RU2167985C1 - Pre-stressed tubular-concrete member with fan reinforcement - Google Patents
Pre-stressed tubular-concrete member with fan reinforcement Download PDFInfo
- Publication number
- RU2167985C1 RU2167985C1 RU99127001A RU99127001A RU2167985C1 RU 2167985 C1 RU2167985 C1 RU 2167985C1 RU 99127001 A RU99127001 A RU 99127001A RU 99127001 A RU99127001 A RU 99127001A RU 2167985 C1 RU2167985 C1 RU 2167985C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- concrete
- core
- tubular
- case
- stressing
- Prior art date
Links
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 title claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 5
- 238000003466 welding Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 4
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
- Manufacturing Of Tubular Articles Or Embedded Moulded Articles (AREA)
- Rod-Shaped Construction Members (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при изготовлении конструкций, работающих на внецентренное сжатие. The invention relates to the field of construction and can be used in the manufacture of structures operating on eccentric compression.
Известна конструкция, работающая на сжатие, представляющая собой металлическую трубу, заполненную бетоном (см. А.И. Кикин, Р.С. Санжаровский, В. А. Труль Конструкции из стальных труб, заполненных бетоном.- М.: Стройиздат, 1974, с. 64). Known design, working in compression, which is a metal pipe filled with concrete (see A.I. Kikin, R.S. Sanzharovsky, V.A. Trul Designs of steel pipes filled with concrete.- M .: Stroyizdat, 1974, p. 64).
Недостатки этой конструкции - большая собственная масса, значительный расход металла, пониженная жесткость. The disadvantages of this design are its large dead weight, significant metal consumption, and reduced stiffness.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранный в качестве прототипа высокопрочный железобетонный элемент, работающий на сжатие и содержащий наружную металлическую оболочку, бетонное ядро и размещенный в нем сердечник; по торцам наружной оболочки закреплены опорные плиты, сердечник выполнен в виде продольных высокопрочных стержней, сгруппированных в пучки или канаты, а в опорных плитах выполнены пазы, в которые заведены концы продольных стержней (авт. св. СССР N 580292, E 04 C 3/30, 1977). The closest in technical essence to the claimed invention is selected as a prototype high-strength reinforced concrete element, working in compression and containing an outer metal shell, a concrete core and a core placed in it; Support plates are fixed at the ends of the outer shell, the core is made in the form of longitudinal high-strength rods grouped in bundles or ropes, and in the base plates grooves are made in which the ends of the longitudinal rods are wound (ed. St. USSR N 580292, E 04 C 3/30 , 1977).
Недостатком этой конструкции является, во-первых, то, что бетонное ядро элемента предназначено главным образом не для восприятия сжимающих нагрузок, а для предотвращения потери устойчивости высокопрочных стержней, расположенных параллельно продольной оси элемента. Во-вторых, принятое в прототипе армирование не обеспечивает устойчивость самого железобетонного элемента при действии значительных сжимающих нагрузок, приложенных с большим эксцентриситетом. The disadvantage of this design is, firstly, that the concrete core of the element is not intended primarily for the perception of compressive loads, but to prevent the loss of stability of high-strength rods parallel to the longitudinal axis of the element. Secondly, the reinforcement adopted in the prototype does not ensure the stability of the reinforced concrete element itself under the action of significant compressive loads applied with a large eccentricity.
Технический результат - повышение устойчивости трубобетонной конструкции, работающей на внецентренное сжатие, при одновременном повышении несущей способности и снижении металлоемкости. The technical result is an increase in the stability of a pipe-concrete structure working for eccentric compression, while increasing the bearing capacity and reducing the metal consumption.
