СТАЛЕБЕТОННЫЙ ЭЛЕМЕНТ

Полезная модель относится к области строительства, а именно к основным несущим элементам зданий и сооружений, колоннам.
Известна полезная модель (№RU 104213, Кл. Е04С 3/36, «Строительный элемент в виде стойки», 2011), содержащая стальной профиль и бетонное тело. Стальной профиль выполнен в виде предварительно напряженной трубчатой оболочки с торцевыми пластинами, внутри которой коаксиально установлена полая металлическая труба.
Однако данная полезная модель при заполнении бетоном не позволяет проконтролировать качество бетонирования, так как стальной профиль в виде трубчатой оболочки с торцевыми пластинами имеет замкнутый контур, более трудоемка в изготовлении, так как необходимо выполнять предварительное напряжение стального профиля.
Наиболее близким к полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является сталебетонный элемент (патент России №2122083, Кл. Е04С 2/28, 1998, прототип), содержащий стальные прокатные профили и бетонное ядро. Стальные прокатные профили соединены с профилированными листами и ограничивают бетонное ядро по периметру.
Однако данная полезная модель неэффективно работает при внецентренном сжатии, вследствие конструктивной особенности оболочки, состоящей из стальных прокатных профилей и профилированных листов. Профилированные листы расположены гофрами поперек элемента, что увеличивает деформативность обоймы в продольном направлении, но при внецентренном сжатии обойма не способна воспринимать растягивающие напряжения. При заполнении бетоном невозможно проконтролировать качество бетонирования, так как конструкция из стальных профилей и профилированного листа имеет замкнутый контур. В данной модели высока вероятность отслаивания бетонного ядра от оболочки вследствие неблагоприятного влияния усадки бетона.
Технической задачей заявляемой полезной модели является повышение несущей способности элемента при работе на внецентренное сжатие. Техническая задача решается следующим образом. В сталебетонном элементе, содержащем бетонное ядро и стальной профиль, стальной профиль выполнен крестообразного поперечного сечения, а в его стенках выполнена перфорация.
Повышение несущей способности элемента при работе на внецентренное сжатие, достигается за счет крестообразной формы поперечного сечения стального перфорированного профиля. Растягивающие напряжения, возникающие при внецентренном сжатии, воспринимаются полками профиля. Улучшение совместной работы бетонного ядра и стального профиля достигается за счет того, что отверстия в стенках профиля, заполненные бетоном, выполняют функцию шпонок, повышающих сцепление бетонного ядра со стальным профилем.
На фиг.1 изображен вид сталебетонного элемента. Разрез по А-А на фиг.1 изображен на фиг.2. На фиг.3 представлен вид стального крестообразного профиля. Разрез по Б-Б на фиг.3 изображен на фиг.4. Разрез по В-В на фиг.4 изображен на фиг.5. На фиг.6 представлен прокатный двутавр с намеченной линией реза. Разрез по Г-Г на фиг.6 изображен на фиг.7.
Сталебетонный элемент состоит из стального профиля 1 и бетонного ядра 2. Стальной профиль 1 получен путем присоединения четырех элементов 3 к стальному стержню 4 электродуговой сваркой. Элементы 3 получены из прокатного двутавра, путем разрезания стенки двутавра по ломанной линии.
Использование полезной модели позволяет расширить область применения сталебетонных элементов, как для центрально сжатых, так и для внецентренно сжатых стержней. Повышенная несущая способность сталебетонного элемента при внецентренном сжатии позволяет уменьшить расход материалов.