УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСИЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК ПЕРЕКРЫТИЯ Российский патент 2013 года по МПК E04G23/02 

Описание патента на изобретение RU2491396C2

Предлагаемое изобретение относится к области строительства и может быть использовано для усиления железобетонных балок перекрытий.

Известно устройство для усиления балок дополнительной упругой опорой, которое состоит из элементов усиления и вспомогательных элементов. Недостатками этого устройства являются чрезмерный расход металла, а также большая суммарная толщина перекрытия [1].

Известно устройство для усиления балок шпренгельной системой [2], которое состоит из закрепленной на балке предварительно напряженной двухветвевой шпренгельной затяжки и стяжных болтов или муфт, необходимых для создания в ней предварительного напряжения. Недостатками этого устройства являются необходимость вовлечения дополнительных стальных элементов в работу сжатой зоны, а также невысокий коэффициент усиления.

Известно устройство для усиления железобетонных балок горизонтальной затяжкой [3], которое имеет ряд преимуществ перед изложенными выше аналогами. Оно простое в исполнении, не требует большого расхода металла на усиление и позволяет за счет предварительного напряжения значительно увеличить жесткость и трещиностойкость балки.

Недостатком усиления горизонтальной затяжкой является незначительное увеличение прочности балок, имеющих высокий (более 0,02) коэффициент армирования и относительную высоту сжатой зоны ξ, приближающуюся к предельному значению ξR, а также невысокий коэффициент усиления на действия поперечной силы.

Известно устройство для усиления балок [4], которое состоит из закрепленной на балке стальных элементов затяжки, подвесок и промежуточных упругих опор, необходимых для создания в балке момента обратного знака относительно момента от собственного веса и внешней нагрузки. Недостатками этого устройства являются большой суммарный расход металла на конструкцию усиления и невысокий коэффициент усиления на действия поперечной силы. Данное устройство принимаем за прототип.

Техническим результатом настоящего изобретения состоит в повышение прочности усиливаемой балки на действие поперечных сил и одновременно снижение расход металла на увеличение прочности при действие изгибаемого момента.

Техническая задача по повышению прочности усиливаемой балки достигается с помощью специального устройства.

Предлагаемое устройство для усиления железобетонных балок иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-3.

На Фиг.1 изображен эскиз усиленной балки.

На Фиг.2 изображен разрез А-А.

На Фиг.3 изображен разрез Б-Б.

Устройство для усиления железобетонных балок прямоугольного сечения включает два элемента усиления из металлических стержней, соединенных с усиливаемой балкой металлическими траверсами, отличающееся тем, что балка дополнительно усиливается двумя накладками из стальных уголков, расположенными на боковых поверхностях балки на расстоянии 40 мм относительно верхней грани, ориентированными вдоль балки полками наружу и соединенными с балкой с помощью эпоксидного клея, стальных шпонок, проходящих сквозь вертикальные полки уголков и углубленных в тело балки на глубину, не менее 1/10 ширины сечения балки и болтов, предварительно вклеенных в шпуры, заранее высверленные в теле балки. Зазоры между накладками и плитами перекрытия заполняются бетоном жесткой консистенции, кроме того балка усиливается двумя хомутами П-образного сечения из фиброармированного пластика, обхватывающих с двух боковых сторон и снизу сечение балки по контуру в приопорной зоне и приклеенных эпоксидным клеем к поверхности балки.

Хомуты являются внешним армированием, воспринимающим поперченные силы в наклонном сечении балки.

Устройство включают в работу следующим образом.

- Балка частично разгружается.

- Устанавливаются в проектное положение элементы затяжки (2, 3, 4).

- Затяжка включается в работу предварительным напряжением (0,4-0,8)Rsn. создаваемым электротермическим способом. Усилие натяжения фиксируется с помощью гаек (4) на опорных траверсах (3).

- В балке сверлятся шпуры, в которые на эпоксидном клее устанавливаются болты (7), время отверждения должно составлять не менее 24 часов при температуре выше 20°C и не менее 36 часов при температуре от 50 до 20°C.

- В накладках (5) сверлятся отверстия под болты (7) и шпонки (6)

- На предварительно выровненную и обезжиренную поверхность балки (1) наносится эпоксидный клей, устанавливаются и фиксируются с помощью болтов (7) накладки (5).

- В приопорных участках балки устанавливаются на эпоксидный клей П-образные хомуты из фиброармированного пластика (8).

- В бетоне, через имеющиеся в накладках отверстия сверлятся шпуры, в которые, после продувки сжатым воздухом, устанавливаются на эпоксидный клей шпонки (6). Время отверждения должно составлять не менее 24 часов при температуре выше 20°C и не менее 36 часов при температуре от 5° до 20°C.

- Зазоры между накладками (5) и плитами перекрытия (9) заполняются мелкозернистым бетоном (10), класса В20 жесткой консистенции.

После набора бетоном прочности, не менее 80% от проектной, конструкция усиления включается в работу.

Список использованных источников

1. Гучкин И.С.Техническая эксплуатация и реконструкция зданий. - М: Изд-во АСВ, 2009.

2. Патент РФ №2270903, E04G 23/00.

3. Рекомендации по восстановлению и усилению полносборных зданий полимеррастворами.: М. Стройиздат, 1990.

4. Патент РФ №2359094, E04G 23/02.

