СИСТЕМА ТЯЖЕЙ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2024 года по МПК E04G23/02 

Изобретение относится к области строительства, в частности, к временному раскреплению сохраняемых частей неармированных бетонных перекрытий по металлическим балкам при замене отдельных балок, и может быть использовано при реконструкции и капитальном ремонте зданий, а также для усиления фиксацией сжатия плоских участков каменной кладки в случаях, когда применение распорок, перекрывающих в свету необходимый технологический, или архитектурный проем, не допускается.

Известна система параллельных тяжей из круглой арматуры для долговременной (постоянной) фиксации пространственного положения параллельных кирпичных стен. Фиксация пространственного положения кирпичных стен осуществляется стягиванием параллельными тяжами из круглой арматуры стальных напряженных поясов, передающих компенсирующее усилие стягивания «внутрь здания» кирпичным стенам (см. ЛЕНЖИЛНИИПРОЕКТ. «Типовые строительные конструкции, изделия и узлы для капитального ремонта зданий в Ленинграде. СЕРИЯ 2.130.6-КР-1. Детали кирпичных стен для капитального ремонта и реконструкции жилых зданий». Лист 1).

Недостатком данной системы является невозможность ее использования для фиксации сохраняемых участков перекрытий по стальным балкам, так как после образования проема в перекрытии усилие, создаваемое параллельными горизонтальными тяжами, закрепленными перпендикулярно к серединам сохраняемых балок, вызывает изгиб (сдвиг) этих балок в горизонтальной плоскости в направлении «к проему» и выход бетонированных участков из зоны опирания на нижние полки двутавровых балок.

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является способ усиления кирпичных стен с помощью тяжей, выполненных из гладкой арматуры круглого сечения. В качестве элемента, распределяющего усилия на кладку стены, использованы два швеллера, установленных вертикально снаружи на поперечную стену с обеих сторон продольной стены. В одном узле тяж пропущен через отверстие в стенке швеллера, прижимаемого к кладке, а в другом узле два отрезка швеллера пропущены в отверстия в кладке стены. Распределяемое через два швеллера на кладку стены в отметках этажа усилие, прижимающее поперечную стену к продольной, создается за счет напряжения стальных арматурных тяжей закручиванием гаек по резьбовым оконечностям каждого тяжа. Это позволяет обеспечить симметричное усилие сжатия (см. альбом СЕРИЯ 2.130.6-КР-1 Детали кирпичных стен для капитального ремонта и реконструкции жилых зданий. - ЛенжилНИИпроект.- 1989. - фиг. 1, фиг. 2).

Недостатком данной системы тяжей при решении задачи фиксации сохраняемых участков перекрытий по стальным балкам в зоне предполагаемого проема является то, что закрепленные в местах максимального изгибающего момента (к серединам сохраняемых балок) и перпендикулярно им жесткие связи (тяжи) вызывают и передают синхронный изгиб балкам перекрытия в горизонтальной плоскости, что приводит к растрескиванию сохраняемых бетонированных заполнений и может привести к выходу этих участков из зоны опирания на нижние полки двутавровых балок, что в свою очередь может повлечь к разлому, перекосу или лавинообразному последовательному обрушению пролетов заполнений.

Техническая проблема известных решений раскрепления участков неармированных перекрытий по стальным балкам заключается в передаче сжимающих (фиксирующих) усилий в их срединном сечении по линиям, перпендикулярным балкам, исключающем применение распорок, в виду необходимости свободного пролета для демонтажа и подачи новой балки. В виду этого возможно выгибание всех сохраняемых балок в горизонтальной плоскости вследствие возникающего не скомпенсированного бокового распора от веса бетонных заполнений. Кроме того, возможно растрескивание сохраняемых заполнений и выхода из сцепления бетонных заполнений с нижними полками двутавровых балок с последующим лавинным обрушением межбалочных пролетов бетонных заполнений перекрытий. Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что:

- в первом варианте устройство для временного раскрепления перекрытия, состоящего из металлических балок с бетонным заполнением между ними, включает тяжи, выполненные в виде стержней с резьбой на концах. Тяжи прикреплены посредством резьбового соединения к якорям, пропущенным через отверстия в бетонном заполнении, и установлены вертикально металлическим балкам. Якоря выполнены из углового профиля. Стержни расположены с образованием между ними острого угла, вершина которого размещена в середине пролета балки. Расходящиеся концы стержней прикреплены у продольных стен, при этом стержни расположены над сохраняемым перекрытием и под ним;

- во втором варианте устройство для временного раскрепления перекрытия, состоящего из металлических балок с бетонным заполнением между ними, включает тяжи, выполненные в виде стержней с резьбой на концах. Тяжи прикреплены посредством резьбового соединения к якорям, пропущенным через отверстия в бетонном заполнении, и установлены вертикально металлическим балкам. Якоря выполнены из углового профиля. Стержни установлены перпендикулярно балке в середине ее пролета, а концы стержней проведены сквозь поперечную стену и расположены при этом над сохраняемым перекрытием и под ним.

Технический результат, достигаемый заявляемым изобретением заключается в формировании равнодействующей силы, препятствующей смещению в горизонтальной плоскости под действием бокового распора сохраняемых с обеих сторон предполагаемого проема частей перекрытия и предотвращающей выгибание сохраняемых балок в горизонтальной плоскости, растрескивание сохраняемых заполнений, выход из сцепления бетонных заполнений с нижними полками двутавровых балок с последующим лавинным обрушением межбалочных пролетов бетонных заполнений перекрытий.

Сущность заявляемого изобретения, поясняется схемами, где:

- на фиг.1 изображена схема устройства для временного раскрепления перекрытия;

- на фиг.2 - узел А, вид 1;

- на фиг.3 - узел Б, вид 2.

В обоих вариантах устройство для временного раскрепления перекрытия по балкам включают тяжи, выполненные в виде стержней 1 с резьбой на концах, которые заведены в якоря 2 и закреплены гайками 3 посредством резьбового соединения. Якоря 2 установлены вертикально к металлической балке 4 перекрытия и выполнены из уголкового проката.

По первому варианту стержни 1 образуют острый угол с вершиной в середине пролета балки и концами стержней 1 у продольных стен 5.

По второму варианту стержни 1 установлены перпендикулярно балке в середине ее пролета сквозь поперечную стену 6.

В обоих вариантах стержни расположены над сохраняемым перекрытием и под ним.

В первом варианте тяжи выполнены в виде четырех стальных стержней 1 гладкой арматуры круглого сечения с винтовой резьбой на концах. Три якоря 2 из стального проката уголка №63 длиной ~ 375 мм с четырьмя отверстиями 7 для заведения в них концов стержней 1. С каждой стороны проема рядового участка каждая пара стержней 1 образует острый угол с вершиной в середине пролета балки и концами стержней 1 непосредственно вблизи продольных стен 5. Малая длина плеча от стены до места симметричной установки двух якорей 2 рядового полукомплекта гарантирует отсутствие сдвига в горизонтальной плоскости сохраняемой части перекрытия, как это было бы в случае расположения стержня 1 посередине и перпендикулярно балке. Стержни 1 расположены в двух уровнях: непосредственно над и под сохраняемыми участками перекрытий. Якоря 2 установлены вертикально ребрами полок к балкам (для рядового участка).

Во втором варианте тяжи выполнены в виде одной пары стержней, концы которых закреплены перпендикулярно балке через специально проделываемые два отверстия 8 в ненесущей поперечной стене к двум якорям 9 из отрезков уголка №63 длиной 350 (полкой к балке) и №100 и длиной 700 мм (полкой к стене), причем последний распределяет усилия, возникающие в кирпичной кладке стены при натяжении стержней. Концы стержней, прошедшие сквозь стену, пропускают через отверстия в уголке и гайками 3 обжимают тяжи через уголок и деревянную прокладку из доски к стене, осуществляя этим их натяжение и, следовательно, фиксацию положения крайней балки сохраняемого участка перекрытия вблизи ненесущих (поперечных) стен.

