УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСИЛЕНИЯ НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЙ Российский патент 2015 года по МПК E04G23/02 

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для усиления несущих конструкций колонн, простенков и кирпичных столбов.

Известно устройство для усиления железобетонной колонны, включающее преднапряженную металлическую обойму с напрягающим приспособлением, соединенным с колодками-пластинами, обрамляющими консольную часть колонны, напрягающее приспособление выполнено в виде верхнего подвижного и соединенного с верхней частью металлической обоймы нижнего неподвижного обрамлений колонны, соединенных между собой распорным приспособлением, при этом неподвижное обрамление шарнирно соединено с колодками-пластинами посредством подкосов, а подвижное обрамление шарнирно соединено с подкосами посредством тяг (Авторское свидетельство СССР № 1399435, дата приоритета 15.10.1985, дата публикации 30.05.1988, авторы И.Ф. Буш и Б.А. Гарагаш, RU).

Недостатком известного устройства является ограниченная область применения, что обусловлено использованием его для усиления колонн с капителью или с консольными частями, и высокая материалоемкость.

Известно устройство для усиления сжатых железобетонных элементов, преимущественно колонн эксплуатируемых зданий, содержащее пространственный арматурный каркас с предварительно напряженными посредством прижимного приспособления сжатыми арматурными элементами, при этом арматурный каркас образован П-образными полукаркасами, сжатые арматурные элементы которых выполнены из гибких стержней, а прижимное приспособление выполнено в виде шарнирно соединенных съемных щитов с направляющими для фиксации арматурных стержней (Авторское свидетельство СССР № 1189975, дата приоритета 03.02.1984, дата публикации 07.11.1985, авторы В.Ф. Захаров и др., RU).

Недостатками известного устройства являются ограниченная область применения, преимущественно для колонн, и повышенные трудозатраты при усилении колонн, связанные с использованием шарнирно соединенных съемных щитов для прижатия арматурных элементов пространственного каркаса к колонне, а также с фиксацией арматурных полукаркасов с помощью сварки.

Известно также устройство, используемое в известном способе усиления колонн, содержащее установленную на колонну металлическую обойму из вертикальных уголковых элементов, связанных поперечными планками, обжатую в продольном направлении распорным устройством и жестко соединенную с опираемыми на колонну конструкциями, при этом в качестве распорного устройства использован натяжной винт с гайкой, установленный на приваренном к обойме столике и взаимодействующий при обжатии с упорным элементом, закрепленным в верхней части обоймы (Авторское свидетельство СССР № 607932, дата приоритета 07.02.1977, дата публикации 25.05.1978, автор В.В. Гусельников, RU).

Недостатками известного устройства являются, во-первых, ограниченная область использования, обусловленная применением только для колонн, которые имеют в верхней части горизонтальную опорную поверхность для упорных элементов обоймы, во-вторых, высокая трудоемкость, связанная с креплением и демонтажем распорного устройства, а также большая материалоемкость из-за того, что после создания предварительного напряжения в конструкции обоймы остается приваренный столик распорного устройства.

В качестве прототипа принято устройство для усиления несущих конструкций, включающее установленную на несущую конструкцию металлическую обойму, обжатую в продольном направлении распорным устройством и жестко соединенную с упорными элементами, распорное устройство образовано сборной траверсой, навешанной на металлическую обойму, и, по меньшей мере, двумя гидравлическими домкратами, устанавливаемыми в нижней части устройства и взаимодействующими верхней частью с навешанной на металлическую обойму сборной траверсой, выполненной из двух симметрично расположенных опорных швеллеров, соединенных между собой болтовыми соединениями с возможностью упора в поперечные планки обоймы и опирания на упомянутые домкраты, устанавливаемые под швеллерами траверсы, при этом домкраты оперты через распределительные устройства на установленные на слое раствора нижние упорные элементы (патент РФ № 2442867 С1, дата приоритета 16.08.2010, дата публикации 20.02.2012, авторы Енджиевский Л.В. и др., RU, прототип).

Недостатком прототипа является высокая трудоемкость монтажа распорного устройства при навешивании на обойму достаточно тяжелой сборной траверсы и затяжке болтовых соединений, а также большая материалоемкость конструкции из-за значительного веса траверсы.

Задачей изобретения является снижение трудоемкости при применении устройства и уменьшение материалоемкости за счет более рациональной конструкции распорного устройства, в частности устройства, передающего нагрузку с домкрата на металлическую обойму.

