Устройство для усиления плоской монолитной железобетонной плиты перекрытия Российский патент 2021 года по МПК E04G23/00 

Изобретение относится к области строительства, в частности области усиления строительных конструкций, может быть использовано при восстановлении несущей способности и эксплуатационной пригодности монолитных железобетонных плоских безбалочных плит, поврежденных трещинами различной ширины раскрытия, в том числе сквозными, либо пониженной прочности бетона, вследствие технологических причин, перегрузки, а также может быть использовано при реконструкции зданий.

Известно устройство для усиления железобетонной плиты (Мальганов А.И., Плевков B.C., Полищук А.И. Восстановление и усиление строительных конструкций аварийных и реконструируемых зданий (Атлас схем и чертежей. Томск: Томский межотраслевой ЦНТИ, 1990. лист 70, правый верхний рисунок), содержащее дополнительные подведенные стальные балки, размещенные по контуру и в пролетах, опирающиеся на опорные столики в виде обойм вокруг колонн.

Однако данное устройство имеет недостатки. Сложность подведения готовых балок к уже существующей плите, в виду ограниченного пространства и существующих конструкций. Не обеспечивается совместная работа плиты и балок, в виду отсутствия устройств для восприятия сдвигающих усилий между плитой и балкой. Требуется дополнительные мероприятия для обеспечения требуемой огнестойкости усиливающих балок. Кроме того, применение такой конструкции эффективно только при небольшой толщине плит, ввиду того, что стальные конструкции будут значительной высоты, т.к. их сечения подбираются исходя из распределения действующих нагрузок между железобетонной плитой и стальными элементами пропорционально жесткости.

Наиболее близким по технической сущности заявляемому изобретению, является устройство для усиления железобетонной плиты (прототип SU 1716056 А1), содержащее дополнительный балочный элемент усиления, размещенным соосно основному, а пропущенные сквозь отверстия в плите хомуты заведены и замоноличены в дополнительном балочном элементе.

Однако данное устройство имеет большие трудозатраты при устройстве соединения хомутов с каркасами балочных элементов.

Задачей заявляемого изобретения является повышение несущей способности плоской железобетонной плиты, имеющей недостаточную несущую способность из-за пониженной прочности бетона или наличия многочисленных трещин, снижающих ее жесткость, за счет устройства балочных элементов и изменения конструктивной схемы монолитной безбалочной железобетонной плиты на монолитное ребристое перекрытие с балочными плитами.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для усиления плоской монолитной железобетонной плиты перекрытия, содержащем устроенную систему монолитных балок, выполненных с нижней стороны усиливаемой монолитной плиты бетонированием со стороны верхней плоскости существующей плиты, согласно изобретению, главные балки, опираются на опорные столики стальной обвязки колонн, второстепенные балки, монолитно связаны с главными, пропущенные сквозь сквозные отверстия в плите перекрытия шпильки соединяют балочные элементы с существующей плитой перекрытия, с последующим выполнением верхней набетонки, образуя при этом единую конструктивную систему в виде монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами.

Наличие дополнительных балочных элементов обеспечивает выполнение требований нормативных документов по прочности, жесткости и трещиностойкости за счет изменения напряженного состояния плоской безбалочной плиты при ее работе, в конечном итоге, как монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства для усиления плоской монолитной плиты. На фиг. 2 - разрез по А-А, на фиг. 3 - разрез по Б-Б, на фиг. 4 - разрез по В-В.

Устройство для усиления плоской монолитной железобетонной плиты перекрытия включает монолитную железобетонную плиту 1; монолитные железобетонные колонны 2; размещенные по контуру и в пролетах главные балки 3; однопролетные, расположенные по осям колонн, и промежуточные многопролетные неразрезные, опирающиеся на главные балки 3 и монолитно связанные с ними, второстепенные балки 4; металлические шпильки 6, расположенные в сквозных отверстиях 5 монолитной железобетонной плиты 1; шайбы 7; гайки 8; сквозные отверстия для подачи бетонной смеси 9 в монолитной железобетонной плите 1; анкерный стержень 10; г-образные анкера 11, расположенные в отверстиях 12; набетонку 13; опорные стальные столики 14 обвязки существующих монолитных железобетонных колонн 2

Устройство устраивается следующим образом.