Указанный технический результат достигается тем, что в трубобетонном элементе содержится наружная оболочка в виде металлической трубы, бетонное ядро и размещенный в нем сердечник. Особенностью является то, что сердечник выполнен в виде арматурных стержней, расходящихся веером от середины к концам оболочки - трубы и жестко закрепленных в ее теле. The specified technical result is achieved by the fact that in the concrete element contains an outer shell in the form of a metal pipe, a concrete core and a core placed therein. The peculiarity is that the core is made in the form of reinforcing bars that fan out from the middle to the ends of the shell - the pipe and is rigidly fixed in its body.
Кроме того, ядро выполнено из напрягающего бетона, а по торцам наружной оболочки закреплены опорные плиты, служащие для создания замкнутого пространства, обеспечивающего преднапряжение в трубобетонном элементе, а также соединения элемента с балками перекрытий, покрытий и прочими конструкциями. In addition, the core is made of tensile concrete, and base plates are fixed at the ends of the outer shell, which serve to create an enclosed space that provides prestressing in the concrete element, as well as connecting the element with floor beams, coatings and other structures.
В связи с наличием внутри оболочки ядра из напрягающего бетона в арматурных стержнях сердечника сразу после бетонирования элемента возникают растягивающие напряжения, которые благодаря веерному расположению стержней приводят к выгибу элемента по всей длине. Due to the presence of a core of tensile concrete inside the core, tensile stresses arise in the reinforcing rods of the core immediately after concreting the element, which, due to the fan arrangement of the rods, leads to the bending of the element along the entire length.
При приложении нагрузки к трубобетонному элементу с эксцентриситетом сначала выбирается обратный выгиб и только затем может появиться прогиб элемента, величина которого в предлагаемой конструкции будет меньше расчетного на величину обратного выгиба, то есть жесткость трубобетонного элемента будет увеличена без увеличения поперечного сечения. When a load is applied to a pipe-concrete element with an eccentricity, the reverse bend is first selected and only then can the element bend, the value of which in the proposed design will be less than the calculated one by the value of the reverse bend, that is, the stiffness of the pipe-concrete element will be increased without increasing the cross section.
Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения. The analysis of the prior art by the applicant made it possible to establish that the applicant did not find an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention.
Определение прототипа позволило выявить совокупность существенных по отношению к техническому результату отличительных признаков в заявленном решении. The definition of the prototype allowed us to identify a set of essential distinguishing features in relation to the technical result in the claimed solution.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна". Therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty."
Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата, в частности, заявленным изобретением не предусматриваются следующие преобразования:
- дополнение известного средства какой-либо известной частью (частями), присоединяемой (присоединяемыми) к нему по известным правилам для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений;
- замена какой-либо части (частей) известного средства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены;
- исключение какой-либо части (элемента) средства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата (упрощение, уменьшение массы, габаритов, материалоемкости, повышение надежности и пр.);
- увеличение количества однотипных элементов для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов;
- выполнение известного средства или его части (частей) из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами этого материала;
- создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил, рекомендаций, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого средства и связей между ними.To verify the compliance of the claimed invention with the condition "inventive step", the applicant conducted an additional search of the known, in order to identify features that match the distinctive features of the claimed device from the prototype. The search results showed that the claimed invention does not follow explicitly from the prior art determined by the applicant for the specialist, the effect of the transformations provided for by the essential features of the claimed invention on the achievement of the technical result is not revealed, in particular, the following transformations are not provided for by the claimed invention:
- addition of a known product by any known part (s) attached to it according to known rules to achieve a technical result in respect of which the effect of such additions is established;
- replacement of any part (s) of a known product with another known part to achieve a technical result, in respect of which the effect of such a replacement is established;
- the exclusion of any part (element) of the product with the simultaneous exclusion of its function and the achievement of the usual result for such exclusion (simplification, reduction of mass, dimensions, material consumption, increased reliability, etc.);
- an increase in the number of elements of the same type to enhance the technical result due to the presence in the tool of just such elements;
- the implementation of a known tool or part (s) of a known material to achieve a technical result due to the known properties of this material;
- creating a tool consisting of known parts, the choice of which and the connection between them are based on known rules, recommendations, and the technical result achieved in this case is due only to the known properties of the parts of this tool and the connections between them.