Для решения поставленной задачи в устройстве для усиления несущих конструкций, включающем установленную на несущую конструкцию металлическую обойму, выполненную из вертикальных уголковых элементов, соединенных между собой поперечными планками, и распорное устройство, выполненное с возможностью воздействия на металлическую обойму в ее продольном направлении, при этом металлическая обойма жестко соединена с упорными элементами, распорное устройство образовано опорной конструкцией и, по меньшей мере, двумя гидравлическими домкратами, устанавливаемыми в нижней части устройства для усиления и взаимодействующими верхней частью с опорной конструкцией, установленной с возможностью упора в опорные поперечные планки металлической обоймы и опирания на упомянутые домкраты, при этом домкраты оперты через распределительные устройства на установленные на слое раствора нижние упорные уголки, согласно изобретению опорная конструкция распорного устройства выполнена в виде, по меньшей мере, двух стальных упорных элементов, симметрично примыкающих к несущей конструкции, при этом стальной упорный элемент содержит полку П-образного сечения, снабженную стенкой, превышающей высоту полки, и ребрами, расположенными Т-образно на полке, одним из которых с выступающей над полкой частью стенки образован ответный паз под опорную поперечную планку металлической обоймы, при этом стенка расположена в зазоре между несущей конструкцией и опорной поперечной планкой, а под вторым ребром расположен домкрат, передающий усилие распора через стальной упорный элемент и опорную поперечную планку металлической обойме.

Согласно изобретению опорные поперечные планки металлической обоймы, являющиеся упором для стальных упорных элементов при передаче от них нагрузки, выполнены утолщенными и приварены по периметру примыкания к вертикальному уголковому элементу.

Согласно изобретению стальной упорный элемент для фиксации его на опорной поперечной планке снабжен пружинным фиксатором с поворотным держателем.

Согласно изобретению, в устройстве для усиления несущих конструкций, имеющих в верхней части консоли с наклонными гранями, вертикальные уголковые элементы в верхней части металлической обоймы выполнены с отогнутой частью.

На фиг. 1 схематично изображено устройство для усиления несущих конструкций, общий вид; на фиг.2 - стальной упорный элемент распорного устройства; на фиг. 3 - стальной упорный элемент с пружинным фиксатором и с поворотным держателем; на фиг.4 - схематично изображено устройство для усиления несущих конструкций, имеющих консоли с наклонными гранями, общий вид.

Устройство для усиления несущих конструкций содержит установленную на колонну 1 металлическую обойму, выполненную из вертикальных уголков 2, соединенных между собой поперечными планками 3, и распорное устройство для создания предварительного напряжения в металлической обойме (фиг. 1). Распорное устройство содержит, как минимум, два гидравлических домкрата 4, устанавливаемых в нижней части устройства, и симметрично примыкающие с противоположных сторон к колонне 1 стальные упорные элементы 5, являющиеся опорной конструкцией, взаимодействующей с металлической обоймой. При этом стальные упорные элементы 5 установлены с возможностью упора в поперечные планки обоймы и опирания на гидравлические домкраты 4, снабженные фиксаторами усилия. Каждый стальной упорный элемент 5 содержит полку П-образного сечения 6, усиленную стенкой 7, превышающей высоту полки, и ребрами 8, 9, расположенными Т-образно на полке 6 (фиг. 2). Ребром 8 с выступающей над полкой частью стенки 7 образован ответный паз под опорную поперечную планку 10 металлической обоймы. При этом стенка 7 расположена в зазоре между колонной 1 и опорной поперечной планкой 10, а под усиливающим ребром 9 расположен домкрат 4, передающий нагрузку через стальной упорный элемент 5 и опорную поперечную планку 10 металлической обойме. Домкраты 4, устанавливаемые под ребрами 9 упорных элементов 5, оперты через распределительные устройства 11 на нижние упорные уголки 12, которые устанавливают перед обжатием на слое цементно-песчаного раствора 13. Опорные поперечные планки 10 металлической обоймы, передающие нагрузку от стального упорного элемента 5 на обойму, выполнены в случае необходимости утолщенными и с полным проваром в узле крепления к вертикальному уголку 2. При необходимости осуществления фиксации стального упорного элемента 5 на опорной поперечной планке 10 предусматривается установка на нем пружинного фиксатора 14 с поворотным держателем 15 (фиг. 3). В случае усиления колонны, имеющей консоли с наклонными гранями, вертикальные уголки 2 в зоне обрамления консоли выполняют с отогнутой частью 16, как показано на фиг. 4.

