тем, что согласно полезной модели винты-саморезы остриями в стенках обращены поочередно в обе стороны.
Результат достигается также тем, что в вертикальных и наклонных группах винты-саморезы расположены в шахматном порядке.
На фиг. 1 изображена сталебетонная балка, состоящая из тонкостенных профилей образующих двутавровое сечение с соединительными и одновременно являющиеся анкерными элементами.
На фиг. 2 изображен составной двутавр в разрезе А-А, состоящий из двух тонкостенных профилей «С» образного сечения соединенных винтами саморезами. На фиг. 3 изображена сталебетонная балка в разрезе В-В.
1
2
3
Составная сталебетонная балка включает тонкостенные стальные «С» образные профили с загнутыми кромками 1, бетон замоноличивания 2. Для обеспечения совместной работы стальных тонкостенных профилей 1 и сцепления с бетоном, стенки скреплены винтами-саморезами 3 в два и более ряда в шахматном порядке, с шагом наклонных рядов а, а, а и т.д. с уменьшением к опорам балки. Соединительные, одновременно анкерные элементы в виде винтов-саморезов 3 обращены в стенках, поочередно в обе стороны стенки. «С» образные профили между собой плоскостями стенок, скреплены с помощью саморезов 3, а по продольным кромкам - посредством сварки 4.
Изготовление сталебетонной составной балки выполняют в следующей последовательности.
В заводских условиях сначала выполняют соединение «С» образных профилей 1 между собой винтами-саморезами 3, затем полки по продольным кромкам стенок соединяют посредством сварки 4. В стенках группу саморезов размещают в шахматном порядке, как вертикальные на опоре, так и наклонные в пролетной зоне, кроме того наклонные в стенках - с переменным шагом, уменьшающимся к опорам.
После подготовительных процедур производят замоноличивание бетоном 2 боковых полостей (фиг. 1) тонкостенного составного (фиг. 2) двутавра из двух «С» образных профилей.
Изготовленная в такой последовательности сталебетонная составная балка увеличивает устойчивость стенки и прочность стального профиля, обеспечивает хорошее сцепление составного двутавра по всей контактной поверхности с бетоном и уменьшается материалоемкость, повышается общая несущая способность и надежность работы балки.