Металеві конструкції

ТРУБОБЕТОННІ КОНСТРУКЦІЇ

У сучасному будівництві постійно збільшуються висоти будівель і прольоти перекриттів, зроста­ють кранові навантаження та маса технологічно­го обладнання. Все це вимагає використання стержнів у вигляді стояків, колон, стиснених елементів ферм, арок, які б мали винятково ви­соку несучу здатність при малих поперечних перерізах. Цим вимогам цілком відповідає трубо - бетон у вигляді сталевих труб, заповнених бето­ном.

Трубобетонні елементи можуть бути дуже різноманітними (рис. 12.1). Розглянемо тільки ком­плексні конструкції, що складаються зі сталевої труби та суцільного бетонного ядра (рис. 12.1, а).

У трубобетонних конструкціях ефективно ви­користовують специфічні особливості матеріалів. Це дає змогу отримати значну економію сталі та цементу, зменшує поперечний переріз елементів конструкцій і, як наслідок, знижує їхню масу та транспортні витрати.

Металева труба — оболонка в трубобетоні — виконує водночас функції як поздовжнього, так і поперечного армування. Вона сприймає зусилля за всіма напрямками, під будь-яким кутом. Бічний тиск труби гальмує розвиток мікротріщин роз­риву в бетонному осерді, яке в умовах всебічного тиску витримує напруження, що значно переви­щують призмову міцність. Водночас сталева тру­ба, заповнена бетоном, виявляється значною мі­рою захищеною від втрати як місцевої, так і за­гальної стійкості.

Трубобетонні конструкції дуже надійні в екс­плуатації. В граничному стані вони не втрачають несучу здатність миттєво, як залізобетонні, а три­валий час можуть витримувати навантаження, зазнаючи значних деформацій.

Трубобетонні елементи мають всі переваги ра­ціональних трубчастих металевих конструкцій, які все ширше застосовуються у практиці будів­ництва. Трубчастий профіль сьогодні вважають найефективнішим. Він потребує мінімальної кіль­кості зварних робіт і додаткових елементів. Внут­рішня поверхня труб надійно захищена від корозії бетоном.

Порівняно зі залізобетонними, трубобетонні конструкції є більш індустріальними при виготов­ленні та монтажі. Вони доволі легкі та транспор­табельні, не піддаються механічним пошкоджен­ням, мають належний зовнішній вигляд. Під час їхнього виготовлення не використовують опалуб­ку, арматурні каркаси та закладні деталі.

Виготовляють трубобетонні конструкції на за­водах залізобетонних конструкцій або бетонують їх на місці зведення споруди. Заповнення труб бетоном не супроводжується технологічними труднощами. Добре ущільнення бетону забезпе­чується завдяки відсутності арматурних каркасів. Трубобетонні елементи з'єднуються між собою за допомогою електрозварювання або болтів. Із тру­бобетонних стержнів легко створювати просторові решітчасті системи різної конфігурації. Вузлові з'єднання можна здійснювати без фасонок.

Технологічні вимоги практично не обмежують галузі використання трубобетону, який може пра­цювати у складному температурно-вологісному режимі, в умовах агресивного середовища, при великих прольотах і висотах будівель, в умовах, де звичайні сталеві або залізобетонні конструкції використовувати. недоцільно.

Робота трубобетонних конструкцій під наван­таженням значно відрізняється від роботи ста­левих і залізобетонних конструкцій. Це поясню­ється тим, що сталь і бетон у трубобетонній кон­струкції перебувають в умовах об'ємного напру­женого стану, що дає змогу отримати економію матеріалів [37].