Предварительно-напряженая несущая балка

(53) УДК 696.1- -422 (088.8) па делам нзооретеннй и открытий(72) Авторы изобретения Чмс, В. М. Сурдин, В. И. Редькин и Г. ф. Лукьян вни гонорудный- институт . Криворожский ордена Трудового Красного Знам институт и Запорожский индустриальны"(54) ПРЕДВАРИТЕЛЬНО-НАПРЯЖЕННАЯ НЕСУЩАЯ БАЛКА Изобретение относится к строительству и может быть использовано в качестве несущих элементов покрытий и перекрытий одноэтажных и многоэтажных промышленных, сельскохозяйственных, жилых и общественных зданий и сооружений. По основному авт. св.751935 известна предварительно напряженная несущая балка, включаюшая стальной арматурный каркас и предварительно-напряженную гибкую арматуру, закрепленную к торцевым анкерным упорам, а в ее теле, по торцам балки, расположены трубчатые полукольца, которые в нижней части подсоединены к патрубкам с отводами, причем в полукольцах и патрубке с отводами размещена гибкая арматура, а полости трубчатых полуколец и патрубка заполнены высокодеформативным антикоррозионным материалом 1.Недостатком указанной балки является сложность в создании предварительного напряжения, большие потери предварительного напряжения, недостаточная несущая способность, большая деформативность и повышенная материалоемкость. Цель изобретения - повышение несущей способности, снижение материалоемкости за счет создания растягивающих условий в сжатой зоне.Цель достигается тем, что предварительно-напряженная балка снабжена натяжным анкерным приспособлением, закрепленным в бетоне растянутой зоны и обеспечиваюшим вогнутую форму верхней части замкнутой арматуры,.На фиг. 1 изображена предварительно-напряженная балка; на фиг. 2 то же, в процессе изготовления; на фиг. 3 - сечение А - А на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Б - Б на фиг. 1.Устройство содержит стальной арматурный каркас 1, металлические трубчатые полукольца 2, имеющие распорки 3 с опорными плитами 4, и трубчатые отводы 5, к которым подсоединен полиэтиленовый патрубок 6. В полости трубчатых элементов 2, 5 и 6 пропущена замкнутая гибкая предвари-. тельно-напряженная арматура 7, закрепленная с торцевых сторон анкерными упорами 8. Полости трубчатых полуколец 2, трубчатых отводов 5 и патрубка 6 заполнены высоко 907190Формула изобретения деформированным антикоррозионным материалом 9. Нижняя часть балки заполнена бетоном 1 О, которому задано предварительное напряжение обжатия. В центральной части балки установлено натяжное анкерное приспособление, включающее анкер 11, закрепленный в бетоне 10 растянутой зоны, и установленную на гибкой арматуре 7 направляющую скобу 12, соединенную с анкером 11 натяжными болтами 13, Верхняя часть балки заполнена бетоном 14 без создания предварительного напряжения.При изготовлении балки после достижения бетоном 10 необходимой прочности производят натяжение гибкой арматуры 7 при помоши натяжного анкерного приспособления 11 - 13, а сверху балку заполняют бетоном 14. Таким образом, балке задается напряжение предварительного внецентренного сжатия. Натяжное анкерное приспособление позволяе создать вогнутую форму в верхней части гибкой арматуры и снизить потери предварительного напряжения в ней до минимального значения.При работе прредварительно-напряженной балки под внешней нагрузкой изгибающий момент от внешней нагрузки создает в поперечном сечении двузначную эпюру напряжений: сжатие со стороны сжатой зоны и растяжение со стороны растянутой зоны. Происходит погашение обжатия бетона 10 и растянутой зоны и сжатие бетона 14. Замкнутая гибкая предварительно-напряженная арматура 7 одновременно испытывает растягивающие усилия в растянутой зоне и сжимающие в сжатой зоне. Но так как гибкая арматура 7 замкнута, происходит постоянное уравновешивание усилий путем их перераспределения между участками, расположенными в растянутой и сжатой зонах испытывающими растяжение и сжатие. Участок гибкой арматуры 7 в сжатой зоне 14 за счет вогнутой формы имеет меньшее плечо момента внутренних сил, в результате чего испытывает сжимающие усилия по величине меньше, чем участок гибкой арматуры в растянутой зоне. Таким образом, часть растягивающих усилий замкнутой гибкой арматуры передается в сжатую зону, где 5 10 15 20 25 30 35 40 происходит их погашение сжимаюгцими усилиями. Так как в предварительно-напряженной балке в стадии эксплуатации внешняя нагрузка воспринимается исключительно предварительно-напряженной арматурой рас тянутой зоны, ее несущая способность увеличивается. Предварительно-напряженная арматура сжатой зоны воздействует на натяжение анкерного приспособления 11 - 13, создает в нем реактивное усилие, направленное вверх, противодействующее образованию прогибов.В предлагаемой предварительно-напряженной балке достигается высокоэффективная совместная работа с использованием прочностных и деформативных свойств материала (бетона, стали, полимеров), что позволяет снизить материалоемкость и упростить создание предварительного напряжения достигается экономия стальной арматуры предваррительно-напряженной до 30/о за счет передачи части растягиваюцих усилий гибкой арматуры растянутой зоны, гибкой арматуре, находящейся в сжатой зоне балки. Кроме того, достигается возможность анкеровки ррастянутой арматуры в сжатой зоне балки, применение в части сжатой зоны предварительно не обжатого бетона, а также дальнейшее развитие некоторых положений теории и практически в области расчета изгибаемых предварительно-напряженных элементов. Предварительно-напряженная несущая балка по авт. св.751935, отличающаяся тем, что, с целью повышения несущей способности, снижения материалоем кости за счет создания растягивающих усилий в сжатой зоне, она снабжена натяжным анкерным приспособлением, закрепленным в бетоне растянутой зоны и обеспечивающим вогнутую форму верхней части замкнутой арматуры.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР751935, кл. Е 04 С 3/00, 198.907190 бг и иг. Аиг,Составитель В. Кудова Техред А. БойкасТираж 721 р В. Бутяг ое ИПИ Государственного к по делам изобретений иМосква, Ж - 35, Раушс ППП Патент, г. Ужгород 1303Филиал я, 4 Редактор Н. ПушненЗаказ 538/40ВН новаКоррекПодписмитета СССРоткрытийая наб., д.ул. Проект