Багатопустотна плита перекриття

Реферат: Багатопустотна плита перекриття включає тіло плити, що утворене верхньою і нижньою полицями, з'єднаними між собою вертикальними ребрами з утворенням в тілі плити подовжніх порожнин, і подовжню арматуру, що містить верхні і нижні елементи, які розташовані відповідно у верхній і нижній полицях плити попарно в площинах вертикальних ребер плити. Містить поперечну арматуру, виконану у вигляді спіралей, надітих на кожну пару верхніх і нижніх елементів подовжньої арматури уздовж вертикальних ребер плити. UA 86140 U (12) UA 86140 U UA 86140 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі будівництва, до елементів будівельних конструкцій, зокрема до багатопустотних плит перекриття будівель і споруд промислового і цивільного призначення. В даний час в будівництві житла, громадських і промислових будівель і споруд широке застосування знаходять багатопустотні попередньо напружені залізобетонні плити перекриття завдяки їх очевидним перевагам, до яких можна віднести: малу вагу, що дозволяє зменшити навантаження на будівельні елементи надземної частини і на фундамент будівлі, споруди; високу міцність і жорсткість, що дозволяє збільшити прольоти, скоротити кількість опор і забезпечити можливість більш вільного планування будівель, споруд; підвищені тепло і звукоізоляційні характеристики; зниження витрат арматурної сталі, завдяки попередньому напруженню елементів арматури високої міцності, зниження витрат бетону унаслідок багатопустотного виконання плити; універсальність, тобто можливість застосування в будівництві котеджів, житлових багатоповерхових будівель, об'єктів промислового призначення; простота і низька трудомісткість монтажних робіт; зниження собівартості будівництва при індустріальному виробництві пустотних плит перекриття з використанням технології безперервного безпалубного формування, сучасного устаткування і автоматизованих ліній виготовлення плит. Монтаж перекриття, як правило, передбачає установку збірних плит перекриття в проектне положення зі спиранням їх на несучі елементи каркаса (остову) будівлі, споруди і з'єднанням плит між собою монолітними стиковими швами з утворенням суцільного залізобетонного перекриття. Наприклад, в сучасній домобудівній системі "АРКОС" (серія Б1.020.1-7), що є симбіозом монолітного і збірно-монолітного каркасів, багатопустотні попередньо напружені плити перекриття монтують у контакті з монолітними несучими ригелями, торці плит спирають верхньою полицею на бетонні шпонки, що виконані на бокових гранях несучих ригелів заодно з ними. Шпонки розміщують у відкритих порожнинах багатопустотних плит з боку їх торців. Багатопустотні плити по подовжніх бокових сторонах об'єднують міжплитовими стиковими швами, які заповнюють бетонною сумішшю або будівельним розчином з попередньою установкою подовжньої арматури в швах (патент Російської Федерації на корисну модель "Залізобетонний каркас багатоповерхової будівлі системи АРКОС", RU87181, МПК Е04В1/18, Е04В1/20, дата подання заявки 18.12.2008). Сучасні технології виробництва багатопустотних плит перекриття розвиваються в напрямку безперервного безопалубного формування готових виробів. Для армування конструкцій використовують попередньо напружену подовжню арматуру - дріт, арматурні канати, арматурні стрижні або ж поєднання дроту, стрижнів і канатів в одному виробі. Як аналоги можна привести багатопустотні попередньо напружені плити перекриття, виготовлені методом безперервного безопалубного формування на технологічних лініях, що випускаються компанією WiTECH (Weiler Italia), Італія. (), плити перекриття ПБ, виготовлені методом безперервного формування за технологією "Тенсиланд", Іспанія, (.ru/info.php) та інші. Вироби, які одержують за зазначеними технологіями - багатопустотні попередньо напружені плити перекриття - утворені верхньою і нижньою полицями, сполученими вертикальними ребрами з утворенням подовжніх порожнин. У полицях розташовані елементи верхньої і нижньої