Похожие патенты RU2491396C2

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСИЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПАНЕЛЕЙ ПЕРЕКРЫТИЯ 2008
  • Ильин Николай Алексеевич
  • Славкин Павел Николаевич
  • Гимадетдинов Максим Кирамович
RU2388882C1
СПОСОБ УСИЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПАНЕЛЕЙ ПЕРЕКРЫТИЯ 2008
  • Ильин Николай Алексеевич
  • Славкин Павел Николаевич
RU2388883C1
СПОСОБ УСИЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ БАЛКИ ШПРЕНГЕЛЕМ 2002
  • Егоров В.В.
  • Ледяев А.П.
  • Алексашкин Е.Н.
RU2208105C1
СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ РАЗРУШЕНИЯ ИЗГИБАЕМЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК ПРОЛЕТНОГО СТРОЕНИЯ МОСТОВ ОТ ОТСЛОЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ УСИЛЕНИЯ ТКАННЫМИ ХОЛСТАМИ НА ПРИОПОРНЫХ УЧАСТКАХ 2019
  • Старишко Иван Николаевич
  • Голец Виктория Игоревна
RU2709135C1
СПОСОБ УСИЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И ИХ СОПРЯЖЕНИЙ 2010
  • Бокарев Сергей Александрович
  • Мурованный Юрий Николаевич
  • Усольцев Андрей Михайлович
  • Степанов Дмитрий Сергеевич
RU2476655C2
КОЛОННА ДЛЯ РЕКОНСТРУИРУЕМЫХ ЗДАНИЙ 2012
  • Гучкин Игорь Сергеевич
  • Шишкин Сергей Олегович
RU2520320C2
Конструкция усиления железобетонных балок 1980
  • Жильцов Олег Алексеевич
  • Репекто Владимир Викторович
SU922257A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСИЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК 2007
  • Баранова Тамара Ивановна
  • Гучкин Игорь Сергеевич
  • Панков Александр Викторович
RU2359094C1
СПОСОБ УСИЛЕНИЯ ОПОРНЫХ УЧАСТКОВ БАЛОК 2011
  • Рыбкин Иван Сергеевич
RU2468167C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСИЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ С ОБЖАТИЕМ ГРУНТА 2011
  • Глухов Вячеслав Сергеевич
  • Гучкин Игорь Сергеевич
  • Деготьков Дмитрий Евгеньевич
RU2482246C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 491 396 C2

Реферат патента 2013 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСИЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК ПЕРЕКРЫТИЯ

Изобретение относится к области строительства, а более конкретно к усилению строительных конструкций, преимущественно железобетонных балок. Технический результат изобретения состоит в повышении несущей способности, трещиностойкости и жесткости железобетонных балок. Устройство для усиления железобетонных балок состоит из затяжки, включаемой в работу предварительным напряжением и фиксируемым с помощью гаек на опорных траверсах, накладок из стальных уголков, расположенных в сжатой зоне и соединенных с усиливаемой балкой эпоксидным клеем и стальными шпонками. Уголки дополнительно соединены с балкой с помощью хомутов П-образного сечения из фиброармированного пластика, обхватывающих с двух боковых сторон и снизу сечение балки по контуру в приопорной зоне и приклеенных эпоксидным клеем к поверхности уголков и балки, являющихся внешним армированием. Имеющиеся зазоры между накладками и плитами перекрытия заполняются мелкозернистым бетоном жесткой консистенции. 3 ил.

Формула изобретения RU 2 491 396 C2

Устройство для усиления железобетонных балок перекрытия, прямоугольного сечения, включающее два элемента усиления из металлических стержней, соединенных с усиливаемой балкой металлическими траверсами, отличающееся тем, что балка дополнительно усиливается двумя накладками из стальных уголков, расположенными на боковых поверхностях балки вверху на расстоянии 40 мм относительно верхней грани, ориентированными вдоль балки полками наружу, соединенными с балкой с помощью эпоксидного клея, стальных шпонок, проходящих сквозь вертикальные полки уголков и углубленных в тело балки на глубину, не менее 1\10 ширины сечения балки и болтов, предварительно вклеенных в шпуры заранее высверленные в теле балки, при этом зазоры между накладками и плитами перекрытия заполняются мелкозернистым бетоном жесткой консистенции, а также двумя хомутами П-образного сечения из фиброармированного пластика, обхватывающих с двух боковых сторон и снизу сечение балки по контуру в приопорной зоне и приклеенных эпоксидным клеем к поверхности балки.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2013 года RU2491396C2

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСИЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК 2007
  • Баранова Тамара Ивановна
  • Гучкин Игорь Сергеевич
  • Панков Александр Викторович
RU2359094C1
МАЛЬГАНОВ А.И
и др
Усиление железобетонных и каменных конструкций зданий и сооружений
- Томск: Изд-во томского университета, 1989, лист 13
ШИЛИН А.А
Усиление железобетонных конструкций композиционными материалами
- М.: Стройиздат, 2004, с.22, 59, 60, 123-127, рис.5.9
KR 20090100539 A, 24.09.2009
KR 20080059540 A, 30.06.2008.

RU 2 491 396 C2

Авторы

Гучкин Игорь Сергеевич

Булавенко Вячеслав Олегович

Даты

2013-08-27Публикация

2011-03-24Подача