Описываемое изобретение не основано на изменении количественного признака (признаков), представлении таких признаков во взаимосвязи либо изменении ее вида. Имеется в виду случай, когда известен факт влияния каждого из указанных признаков на технический результат, и новые значения этих признаков или их взаимосвязь могли быть получены исходя из известных зависимостей, закономерностей. The described invention is not based on a change in a quantitative characteristic (s), the presentation of such signs in relationship or a change in its appearance. This refers to the case when the fact of the influence of each of these characteristics on the technical result is known, and new values of these signs or their relationship could be obtained on the basis of known dependencies and patterns.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень". Therefore, the claimed invention meets the condition of "inventive step".
На чертежах приведены продольный (фиг. 1) и поперечный (фиг. 2) разрезы предлагаемого элемента. The drawings show the longitudinal (Fig. 1) and transverse (Fig. 2) sections of the proposed element.
Трубобетонный преднапряженный элемент с веерным армированием состоит из наружной оболочки в виде металлической трубы 1, бетонного ядра 2, выполненного из напрягающего бетона, и размещенного в нем сердечника, представляющего собой высокопрочные арматурные стержни 3 периодического профиля, расходящиеся веером от середины к концам оболочки 1 и жестко закрепленные в ее отверстиях 4 с помощью дуговой сварки. По торцам наружной оболочки закреплены опорные плиты 5. The pipe-reinforced concrete prestressed element with fan reinforcement consists of an outer shell in the form of a
Количество арматуры, ее класс и степень напряжения (марка напрягающего бетона) должны устанавливаться расчетом по СниП 2.03.01-84 "Бетонные и железобетонные конструкции" в зависимости от конкретной расчетной схемы. The number of reinforcement, its class and degree of stress (brand of tensile concrete) should be established by calculation according to SNiP 2.03.01-84 "Concrete and reinforced concrete structures" depending on the specific design scheme.
Изготовление элемента и его последующая работа осуществляются следующим образом. The manufacture of the element and its subsequent work are as follows.
Берется металлическая труба 1 определенного диаметра и необходимой длины. На поверхности трубы высверливаются отверстия 4 требуемого диаметра с раззенковкой, в которые затем вставляются арматурные стержни 3 периодического профиля и завариваются дуговой сваркой заподлицо с наружной поверхностью трубы 1. Затем труба заглушается с одного конца опорной плитой 5 путем заваривания дуговой сваркой по всему периметру. A
Подготовленная труба заполняется пластичной бетонной смесью на напрягающем цементе с уплотнением на вибростоле или глубинным вибратором. После окончания бетонирования труба заглушается со второго конца второй опорной плитой, имеющей небольшое отверстие для окончательного заполнения внутреннего пространства трубы. The prepared pipe is filled with a plastic concrete mixture on a tensile cement with a seal on a vibrating table or a deep vibrator. After concreting, the pipe is drowned from the second end by a second base plate having a small hole for the final filling of the inner space of the pipe.
Твердение заформованной конструкции может осуществляться в нормальных условиях или подвергаться тепловлажной обработке с целью ускорения твердения бетона. Hardening of the molded structure can be carried out under normal conditions or subjected to heat and moisture treatment in order to accelerate hardening of concrete.
