Ребристая плита панельного перекрытия - RU2103453C1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к ребристой плите для сложного панельного перекрытия, причем профиль этой плиты состоит из выступающих ребер, образованных по существу на плоской плите, а поверхность верхних фланцев ребер подвергается фасонной обработке (профилированию) с целью гарантирования лучшего сцепления между ребристой плитой и бетоном сложного панельного перекрытия, причем профилирование поверхности верхнего фланца каждого ребра приводит к образованию расположенных на некотором расстоянии друг от друга рифлений, простирающихся через верхний фланец.

В строительной индустрии всего мира в качестве панельных перекрытий в настоящее время используются десятки различных типов профилированных ребристых плит, изготовленных из стального листа, причем стальные листы отличаются друг от друга главным образом своим внешним видом.

Наиболее популярными в Европе ребристыми плитами являются стальные ребристые плиты, ребра которых выполнены в виде ласточкиного хвоста, (см. заявку ДЕ N 1559400, кл. E 04 B 5/40, 1980)
Среди положительных свойств и признаков этих ребристых плит, в первую очередь, следует выделить их привлекательный внешний вид, что обусловлено главным образом относительной ровностью их нижней поверхности, и возможность установки и крепления довольно тяжелых элементов в канавках типа ласточкиного хвоста самой плиты с помощью специальных кронштейнов, но без необходимости просверливания отверстий в самой плите.

Однако профиль в виде ласточкиного хвоста имеет свои недостатки, а именно в данном случае отмечается слабое сцепление бетона с плитой.

Были предприняты многочисленные попытки положительно решить проблему сцепления бетона с плитой, например, за счет увеличения количества выступов на верхнем фланце и на самой стенке ребра. Однако все эти попытки окончились неудачей, а некоторые предложенные способы были слишком дорогостоящими.

Вследствие наличия вертикальной составляющей силы сцепления и различных изгибающих жесткостей ребристой плиты и бетона последние демонстрируют явную тенденцию к отталкиванию друг от друга, т.е. сцепление между ними происходит с большим трудом и будет достаточно слабым.

Это слабое сцепление и реакция отталкивания в конечном итоге приводят к необходимости использовать в соответствующих расчетах поправочные коэффициенты долговечности сооружений и к довольно существенным ограничениям в теоретических расчетах пластичности.

Целью настоящего изобретения является создание улучшенной конструкции ребристой плиты, которая будет гарантировать полное и прочное сцепление плиты с бетоном и устранит отмеченные выше недостатки. Ребристая плита по изобретению отличается тем, что соединение боковой стенки ребра и верхнего фланца выполнено в виде выступающих наружу продольных рифлений и что поперечные рифления наложены и опираются на продольные рифления и простираются над ними.

Одним из преимуществ ребристой плиты по изобретению является образование оптимального и сильного сцепления между этой плитой и бетонной панелью перекрытия, причем это происходит благодаря хорошему взаимодействию между профилем поверхности и бетоном, а это взаимодействие гарантировано, в свою очередь, наличием здесь продольных рифлений, которые исключают вероятность возникновения реакции отталкивания между ребристой плитой и бетоном.

Благодаря этому в нормальных условиях становится возможным полностью использовать прочность плиты в расчетах размеров различных сооружений и поддерживать производственные расходы на разумном уровне.

В ходе проведенных экспериментов было установлено, что сцепление ребристой плиты по изобретению с бетоном было более прочным и надежным, чем у подобных же ребристых плит иной конструкции.

Преимущества прочих предпочтительных вариантов настоящего изобретения зафиксированы в прилагаемой формуле изобретения.

Ниже будут описаны предпочтительные варианты изобретения только в качестве примеров, причем это описание будет сопровождаться ссылками на чертежи. На Фиг. 1 показан перспективный вид сверху на ребристую плиту по изобретению; на Фиг. 2, а и b - точки пересечения по линии A-A и B-B соответственно на фиг. 1; на Фиг. 3 - другой вариант ребристой плиты по изобретению; на Фиг. 4 - еще один вариант ребристой плиты по изобретению.

Показанная на фиг. 1 ребристая плита 1 по настоящему изобретению содержит ребра 2 в виде ласточкиного хвоста.

Новизна заключается в профилировании поверхности верхнего фланца ребер, приводит к образованию нескольких расположенных на некотором расстоянии друг от друга поперечных рифлений 3, а также продольных рифлений 4, которые выступают за пределы верхних кромок ребра.

На фиг. 2, a, на которой более детально показано ребро 2 ребристой плиты 1, ясно видно, что верхние кромки ребер образованы в виде продольного рифления 4 соединения боковой стенки 5 ребра и верхнего фланца 6.

В данном случае продольные рифления 4 опираются непосредственно на бетон 7, благодаря чему исключается вероятность перемещения ребра по направлению вниз или отсоединение ребра от бетона в момент изгибания самой плиты.