попередньо напруженої подовжньої арматури. Елементи поперечного армування відсутні. Загальними ознаками зазначених аналогів і корисної моделі, що заявляється, є: багатопустотна плита перекриття, що включає тіло плити, утворене верхньою і нижньою полицями, сполученими між собою вертикальними ребрами з утворенням в тілі плити подовжніх порожнин, і подовжню арматуру, що містить верхні і нижні елементи, розташовані відповідно у верхній і нижній полицях плити. Відсутність поперечного армування плити знижує її несучу здатність, особливо в місцях стиковки плит (торців плити) з несучими елементами каркаса будівлі, споруди. При експлуатації в агресивному середовищі з розвитком процесів корозійного руйнування захисного шару бетону, а також в умовах підвищених температурних дій, наприклад, при пожежах, коли захисний шар бетону відшаровується і розтріскується, значно знижується надійність в експлуатації плит. Як найближчий аналог вибрано багатопустотну плиту перекриття, що виробляється методом екструзії за сучасною технологією безперервного безопалубного формування по робочих кресленнях серії ІЖ 807 на устаткуванні фінської компанії "ELEMATIC" 1 UA 86140 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 (proizvodstvа_-011), (http://www.plita57.ru/info.php). Плита виготовляється з важкого бетону. Клас бетону по міцності на стиснення В30 (М400)-В40 (М500). Плита армується тільки в подовжньому напрямі попередньо напруженою подовжньою арматурою. Поперечне армування відсутнє. Плита відповідає вимогам ГОСТ 9561-91 "Плити перекриття залізобетонні багатопустотні для будівель і споруд". Формування плити здійснюють за допомогою продавлювання через екструдер, за рахунок чого бетонна суміш ущільнюється з гарантованим формуванням якісного тіла плити, одержуваний виріб має високі експлуатаційні характеристики. Багатопустотна плита перекриття включає тіло плити, утворене верхньою і нижньою полицями, з'єднаними між собою вертикальними ребрами з утворенням в тілі плити подовжніх порожнин круглого поперечного перерізу, попередньо напружену подовжню арматуру, що містить верхні і нижні елементи, які розташовані відповідно у верхній і нижній полицях плити попарно в площинах вертикальних ребер плити. Як подовжня арматура застосовуються канати класу К-7 діаметром 12 і 9 мм. Елементи поперечного армування відсутні. Технологія виробництва плит включає наступні основні операції: розкладка і натягнення арматурних канатів, безопалубне (безперервне) формування тіла плити методом екструзії з утворенням подовжніх порожнин плити і з розміщенням попередньо напружених канатів подовжньої арматури в полицях плити, теплову обробку укладеної бетонної суміші плити, розрізання плити стрічковою пилою (розрізання затверділого бетону з арматурними канатами) з отриманням готових виробів заданої довжини. Загальними ознаками найближчого аналогу і корисної моделі, що заявляється, є: багатопустотна плита перекриття, що включає тіло плити, утворене верхньою і нижньою полицями, сполученими між собою вертикальними ребрами з утворенням в тілі плити подовжніх порожнин, і подовжню арматуру, що містить верхні і нижні елементи, які розташовані відповідно у верхній і нижній полицях плити попарно в площинах вертикальних ребер плити. Як і у вищеприведених аналогах, відсутність поперечного армування знижує несучу здатність плити, особливо в місцях стиковки її торців з несучими елементами каркаса будівлі, споруди. Наприклад, у вузлах стиковки торців плит перекриття з несучими елементами каркаса по будівельній системі "АРКОС", в якій плити зв'язані торцями з несучими ригелями і спираються верхньою полицею на бетонні шпонки, виконані на несучих ригелях, а шпонки розміщені у відкритих порожнинах багатопустотних плит з боку їх торців. В цьому випадку поперечні зусилля розтягування в основному сприймаються неармованими вертикальними ребрами плити, що не допускається діючими нормами проектування (неармований бетон працює в умовах розтягування). Це з високою вірогідністю може викликати руйнування плити перекриття по лініях зколу 1, як це показано на Фіг. 1, 2, що неминуче приведе до обвалення і аварійного стану всієї будівлі або споруди. Крім того, при експлуатації плит в агресивному середовищі з розвитком процесів корозійного руйнування захисного шару бетону, а також в умовах підвищених температурних дій, наприклад при пожежах, коли захисний шар бетону відшаровується і розтріскується, значно знижується надійність в експлуатації плит. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення багатопустотної плити перекриття, в якій за рахунок конструктивних особливостей, досягається підвищення несучої здатності приопорних ділянок плити і надійності її експлуатації при пожежі чи корозійному пошкодженні. Поставлена задача вирішується тим, що багатопустотна плита перекриття, яка включає тіло плити, утворене верхньою і нижньою полицями, з'єднаними між собою вертикальними ребрами з утворенням в тілі плити подовжніх порожнин, і подовжню арматуру, що містить верхні і нижні елементи, розташовані відповідно у верхній і нижній полицях плити попарно в площинах вертикальних ребер плити, згідно з корисною моделлю, плита містить поперечну арматуру, що виконана у вигляді спіралей, надітих на кожну пару верхніх і нижніх елементів подовжньої арматури уздовж вертикальних ребер плити. Зазначені ознаки є істотними ознаками корисної моделі. Доцільно елементи подовжньої арматури виконати попередньо напруженими. Поперечна арматура може бути розміщена на вказаних парах елементів подовжньої арматури з постійним або змінним кроком навивання. Поперечна арматура може бути розміщена тільки на приопорних ділянках плити, якими, як правило, є торцеві ділянки плити. Поперечна арматура може бути виконана у вигляді двох спіралей, надітих на пари елементів подовжньої арматури з взаємним зміщенням на половину кроку спіралей. Поперечна арматура може містити вертикальні стрижні, встановлені між верхніми і нижніми елементами подовжньої арматури в площинах вертикальних ребер. 2 UA 86140 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Елементи подовжньої і поперечної арматури в місцях їх перетину можуть бути з'єднані між собою або в'язальним дротом, або хомутами, або закручуванням поперечної арматури в місці її перетину з елементами подовжньої арматури. Істотні ознаки корисної моделі знаходяться в причинно-наслідковому зв'язку з результатом, що досягається. Так, відмітні ознаки корисної моделі (плита містить поперечну арматуру, що виконана у вигляді спіралей, надітих на кожну пару верхніх і нижніх елементів подовжньої арматури уздовж вертикальних ребер плити) спільно з ознаками, загальними з найближчим аналогом, забезпечують підвищення несучої здатності приопорних ділянок плити і надійності її експлуатації при пожежі чи корозійному пошкодженні. Пояснюється це наступним. Поперечна арматура плити, що виконана зазначеним вище чином, сприймає поперечні розтягуючі зусилля, запобігає можливому аварійному руйнуванню плити, наприклад по схемі, показаній Фіг. 1, 2, при закріпленні торців плити шляхом спирання верхньої полиці плити на шпонки несучих елементів каркаса, розміщені у відкритих порожнинах плити з боку її торців, за системою "АРКОС". Виконання поперечної арматури у вигляді навивки на елементи подовжньої арматури забезпечує з'єднання елементів подовжньої і поперечної арматури без виконання зварювальних робіт, які не допускаються при використанні попередньо напруженої арматури. Розміщення поперечної арматури у вигляді спіралей, що охоплюють елементи подовжньої арматури, розташовані в площинах вертикальних ребер плити, дозволяє забезпечити часткове зчеплення подовжньої арматури з бетоном навіть у випадках відшарування захисного шару бетону при пожежі чи корозійному пошкодженні і знизити ризик крихкого руйнування внаслідок повної втрати зчеплення в плитах без спіральної поперечної арматури при відшаруванні захисного шару бетону при пожежі чи корозійному пошкодженні. Розміщення поперечної арматури у вигляді спіралей, що охоплюють елементи подовжньої арматури, розташовані в площинах вертикальних ребер плити, не перешкоджає формуванню плит при технології безперервного безопалубного формування готових виробів, забезпечує ефективне анкерування поперечної арматури і сприйняття поперечних розтягуючих зусиль, зчеплення подовжньої арматури з бетоном в різних експлуатаційних випадках. Конструкція повністю відповідає діючим нормам проектування залізобетонних конструкцій. Нижче приводиться опис багатопустотної плити перекриття, що заявляється, з посиланнями на креслення, на яких показано: Фіг. 1 - Багатопустотна плита перекриття, схема руйнування при відсутності поперечної арматури, вигляд з торця. Фіг. 2 - Багатопустотна плита перекриття, схема руйнування при відсутності поперечної арматури, вигляд збоку. Фіг. 3 - Багатопустотна плита перекриття, заготівка поперечної арматури, вигляд збоку. Фіг. 4 - Багатопустотна плита перекриття, вигляд А на Фіг. 3. Фіг. 5 - Багатопустотна плита перекриття, поперечний розріз плити. Фіг. 6 - Багатопустотна плита перекриття, подовжній розріз плити уздовж вертикального ребра, постійний крок навивання поперечної арматури. Фіг. 7 - Багатопустотна плита перекриття, подовжній розріз плити уздовж вертикального ребра, змінний крок навивання поперечної арматури, поперечна арматура розміщена на приопірних (торцевих) ділянках плити. Фіг. 8 - Багатопустотна плита перекриття, розріз Б-Б на фіг. 5, поперечна арматура виконана у вигляді двох спіралей з взаємним зміщенням на половину кроку спіралі. Фіг. 9 - Багатопустотна плита перекриття, розріз Б-Б на Фіг. 5, поперечна арматура з вертикальними стрижнями між верхніми і нижніми елементами подовжньої арматури. Фіг. 10 - Багатопустотна плита перекриття, розріз В-В на Фіг. 9. Фіг. 11 - Багатопустотна плита перекриття, з'єднання елементів подовжньої і поперечної арматури в місцях їх перетину в'язальним дротом. Фіг. 12 - Багатопустотна плита перекриття, з'єднання елементів подовжньої і поперечної арматури в місцях їх перетину хомутами. Фіг. 13 - Багатопустотна плита перекриття, з'єднання елементів подовжньої і поперечної арматури закручуванням поперечної арматури в місцях її перетину з елементами подовжньої арматури. Багатопустотна плита перекриття включає тіло плити з подовжньою і поперечною арматурою. Тіло плити утворене верхньою 2 і нижньої 3 полицями, які сполучені між собою вертикальними ребрами 4 з утворенням в тілі плити подовжніх порожнин 5. Подовжня арматура містить верхні 6 і нижні 7 елементи, що розташовані відповідно у верхній 2 і нижній 3 полицях 3 UA 86140 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 плити. Верхні 6 і нижні 7 елементи подовжньої арматури розміщені попарно в площинах 8 вертикальних ребер 4 плити. Поперечна арматура виконана у вигляді спіралей 9, які виконані, наприклад, з гнучкого арматурного дроту або канатика і надіті на кожну пару верхніх 6 і нижніх 7 елементів подовжньої арматури уздовж поперечних ребер 4 плити (Фіг. 5-7). Елементи 6, 7 подовжньої арматури виконані попередньо напруженими, що дозволяє зменшити витрати арматурної сталі із збереженням заданої несучої здатності плити. Поперечна арматура може бути розміщена на зазначених парах елементів 6, 7 подовжньої арматури з постійним (Фіг. 6) або змінним (Фіг. 7) кроком навивання. Це дозволяє вибірково, на заданих ділянках плити, підвищити її несучу здатність і надійність в експлуатації до необхідної величини. Поперечна арматура може бути розміщена тільки на приопорних (торцевих) ділянках плити (Фіг. 7), що дозволяє збільшити міцність плити на її приопорних ділянках, якими, як правило, є торцеві ділянки плити. Поперечна арматура може бути виконана у вигляді двох спіралей 9, надітих на пари елементів 6, 7 подовжньої арматури з взаємним зміщенням на половину кроку спіралей 9 (Фіг. 8). Таке виконання дозволяє істотно підвищити несучі властивості плити. Поперечна арматура може містити вертикальні стрижні 10, що встановлені