Дугообразная балка

Союз СоветскинСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ои 78592ао делам нзабретеннй н еткрытнй(54) ДУГООБРАЗНАЯ БАЛКА ки 1. Изобретение относится к строительству и может быть использовано в качестве несущих конструкций как в обычном, так и сейсмическом строительстве, а также на объектах воспринимающих вибродинамические нагрузки.Известна железобетонная балка дугообразной формы, содержащая монолитные блоНедостаток ее - наличие разнозначных напряжений при статической нагрузке.Наиболее близким к изобретению является балка,.состоящая из блоков, соединенных предварительно напряженной арматурой, блоки которой выполнены из отдельных пластин, расположенных на арматурном стержне перпендикулярно к нему, и соединены между собой клинообразными элементами, а торцовые блоки на краях снабжены упорами, причем клинообразные элементы симметрично расположены относительно геометрического центра балки. По сравнению с монолитными блоки из пластин значительно лучше работают при разнозначных нагрузках, а пластины блоков на большей части своей площади подвергаются всесто 2роннему обжатию, что значительно повышает несущую способность балки 2).Однако в этой конструкции балки не всевозможности использованы для более полного всестороннего обжатия материала пластин блоков с учетом работы при разнозначных нагрузках и получении более высокой несущей способности.Цель изобретения - увеличение несущейспособности балки.Поставленная цель достигается тем, что 10 в балке, содержащей блоки из пластин, клинообразные элементы между блоками и предварительно напряженную стержневую свободно скользящую рабочую арматуру с упо рами на торцах крайних блоков, клинообразные элементы выполнены усеченными с криволинейными поверхностями двух непараллельных сторон так, что на середине высоты элемента поверхности его выпуклые и плавно переходящие в вогнутые с отверстиями под предварительно напряженную арма-.туру.Кроме того, пластины блоков, прилегающие к клинообразным элементам, выполнены из тонкого (например, 0,1 - 1 мм) и пластичного материала (например, полиэтилена),10 15 20 25 Формула изобретения 35 а 0 45 50 55 а пластины в середине блоков и на концахкрайних блоков со стороны упоров выполнены из более жесткого и большей толщины (например, в десять раз) материала.На фиг. 1 изображена предлагаемая дугообразная балка, общий вид; на фиг. 2 -конечный блок балки с упором; на фиг. 3 -клинообразный элемент.Дугообразная балка состоит из блоков1, соединенных предварительно напряженными стержнями свободно скользящей рабочей арматуры 3 с упорами на торцах 4и пропушенных через отверстия в блоках.Блокисоединены между собой клинообразными э, ементами 2 с отверстиями под арматуру 3.Сборка дугообразной балки начинаетсяс приварки с одной стороны к торцам рабочей арматуры 3 упора 4. Затем следует нанизывание (см. фиг. 1) сначала толстыхпластин, примерно на 75% длины блока, затем тонких пластин, после чего монтируетсяклинообразный элемент. Так собирается первый блок слева (фиг. 1). Сборка последуюших блоков начинается с монтажа сначалатонких пластин, потом толстых, за нимиследуют опять тонкие пластины и клинообразный элемент. Конечный блок справа после последнего фиксатора монтируется сначала из тонких пластин, примерно на 25%его длины, затем из толстых пластин. Послеэтого балка обжимается на специальномстенде так, что тонкие пластины, прилегаюшие к клинообразным элементам, принимают их криволинейную поверхность, а всябалка приобретает дугообразную форму вэтот момент приваривается к торцам рабо, чей арматуры второй упор 4. После остывания металла снимается с балки приложенная внешняя нагрузка и вступают в работу при этом все детали балки: пластины сохраняют деформацию, стержни рабочей арматуры предварительно напряжены, клинообразные элементы придают балке в целомдугообразный вид и обеспечивают работувсех пластин на обжатие, а рабочей арматуры на растяжение, упоры 4 сохраняют внутренние напряжения в материале деталей балки.При статической нагрузке Р происходитдальнейшее обжатие пластин и клинообразных элементов до появления пластическихдеформаций в рабочей арматуре.Работа балки при разнозначных нагрузках обеспечивается переменными по знакудеформациями, в первую очередь тонкимипластичными пластинами вокруг жесткогосилового ядра - выпуклости клинообразного элемента, а затем в его вогнутостях,верхней или нижней, в зависимости от знака нагрузки,Работа балки при вибродинамических нагрузках характеризуется их демпфированиеми гашением колебаний путем отражения многочисленными поверхностями пластин, особенно тонких, обладающих пластическимисвойствами. В результате экспериментальных испытаний установлено, что предложенная конструкция балки позволяет увеличить несушую способность балки, определяемую механическими характеристиками рабочей арматуры. От использования изобретения следует ожидать надежной работы при разнозначных нагрузках и повышенной несущей способности за счет образования силовых узлов, создаваемых в пластинах криволинейными поверхностями клинообразных элементов, уменьшения расходов на производство за счет его автоматизации; высокого качества готовых изделий при наличии 100%-ного контроля готовой продукции под нагрузкой; экономии металла из-за отсутствия дополнительной арматуры в блоках и незначительного его расхода на армирование клинообразных элементов; меньшей материалоемкости при наличии обжатия пластин и упрочнения их материала в 5-6 раз по сравнению с железобетонными балками, рассчитанными для работы при сравнимых нагрузках; уменьшения нагрузок на рабочую арматуру в результате наличия эффекта опор по предварительным данным на 15%. 1. Дугообразная балка, содержашая блоки из пластин, клинообразные элементы между блоками и предварительно напряженнуюстержневую свободно скользяшую рабочуюарматуру с упорами на торцах крайних блоков, отличающаяся тем, что, с целью увеличения несущей способности балки, клинообразные элементы выполнены усеченнымис криволинейными поверхностями двух непараллельных сторон, причем на серединевысоты элемента поверхности этих сторонвыпуклые плавно переходящие в вогнутые,с отверстиями под предварительно напряженную рабочую арматуру,2. Балка по п. 1, отличающаяся тем, чтопластины блоков, прилегающие к клинообразным элементам, выполнены из тонкого ипластичного материала, а пластины, смонтированные в середине блоков и на концахкрайних блоков, со стороны упоров выполнены из более жесткого и большей толшиныматериала,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР583259, кл. Е 04 С 3/38, 1977.2. Авторское свидетельство СССР607916, кл, Е 04 С 3/00, 1978.Редактор С. ЛыжовЗаказ 8302/32ВНИ 11303илиал Составиа Техред АТираж 7ИПИ Государственпо делам изобретеМосква, Ж - 35,ППП сПатент, г.. Григор ого к ний и Раушс жгоро иниченкоКорректор НПодписноеитета СССРоз крытийя наб., д. 4/5ул Проектная 4