При образовании сцепления ребристой плиты с бетоном по только что описанному способу поперечные рифления 3 верхнего фланца ребра могут поглощать даже большие силы сцепления F 1. Вертикальные и горизонтальные составляющие Fp и Fv сил сцепления F1, которые воздействуют на ребристую плиту, уже собраны в векторную диаграмму, показанную на фиг. 2Ь. Поперечные рифления образуют микробалки, которые вертикально удерживаются на продольных рифлениях 4 и смещение которых в вертикальной плоскости исключается усилием реакции опоры F 2 вертикальной составляющей Fp силы сцепления бетона (см. фиг. 2, а).

Любое вертикальное смещение будет иметь своим конечным результатом ослабление сцепления. Именно благодаря силам реакции опоры F 2 бетона исключается какое-либо существенное изгибание боковых стенок ребра.

Горизонтальная сила образуемая в результате изгибающего натяжения ребристой плиты, приводит к возникновению напряжения сжатия в бетоне перед поперечными рифлениями, однако из-за наличия большого количества поперечных рифлений 3 сила воздействия F1 (см. фиг. 2, b) на каждое рифление будет достаточно небольшой и поэтому в бетоне не будут возникать какие-либо локальные разрушения, которые обычно вызывают ослабление сцепления.

Важным признаком изобретения является то, что в данном случае достигается оптимальное взаимодействие между поперечными рифлениями 3 и продольными рифлениями 4, причем частично это взаимодействие обусловлено некоторым удлинением поперечных рифлений, т.е. микробалки простираются в основном через верхний фланец 6 всего ребра и частично за счет образования достаточного количества рифлений на верхнем фланце ребра.

При определении размерной характеристики рифлений 3 и расстояния между ними можно использовать стандартный способ, смысл которого сводится к следующему: ребристый стержень предназначен для армирования бетона, а отношение площади выступов ребер к площади поперечного сечения стержня выступает в качестве основного критерия сцепления.

Благодаря этому достигается хорошее взаимодействие между традиционным армированием и ребристой плитой, а сила сцепления будет находиться на достаточно высоком уровне.

На практике расстояние между рифлениями для рифлений 3 высотой примерно в 1,5 мм может быть равно приблизительно 20 мм, а их длина в зависимости от размеров самих ребер 2 может достигать примерно 30 мм.

Было установлено, что панельное перекрытие, изготовленное с применением ребристой плиты по настоящему изобретению, обладало высокой прочностью, что объясняется тем, что стальной материал плиты перед моментом окончательного разрушения переходит в состояние текучести.

В ходе лабораторных испытаний было также установлено, что ребристая плита по изобретению демонстрировала 50%-ное увеличение силы сцепления с бетоном по сравнению с уже известными ребристыми плитами.

На фиг. 3 показан вариант ребра 8 ребристой плиты по изобретению. В этом варианте в выступающих продольных рифлениях 4 произошли деформации 9, которые повышали степень и силу сцепления ребристой плиты с бетоном.

На фиг. 4 показаны в качестве примера некоторые другие альтернативные варианты, которые можно использовать применительно к ребристой плите по изобретению.

Показанное на фиг. 4 ребро не имеет форму ласточкиного хвоста, а боковые стенки 10 выполнены вертикальными.

Кроме того, по этому варианту выступающие продольные рифления 11 выполнены прерывистыми. Прерывистости 12 рифлений 11 увеличивают площадь сцепления ребристой плиты с бетоном.

Кроме того, поперечные рифления 13 можно изготовить в виде базовой части 14 с низким профилем и в виде средней части 15 с более высоким профилем, чтобы добиться большей высоты и тем самым дополнительного сцепления.

В заключении можно утверждать, что по мере дальнейшего совершенствования строительных материалов и свойств ребристых плит по настоящему изобретению скоро станет возможным заменить традиционный стальной материал ребристых плит (по меньшей мере в некоторых областях строительной индустрии) другим металлом, например алюминием, или материалами совершенно иного типа, например композиционным материалом на основе пластмассы.

Для всех специалистов в данной области совершенно ясно, что варианты изобретения вовсе не ограничиваются описанными выше и что изобретение допускает различные изменения и модификации в пределах объема изобретения, заявленного в формуле изобретения.

Реферат

Изобретение относится к ребристой плите для сложного панельного перекрытия, причем профиль этой плиты состоит из выступающих ребер, образованных по существу на плоской плите, а поверхность верхних фланцев ребер подвергается фасонной обработке (профилированию) с целью гарантирования лучшего сцепления между ребристой плитой и бетоном сложного панельного перекрытия. В соответствии с изобретением соединение боковой стенки ребра и его верхнего фланца, снабженного поперечными рифлениями, выполнено в виде выступающих наружу продольных рифлений так, что поперечные рифления наложены и опираются на продольные рифления и простираются над ними. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Формула