После достижения бетоном проектной прочности в арматурных стержнях сердечника возникают растягивающие напряжения, которые благодаря их веерному расположению приводят к выгибу элемента по всей его длине. После этого трубобетонный преднапряженный элемент может быть подвергнут нагружению эксплуатационной нагрузкой. After the concrete reaches its design strength, tensile stresses arise in the core reinforcing rods, which, due to their fan arrangement, lead to the bending of the element along its entire length. After that, the pipe-concrete prestressed element can be subjected to operational loading.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного устройства следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленное устройство при его осуществлении, предназначено для использования в строительстве, а именно в качестве колонны каркасов многоэтажных зданий, стоек, свай, тяжелонагруженных рам машин, пролетных строений мостов и т.п.;
- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.Thus, the above information indicates the following conditions are met when using the claimed device:
- a tool embodying the claimed device in its implementation, is intended for use in construction, namely as a column of frames of multi-storey buildings, racks, piles, heavy-loaded machine frames, bridge spans, etc .;
- for the claimed device in the form described in the independent clause of the claims, the possibility of its implementation using the means and methods described in the application or known prior to the priority date is confirmed;
- a tool embodying the claimed invention in its implementation, is able to ensure the achievement of the perceived by the applicant technical result.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость". Therefore, the claimed invention meets the condition of "industrial applicability".
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99127001A RU2167985C1 (en) | 1999-12-24 | 1999-12-24 | Pre-stressed tubular-concrete member with fan reinforcement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99127001A RU2167985C1 (en) | 1999-12-24 | 1999-12-24 | Pre-stressed tubular-concrete member with fan reinforcement |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2167985C1 true RU2167985C1 (en) | 2001-05-27 |
Family
ID=20228464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99127001A RU2167985C1 (en) | 1999-12-24 | 1999-12-24 | Pre-stressed tubular-concrete member with fan reinforcement |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2167985C1 (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2319817C2 (en) * | 2005-05-30 | 2008-03-20 | Пензенский государственный университет архитектуры и строительства | Double-span building frame |
| RU2492294C1 (en) * | 2011-12-27 | 2013-09-10 | Открытое акционерное общество "Волгомост" | Pipe concrete pile with reinforced base and method of its erection |
| RU2632798C1 (en) * | 2016-04-14 | 2017-10-09 | Олег Юрьевич Моисеев | Tube-concrete prestressed beam |
| RU175705U1 (en) * | 2017-06-09 | 2017-12-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" | COMPOSITE RACK FOR SUPPORT OF BRIDGE STRUCTURES |
| RU2651717C1 (en) * | 2016-06-27 | 2018-04-23 | СиЭнЭс ИНГ Ко., Лтд | Concrete-filled tubular member farms and truss structure |
| RU2669814C1 (en) * | 2017-12-05 | 2018-10-16 | Дмитрий Николаевич Парышев | Pipe concrete prestressed beam |
| RU2675273C2 (en) * | 2017-12-22 | 2018-12-18 | Дмитрий Николаевич Парышев | Tube-concrete beam |
| RU2720906C1 (en) * | 2019-03-28 | 2020-05-14 | Валерий Васильевич Харин | Span structure of bridge |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0195552A2 (en) * | 1985-03-05 | 1986-09-24 | SHIMIZU CONSTRUCTION Co. LTD. | Concrete filled steel tube column and method of constructing same |
| RU2099488C1 (en) * | 1995-05-15 | 1997-12-20 | Акционерное общество открытого типа Научно-исследовательский институт транспортного строительства (ЦНИИС) | Method of production of columns |
| RU2121045C1 (en) * | 1997-05-20 | 1998-10-27 | Открытое акционерное общество открытого типа Научно-исследовательский институт транспортного строительства | Column |