В усиливаемой монолитной железобетонной плите 1 в местах расположения металлических шпилек 6 просверливают сквозные отверстия 5, закрываемые по низу временными пробками. В отверстия 5 на 1/3 высоты отверстия заливают цементный раствор и устанавливают в проектное положение шпильки 6, с одновременным удалением временных пробок. В монолитной железобетонной плите 1, по длине главных балок 3 и второстепенных балок 4, выполняют три сквозных отверстия 9 для подачи бетонной смеси. Устанавливают в проектное положение сначала каркасы главных балок 3, затем второстепенных балок 4, устанавливают шайбы 7 и закручивают гайки 8. Устанавливают опалубку. Через сквозные отверстия 9 подается бетонная смесь, образуя главные балки 3 и второстепенные балки 4. Отверстие 9 в монолитной железобетонной плите 1 заполняется бетоном на 2/3 высоты и сразу устанавливается в проектное положение анкерный стержень 10. Выполняется отверстия 12 в монолитной железобетонной плите 1 под г-образные анкера 11, заполняется раствором на 1/3 высоты отверстия 12 и устанавливается в проектное положение г-образные анкера 11. Устанавливается в проектное положение арматура набетонки 13, бетонируется.

Использование заявляемого изобретения позволяет повысить несущую способность железобетонной плиты, работающей на дополнительные нагрузки после усиления как монолитное перекрытие с балочными плитами. Одновременно решается вопрос по повышению несущей способности плиты перекрытия на продавливание, с сохранением принципиальной работы монолитной плиты в зоне сопряжения с колоннами как неразрезной конструкции и горизонтального диска.

Изобретение относится к области строительства, в частности области усиления строительных конструкций, может быть использовано при восстановлении несущей способности и эксплуатационной пригодности монолитных железобетонных плоских безбалочных плит, поврежденных трещинами различной ширины раскрытия, в том числе сквозными, либо пониженной прочности бетона, вследствие технологических причин, перегрузки, а также может быть использовано при реконструкции зданий. Устройство для усиления плоской монолитной железобетонной плиты перекрытия содержит устроенную систему монолитных балок. Балки выполнены с нижней стороны усиливаемой монолитной плиты бетонированием со стороны верхней плоскости существующей плиты. Главные балки опираются на опорные столики стальной обвязки колонн. Второстепенные балки монолитно связаны с главными. Пропущенные сквозь сквозные отверстия в плите перекрытия шпильки соединяют балочные элементы с существующей плитой перекрытия с последующим выполнением верхней набетонки. Образуется единая конструктивная система в виде монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами. Технический результат позволяет повысить несущую способность железобетонной плиты, работающей на дополнительные нагрузки после усиления как монолитное перекрытие с балочными плитами. Одновременно решается вопрос по повышению несущей способности плиты перекрытия на продавливание с сохранением принципиальной работы монолитной плиты в зоне сопряжения с колоннами как неразрезной конструкции и горизонтального диска. 4 ил.

Устройство для усиления плоской монолитной железобетонной плиты перекрытия, содержащее устроенную систему монолитных балок, выполненных с нижней стороны усиливаемой монолитной плиты бетонированием со стороны верхней плоскости существующей плиты, отличающееся тем, что главные балки опираются на опорные столики стальной обвязки колонн, второстепенные балки монолитно связаны с главными, пропущенные сквозь сквозные отверстия в плите перекрытия шпильки соединяют балочные элементы с существующей плитой перекрытия с последующим выполнением верхней набетонки, образуя при этом единую конструктивную систему в виде монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами.