Composite structures


КОМБИНИРАНИ СТОМАНО - СТОМАНОБЕТОННИ КОНСТРУКЦИИ

 

Използвани материали

Комбинирани плочи

Комбинирани греди

Комбинирани колони

Публикации

За автора на страницата



Начало


ВЪВЕДЕНИЕ


    Основната цел при проектирането на сгради и мостове е фокусирана върху осигуряването на  удобни за експлоатация повърхности. Много често това са стоманобетонни плочи, носени от стоманени греди. В началото на ХХ-и век стоманените профили на гредите са понасяли самостоятелно приложените върху тях товари, но след 1950 г във Великобритания започва да се търси обединяване и съвместна работа със стоманобетонните плочи над тях. В резултат се постига значително намаляване на необходимите сечения на стоманените профили, а от тук - съществен икономичен ефект. При използване на профилирани ламарини като оставащ кофраж е възможно да се намали  и вложеното количество бетон в подовите плочи.

Съвместната работа на стоманените и стоманобетонните елементи се постига посредством съединителни средства (дюбели), които не позволяват приплъзването между тях. Инженерната практика познава множество видове дюбели, но налагащите се напоследък, единствените, които са обвързани със стандарт БДС EN 1994-1-1:2005, са болтовите дюбели.

 

1. Области на приложение

1.1. В сгради - при всякакви сгради, които имат стоманен носещ скелет. По предназначението си сградите биват:
    а) жилищни или обществени;
    б) промишлени или складови.

    1.2. Мостове – пътни, пешеходни и Ж.П.
    При този тип конструкции, пътното платно е непрекъснато и е изпълнено от стоманобетон. Носещата конструкция, в която напреженията с преобладаващо опънни – от стомана.

 2. Предимства на комбинираните стомано - стоманобетонни конструкции

а) използват способността на бетона да работи на натиск, а на стоманата -  на опън;

б) комбинираните сечения се получават по-икономични;

в) сечението на стоманобетонната плоча е по-тънко, а на стоманените греди под нея – по-ниско, в резултат на което:

- съвместната работа на бетона и стоманата в комбинираните греди позволява премостване на по-големи отвори;

- по-стройни колони, тъй като намаляват постоянните товари;

- по-ниските греди намаляват етажната височина, което намалява общата височина на сградата.

г) комбинираните стомано-стоманобетонни колони имат по-дълга устойчивост при пожар в сградата, в сравнение с чисто стоманените.
    д) комбинираните ламарино-бетонни плочи имат следните предимства:
    - ламарината играе ролята на работна площадка по която се движат строителните работници преди полагането на бетона;

- ламарината е оставащ кофраж – кофражни платна не са необходими;

- при подходящо оформяне ламарината играе ролята на армировка;

- лекота на транспорт и монтаж на стоманените листове ламарина – съкращават се сроковете за кофриране на плочата;

 

3. Етапи в изграждането на комбинираните конструкции
    При изграждането на комбинираните конструкции могат да бъдат обособени следните етапи:
а) монтаж на стоманената носеща конструкция;

б) за улесняване и ускоряване на монтажа всички дюбели, свързващи стоманените елементи с бетоновите плочи и/ или колони, се заваряват в завода;

    В България дюбелите често се заваряват към гредите на обекта, през монтираната профилирана ламарина. В този случай, когато листовете ламарина са поцинковани, или при боядисани горни пояси на гредите, или при влага, е възможно да заваръчните шевове да бъдат с влошено качество. От друга страна, заваряването на дюбелите през ламарината свързва надеждно последната към гредите. По този начин стоманените греди се укрепяват срещу странично измятане в стадий на бетониране.

в) между стоманените греди се редят листове от профилирана ламарина, които ще играят ролята на оставащ кофраж
г) изпълняване на бетоновата плоча и/ или бетоновия кожух на комбинираните колони.

    4. Класически примери за комбиниране на бетон и стомана
  На фигурите по-долу са показани някои класически решения на комбинирани стомано-стоманобетонни елементи - плочи, греди и колони.

Composite slab

фиг. 4.1 - Комбинирани ламаринобетонни плочи


Composite steel - concrete girders

фиг. 4.2 - Комбинирани стомано-стоманобетонни греди


Composite columns

фиг. 4.3 - Стомано-стоманобетонни колони