После монтажа на колонну 1 металлической обоймы, установки и фиксации распорного устройства осуществляют обжатие металлической обоймы гидравлическими домкратами 5, подключенными к одной насосной станции и обеспечивающими одинаковое силовое воздействие распора, передаваемое через стальные упорные элементы 5 металлической обойме. При достижении расчетных усилий вертикальные уголки 2 металлической обоймы жестко соединяют сваркой с упорными уголками 12, после чего распорное устройство демонтируют для повторного применения, а металлическая обойма включается в работу.

Преимущество предложенного устройства заключается в снижении трудозатрат при применении и в уменьшении материалоемкости за счет более рациональной опорной конструкции распорного устройства, передающей нагрузку от гидравлических домкратов на металлическую обойму.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для усиления несущих конструкций колонн, простенков и кирпичных столбов. Устройство для усиления несущих конструкций включает установленную на несущую конструкцию металлическую обойму, выполненную из вертикальных уголковых элементов, соединенных между собой поперечными планками, и распорное устройство, выполненное с возможностью воздействия на металлическую обойму в ее продольном направлении, при этом металлическая обойма жестко соединена с упорными элементами, распорное устройство образовано опорной конструкцией и, по меньшей мере, двумя гидравлическими домкратами, устанавливаемыми в нижней части устройства для усиления и взаимодействующими верхней частью с опорной конструкцией, установленной с возможностью упора в опорные поперечные планки металлической обоймы и опирания на упомянутые домкраты, при этом домкраты оперты через распределительные устройства на установленные на слое раствора нижние упорные уголки, причем опорная конструкция распорного устройства выполнена в виде, по меньшей мере, двух стальных упорных элементов, симметрично примыкающих к несущей конструкции, при этом стальной упорный элемент содержит полку П-образного сечения, снабженную стенкой, превышающей высоту полки, и ребрами, расположенными Т-образно на полке, одним из которых с выступающей над полкой частью стенки образован ответный паз под опорную поперечную планку металлической обоймы, при этом стенка расположена в зазоре между несущей конструкцией и опорной поперечной планкой, а под вторым ребром расположен домкрат, передающий усилие распора через стальной упорный элемент и опорную поперечную планку металлической обойме. Технический результат - уменьшение материалоемкости. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для усиления несущих конструкций, включающее установленную на несущую конструкцию металлическую обойму, выполненную из вертикальных уголковых элементов, соединенных между собой поперечными планками, и распорное устройство, выполненное с возможностью воздействия на металлическую обойму в ее продольном направлении, при этом металлическая обойма жестко соединена с упорными элементами, распорное устройство образовано опорной конструкцией и, по меньшей мере, двумя гидравлическими домкратами, устанавливаемыми в нижней части устройства для усиления и взаимодействующими верхней частью с опорной конструкцией, установленной с возможностью упора в опорные поперечные планки металлической обоймы и опирания на упомянутые домкраты, при этом домкраты оперты через распределительные устройства на установленные на слое раствора нижние упорные уголки, отличающееся тем, что опорная конструкция распорного устройства выполнена в виде, по меньшей мере, двух стальных упорных элементов, симметрично примыкающих к несущей конструкции, при этом стальной упорный элемент содержит полку П-образного сечения, снабженную стенкой, превышающей высоту полки, и ребрами, расположенными Т-образно на полке, одним из которых с выступающей над полкой частью стенки образован ответный паз под опорную поперечную планку металлической обоймы, при этом стенка расположена в зазоре между несущей конструкцией и опорной поперечной планкой, а под вторым ребром расположен домкрат, передающий усилие распора через стальной упорный элемент и опорную поперечную планку металлической обойме.

2. Устройство для усиления несущих конструкций по п. 1, отличающееся тем, что опорные поперечные планки металлической обоймы, являющиеся упором для стальных упорных элементов при передаче от них нагрузки, выполнены утолщенными и приварены по периметру примыкания к вертикальному уголковому элементу.

3. Устройство для усиления несущих конструкций по п. 1, отличающееся тем, что стальной упорный элемент для фиксации его на опорной поперечной планке снабжен пружинным фиксатором с поворотным держателем.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в устройстве для усиления несущих конструкций, имеющих в верхней части консоли с наклонными гранями, вертикальные уголковые элементы в верхней части металлической обоймы выполнены с отогнутой частью.