між верхніми 6 і нижніми 7 елементами подовжньої арматури в площинах 8 вертикальних ребер 4, які фіксують відстань між верхніми 6 і нижніми 7 елементами подовжньої арматури і виконують функції додаткової поперечної арматури (Фіг. 9, 10), що дозволяє додатково підвищити несучі властивості плити. Елементи 6, 7 подовжньої арматури і спіралі 9 поперечної арматури в місцях їх перетину можуть бути з'єднані між собою або в'язальним дротом 11 (Фіг. 11), або хомутами 12 (Фіг. 12), або закручуванням 13 спіралей 9 поперечної арматури в місцях їх перетину з елементами 6, 7 подовжньої арматури (фіг. 13). В результаті створюється арматурний каркас, який забезпечує задану несучу здатність плити і експлуатаційні характеристики при мінімальних витратах арматурної сталі. Технологія виробництва пропонованих багатопустотних плит перекриття передбачає попереднє виготовлення заготовок поперечної арматури (Фіг. 3-4) у формі витягнутих в поперечному перерізі спіралей 9, форма і розміри яких дозволяють розмістити заготовки у вигляді навивок на відповідних парах елементів 6, 7 подовжньої арматури з утворенням прямолінійних вертикальних ділянок поперечної арматури між елементами 6, 7 подовжньої арматури, на які надіті спіралі 9 поперечної арматури. Заготовки розміщують на елементах 6, 7 подовжньої арматури і розтягують в подовжньому напрямі (уздовж вертикальних ребер 4), забезпечуючи необхідний постійний або змінний крок навивання. Далі, слідують відомі технологічні операції безперервного безопалубного формування багатопустотних плит перекриття: попереднє напруження елементів 6, 7 подовжньої арматури, формування тіла плити методом екструзії з утворенням подовжніх порожнин 5 плити і з розміщенням попередньо напружених елементів 6, 7 подовжньої арматури в полицях 2, 3 плити і спіралей 9 поперечної арматури у вертикальних ребрах 5 плити, теплова обробка укладеної бетонної суміші, розрізання одержаної заготівки плити (розрізання затверділого бетону з подовжньою і поперечною арматурою) стрічковою пилою з отриманням готових виробів заданої довжини. В результаті одержують готові багатопустотні плити перекриття із попередньо напруженими елементами подовжньої арматури, розташованими у верхній і нижній полицях плити, і з елементами поперечної арматури, розташованими у вертикальних ребрах плити. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 60 1. Багатопустотна плита перекриття, яка включає тіло плити, що утворене верхньою і нижньою полицями, з'єднаними між собою вертикальними ребрами з утворенням в тілі плити подовжніх порожнин, і подовжню арматуру, що містить верхні і нижні елементи, які розташовані відповідно у верхній і нижній полицях плити попарно в площинах вертикальних ребер плити, яка відрізняється тим, що містить поперечну арматуру, виконану у вигляді спіралей, надітих на кожну пару верхніх і нижніх елементів подовжньої арматури уздовж вертикальних ребер плити. 2. Плита за п. 1, яка відрізняється тим, що елементи подовжньої арматури попередньо напружені. 3. Плита за п. 1, яка відрізняється тим, що спіраль поперечної арматури виконана з постійним або змінним кроком. 4 UA 86140 U 5 10 4. Плита за п. 1, яка відрізняється тим, що поперечна арматура розміщена на приопорних ділянках плити. 5. Плита за п. 1, яка відрізняється тим, що поперечна арматура виконана у вигляді двох спіралей, надітих на пари елементів подовжньої арматури з взаємним зміщенням на половину кроку спіралей. 6. Плита за п. 1, яка відрізняється тим, що поперечна арматура містить вертикальні стрижні, що встановлені між верхніми і нижніми елементами подовжньої арматури в площинах вертикальних ребер плити. 7. Плита за п. 1, яка відрізняється тим, що елементи подовжньої і поперечної арматури в місцях їх перетину з'єднані між собою або в'язальним дротом, або хомутами, або закручуванням поперечної арматури в місці її перетину з елементами подовжньої арматури. 5 UA 86140 U 6 UA 86140 U 7 UA 86140 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8