ДЕРЕВОБЕТОННОЕ ПЕРЕКРЫТИЕ

Полезная модель относится к области малоэтажного строительства и может быть использована в качестве перекрытий жилых и общественных зданий.
Известно деревожелезобетонное перекрытие, включающее деревянные балки, объединенные по верхней грани с железобетонной плитой при помощи сдвиговоспринимающих элементов [статья Мирсаяпов И.Т., Абдрахманов И.С. Экспериментально-теоретические исследования деревожелезобетонных конструкций. //Бюллетень строительной техники, 1999, № 12 - с. 46-49].
Недостатками этой конструкции являются недостаточные жесткость и прочность, неполное использование прочностных свойств материалов (бетона) сечения, т.к. разрушение происходит по деревянному ребру балки.
Известно деревобетонное перекрытие, включающее несущие деревянные балки и бетонную армированную плиту, нижняя плоскость которой расположена в уровне верхних граней балок, связывающие балку и плиту стальные анкера, установленные с определенным шагом (патент РФ № 115796, МПК Е04В 5/16, опубл. 10.05.2012, бюл. № 19).
Недостатками известного деревобетонного перекрытия являются сравнительно малая жесткость и прочность, податливость соединения, невысокий предел прочности пенобетона плиты.
Наиболее близким является деревобетонное перекрытие, включающее деревянные балки с выборкой впадины в каждой балке и монолитную ребристую плиту с несъемной дощатой опалубкой, образованными путем заливки бетона во впадины балки и анкерующие стержни, расположенные на дне впадины и в стенках ее образующих (патент Канады (А 2094995 А1, 1993)).
Недостатками этого деревобетонного перекрытия являются излишество и неэффективность работы в зоне сжатия деревянной несъемной опалубки, (в отличие от несъемной опалубки из стального профнастила), невозможность установки съемной опалубки, наличие в растянутой зоне ребра слабо работающего на растяжение бетона, неэффективность работы анкерных стержней, прикрепленных на дне впадины в зоне слабых сдвигающих сил (максимальное значение сдвигающих сил в зоне нейтральной оси рабочего сечения) и из-за гладкоствольности трубчатых анкеров и неэффективности боковых анкеров, расположенных в стенках из-за совпадения линий сдвига «бетон-дерево» с продольными волокнами анкерных стержней.
Также недостатками нужно считать трудоемкость выборки пазов сложной конфигурации в балке цельного сечения в отличие от изготовления клееной балки с заданными параметрами и на расчетную нагрузку.
Полезная модель направлена на уменьшение податливости соединения плиты с балкой, увеличение жесткости и прочности перекрытия, на приближение напряженно-деформированного состояния конструкции к пластичной схеме разрушения (при котором полка и ребро разрушаются одновременно).
Результат достигается тем, что в деревобетонном перекрытии, включающем несущие деревянные балки, монолитную плиту, согласно полезной модели несущие балки выполнены из клееной древесины таврового сечения, что позволяет на выступах несущей балки разместить в перпендикулярном направлении поддерживающие балки съемной опалубки. Результат достигается также тем, что для совместной работы с бетоном стенка деревянного тавра выполнена пустотной глубиной до нейтральной оси рабочего сечения. Результат достигается также тем, что в деревянной несущей балке таврового сечения в стенке на двух уровнях установлены анкера со шляпкой или анкера с рифленой поверхностью - на верхнем уровне с переменным шагом, уменьшающимся к опорам, а для улучшения сцепления бетона ребер плиты с деревянной балкой - анкера на нижнем уровне (на уровне нейтральной оси балки) выполнены в шахматном порядке.
На фиг. 1 изображено деревобетонное перекрытие; на фиг. 2 - фрагмент деревянной тавровой балки с анкерами (вид сверху).
1
2
3
Перекрытие включает деревянные несущие балки таврового сечения 1, на балки 1 оперты бетонные плиты 2 с ребрами 3, выполненными в направлении балки. Деревянные несущие балки 1 из клееных тавров в верхней части стенки имеют углубления (пустоты) 4. В целях надежного сцепления бетона плиты 2 с балками 1, в стенках 5 и углублениях 4 стенки установлены стальные анкера 6 и 7. В верхнем уровне стенки 5 устанавливают анкера 6 с переменным шагом (a, а, а) с уменьшением к опорам (фиг. 1). В углублении 4 стенки 5 устанавливают анкера 7 в шахматном порядке (фиг. 2) либо с шагом, уменьшающимся к опорам, обеспечивая максимальный сдвиговоспринимаемый эффект.
Порядок монтажа перекрытия следующий. Сначала в проектное положение устанавливают деревянные несущие балки 1 с анкерными стержнями 6 и 7, затем на выступы тавровой балки ставят съемную опалубку из брусьев, а на них фанеру, верхняя плоскость которой находится на уровне верхних граней балок 1, монтируют арматурную сетку 8, укладывают бетон 9. Монолитный бетон 9, заполняя пустоты 4 балки 1, образует ребро 3 плиты 1 (фиг. 1).
Собранное деревобетонное перекрытие, благодаря наличию в стенке балок впадин и анкеров как в верхней части, так и на дне пустоты стенки, заполнению пустоты бетоном до нейтральной оси рабочего сечения, обладает увеличенной жесткостью и прочностью, как следствие, обеспечивает снижение расхода материалов. Применение таких балок в перекрытиях из тавров уменьшает их материалоемкость, наличие ребер в плите увеличивает несущую способность плиты и перекрытия в целом. Кроме того, наличие анкеров у балки на двух уровнях (во впадинах и на стыке с плитой) увеличивает анкерующую способность сдвиговоспринимающих элементов балки и плиты.