составная железобетонная панель

Формула изобретения

СОСТАВНАЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННАЯ ПАНЕЛЬ, включающая плиту с поперечной предварительно-напряженной арматурой, ребра с переменной высотой поперечного сечения, элементы жесткости, расположенные между плитой и ребрами, отличающаяся тем, что, с целью снижения материалоемкости конструкции, плита выполнена составной из нескольких сборных элементов, каждый из которых изогнут в продольном направлении по цилиндрической поверхности со стрелой подъема 1/12 - 1/15 пролета плиты и усилен приконтурными утолщениями с переменной высотой, изменяющейся от 0 до 1/15 длины сборного элемента, а ребра панели выполнены сквозными.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству промышленных, гражданских, сельскохозяйственных зданий и сооружений.

Известна железобетонная панель, включающая плиту с предварительно напряженной продольной и поперечной арматурой и ребра, расширяющиеся книзу и снабженные элементами жесткости, причем ребра и плита имеют закладные детали для соединения между собой (а. с. СССР 713973, кл. Е 04 В 5/02, 1982).

Недостатком данного решения является перерасход материалов из-за их нерационального распределения по длине пролета, поскольку ребро имеет постоянную высоту сечения. В балочной конструкции поперечная сила к середине пролета уменьшается и сохранять постоянной высоту сечения ребра по всей длине панели нецелесообразно. К тому же наличие значительного количества закладных деталей в плите и ребрах приводит к повышению трудоемкости изхготовления и увеличению расхода металла.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является сборная железобетонная панель (заявка N 4666033, положительное решение от 22.11.89 г. , кл. Е 04 В 5/02), включающая плиту с продольной и поперечной предварительно напряженной рабочей арматурой и ребра, снабженные элементами жесткости и соединенные с плитой через закладные детали. В средней части ребра выполнены с переменной высотой поперенчого сечения и имеют шарнирное сопряжение в середине пролета.

Недостатки такой конструкции: плита выполнена плоской, а изгибающий момент в полке увеличивается от опоры к середине пролета, что снижает несущую способность и повышает трудоемкость изготовления плиты, поскольку при плоском варианте необходимо устройство предварительного напряжения в двух направлениях. Кроме того, выполнение ребер сплошными приводит к повышению материалоемкости конструкции.

Целью изобретения является снижение материалоемкости конструкции на 15-18% .

Цель достигается тем, что в составной железобетонной панели, включающей плиту с поперечной предварительно напряженной арматурой, ребра с переменной высотой поперечного сечения и элементы жесткости, расположенные между плитой и ребрами, плита выполнена составной из нескольких сборных элементов, каждый из которых изогнут в продольном направлении по цилиндрической поверхности со стрелой подъема, равной 1/12-1/15 пролета плиты, и усилен приконтурными утолщениями с переменной высотой, изменяющейся от 0 до 1/15 длины сборного элемента, а ребра выполнены сквозными.

Предложенное техническое решение отличается от прототипа тем, что плита выполнена составной из нескольких элементов, каждый из которых изогнут в продольном направлении по цилиндрической поверхности со стрелой подъема 1/12-1/15 пролета плиты и усилен приконтурными утолщениями с переменной высотой, изменяющейс я от 0 до 1/15 длины сборного элемента, а ребра панели выполнены сквозными. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию "Новизна".

В технической литературе и патентных источниках известны различные виды сквозных балочных систем. Предлагаемая составная конструкция в средней части работает как цилиндрическая свод-оболочка с распором, соединенная по длине через элементы жесткости с ребрами для обеспечения ее устойчивости как неразрезного гибкого элемента. Такая конструкция по существу представляет собой комбинацию арки и новой сквозной стержневой системы.

Интервал данного изменения стрелы подъема плиты объясняется тем, что исходя из обеспечения необходимой жесткости и трещиностойкости при монтажных нагрузках радиус кривизны плиты сборного элемента принимается одинаковым с радиусом кривизны верхнего пояса всей панели. В соответствии сэтим стела подъема плиты сборного элемента составит 1/15 ее длины.

Обеспечение жесткости и трещиностойкости при эксплуатационных нагрузках достигается в пределах значений стрелы подъема плиты-оболочки железобетонной панели 1/12-1/15 ее пролета. Если стрела подъема будет меньше указанной, это приведет к снижению несущей способности панели. При больших значениях стрелы подъема становится невозможной механизация кровельных работ и повышается расход материалов на кровлю.

Работа предварительно напряженной арматуры компенсируется изогнутой в продольной направлении цилиндрической поверхностью плиты оболочки, которая имеет благоприятное для статической работы очертание и обеспечивает увеличение жесткости и несущей способности конструкции, а в конечном итоге снижение ее материалоемкости. Выполнение ребер железобетонной панели сквозными приводит к экономии бетона.

На фиг. 1 изображена железобетонная панель; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Составная железобетонная панель включает составную плиту 1, предварительно-напряженную на нижних гранях утолщений 2 закладными деталями 3, два продольных вертикальных сквозных ребра 4 с попеременной высотой поперечного сечения, имеющие, шарнир 5 в середине пролета и элементы 6 жесткости, расположенные между плитой и ребрами.

Ребра соединены с плитой на крайних участках при помощи сварки стержневых элементов 6 и закладных деталей 3, а в средней части только через стержневые элементы 6 жесткости, стержневые элементы жесткости присоединены к плите через приконтурные утолщения 2.

Железобетонная панель работает на опорных участках как балка. Нижние части ребер 4 на этих участках воспринимают растягивающие усилия, верхние-сжатие. В средней части панель работает как цилиндрическая свод-оболочка с распором, соединенная по длине через элементы 6 жесткости с ребрами для обеспечения ее устойчивости как гибкого элемента. Наличие шарнирного сопряжения (шарнира 5) в средней части ребер приводит к арочному эффекту, выражающемуся в том, что плита воспринимает распор, который передается на нее в месте соединения с ребрами посредством закладных деталей 3 и элементов 6 жесткости.

Таким образом, использование предлагаемой железобетонной панели позвоялет на 15-18% снизить материалоемкость конструкции.

(56) Авторское свидетельство СССР N 1643682, кл. Е 04 В 5/02, 1989.