| RU2127788C1 (en) * | 1993-07-12 | 1999-03-20 | Сиуард Интернешнл Инк. | Elongated structural member and method of its production |
-
1999
- 1999-12-24 RU RU99127001A patent/RU2167985C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0195552A2 (en) * | 1985-03-05 | 1986-09-24 | SHIMIZU CONSTRUCTION Co. LTD. | Concrete filled steel tube column and method of constructing same |
| RU2127788C1 (en) * | 1993-07-12 | 1999-03-20 | Сиуард Интернешнл Инк. | Elongated structural member and method of its production |
| RU2099488C1 (en) * | 1995-05-15 | 1997-12-20 | Акционерное общество открытого типа Научно-исследовательский институт транспортного строительства (ЦНИИС) | Method of production of columns |
| RU2121045C1 (en) * | 1997-05-20 | 1998-10-27 | Открытое акционерное общество открытого типа Научно-исследовательский институт транспортного строительства | Column |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КИКИН А.И. и др. Конструкции из стальных труб, заполненных бетоном. -М.: Стройиздат, 1974, с. 13-18. * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2319817C2 (en) * | 2005-05-30 | 2008-03-20 | Пензенский государственный университет архитектуры и строительства | Double-span building frame |
| RU2492294C1 (en) * | 2011-12-27 | 2013-09-10 | Открытое акционерное общество "Волгомост" | Pipe concrete pile with reinforced base and method of its erection |
| RU2632798C1 (en) * | 2016-04-14 | 2017-10-09 | Олег Юрьевич Моисеев | Tube-concrete prestressed beam |
| RU2651717C1 (en) * | 2016-06-27 | 2018-04-23 | СиЭнЭс ИНГ Ко., Лтд | Concrete-filled tubular member farms and truss structure |
| RU175705U1 (en) * | 2017-06-09 | 2017-12-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" | COMPOSITE RACK FOR SUPPORT OF BRIDGE STRUCTURES |
| RU2669814C1 (en) * | 2017-12-05 | 2018-10-16 | Дмитрий Николаевич Парышев | Pipe concrete prestressed beam |
| RU2675273C2 (en) * | 2017-12-22 | 2018-12-18 | Дмитрий Николаевич Парышев | Tube-concrete beam |
| RU2720906C1 (en) * | 2019-03-28 | 2020-05-14 | Валерий Васильевич Харин | Span structure of bridge |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9765521B1 (en) | Precast reinforced concrete construction elements with pre-stressing connectors | |
| JP4034734B2 (en) | An indirect prestressed concrete roof ceiling structure with a flat bottom plate | |
| Memon et al. | Seismic resistance of square concrete columns retrofitted with glass fiber-reinforced polymer | |
| WO1999049155A1 (en) | Retrofitting existing concrete columns by external prestressing | |
| US20050050837A1 (en) | Meshed (porous) steel pipe/tube used as concrete reinforcement | |
| CN100529264C (en) | Method of applying prestress and connecting means used therein and prestressed concrete beam therefrom | |
| RU2167985C1 (en) | Pre-stressed tubular-concrete member with fan reinforcement | |
| CN109811948A (en) | A large-span double-prestressed composite frame and floor system and construction method | |
| CN207469441U (en) | A kind of prefabricated assembled overlapping beam column connecting portion presstressed reinforcing steel strengthens joint structure | |
| JP6352092B2 (en) | Junction structure | |
| RU2675002C1 (en) | Preliminary stress-bearing reinforced beam | |
| Herlihy | Precast concrete floor support and diaphragm action | |
| RU2789683C1 (en) | Hybrid beam | |
| KR100767145B1 (en) | Construction method of prestressed concrete temporary bridge that can be assembled and dismantled using lateral steel wire | |
| JP3924231B2 (en) | Reinforced structure of reinforced concrete members | |
| KR20080099938A (en) | Section steel concrete composite beam | |
| RU2621247C1 (en) | Steel-concrete beam | |
| KR200200417Y1 (en) | Deck girder of reinforced concrete slab | |
| JP4369077B2 (en) | Reinforcement structure for joints between reinforced concrete columns and beam members | |
| RU2785075C1 (en) | Method for manufacturing a prestressed wooden beam | |
| RU2181824C1 (en) | Device for strengthening of ribbed reinforced-concrete slabs | |
| KR102869566B1 (en) | Shear reinforcement | |
| WO2005056948A1 (en) | A structural element | |
| JPH0414551A (en) | Core column | |
| KR200186307Y1 (en) | Deck panel of reinforced concrete slab |