Устройство для временного раскрепления перекрытия состоит из двух полукомплектов А и Б (см. фиг.1) различной комплектации в зависимости от близости поперечной стены к месту предполагаемого проема в перекрытии. Для случая предполагаемого устройства проема вблизи ненесущей стены полукомплект включает две пары стержней, устанавливаемых под углом<90° друг к другу со стороны проема, дальней от поперечной стены, а также пару стержней, устанавливаемых перпендикулярно балке в ее середине со стороны проема ближней к стене. При этом пара стержней закрепляется к поперечной стене. Для случая предполагаемого устройства проема в средней зоне помещения устройство для временного раскрепления перекрытия включает два одинаковых полукомплекта в количестве восьми стержней, монтируемых узлами А и А1 к балкам перекрытия симметрично предполагаемому проему по две пары стержней под углом <90° друг к другу. Два якоря разных полукомплектов установлены в середине пролета крайних балок предполагаемого монтажного проема расположенных на границе разбираемых пролетов, а остальные два якоря, пропущенные сквозь небольшие отверстия в перекрытии - на четырех разведенных концах стержней возможно ближе к капитальным стенам.

Осуществление изобретения происходит следующим образом.

После предварительного нагрева паяльной лампой любого участка стержня длиной 1 м, обжатия резьбовыми соединениями якорей к сохраняемым балкам движением гаек по резьбе верхних и нижних стержней с обеих сторон проема и после дополнительного обжима якорей вследствие линейного сжатия стержней при остывании, соседние с проемом участки сохраняемого перекрытия становятся жестко зафиксированными от действия горизонтальной силы, возникающей после удаления бетонного заполнения перекрытий в зоне проема, что исключает растрескивание и выпадение бетонных заполнений сохраняемых частей перекрытия с нижних полок двутавровых балок. Так же, устройство для временного раскрепления перекрытия позволяет беспрепятственно, безопасно и технологичными методами выполнять работы по демонтажу существующих балок и подаче к месту монтажа новых. Стержни, закрепленные между собой и к балкам перекрытия, создают усилие, препятствующее выгибанию балок внутрь проема под действием бокового распора от веса заполнения перекрытий. Максимальный изгибающий момент балок в горизонтальной плоскости от бокового распора со стороны сохраняемого перекрытия действует по линиям «вид 1» и «2». В результате разборки заполнения двух пролетов, необходимой для замены балки 10, в сохраняемом перекрытии возникнет боковой распор, ранее компенсированный прочностью на сжатие участков бетонного заполнения двух соседних к заменяемой балке 10 пролетов. Возникающие в этом случае в перекрытии горизонтальные сдвигающие и растягивающие силы, при недостаточном сцеплении бутобетонного заполнения с нижними полками и стенками балок, вызовут растрескивание и лавинообразное выпадение кусков заполнений по пролетам. Принцип работы устройства для временного раскрепления перекрытия основан на жесткой связи всех элементов полукомплектов, обеспечивающей неподвижность (статику) сохраняемых участков перекрытия. Жесткость связи якорей, стержней и сохраняемых балок перекрытия достигается за счет упора деталей якорей в металлопрокат балок перекрытия, возникающего при затягивании винтовой пары (гайка - стержень с резьбой) тяжа через отверстие в якоре. Устройство для временного раскрепления перекрытия монтируется без подмостей, непосредственно с укрепляемого перекрытия. Устройство позволяет использовать всю площадь проема для подачи габаритных грузов. Устройство универсально, работает как в горизонтальной плоскости, так и в вертикальной, с тяжами различной длины, и пригодно для использования при работе с конструкциями из различных материалов: керамические камни, бетон, пиломатериалы, металлоконструкции.

Таким образом, заявляемое устройство для временного раскрепления перекрытия позволяет надежно обеспечить целостность сохраняемых конструкций и повысить безопасность работ, компактно и удобно в монтаже.

Группа изобретений относится к области строительства, в частности к устройству для временного раскрепления перекрытия при реконструкции и капитальном ремонте зданий. Устройство для временного раскрепления перекрытия, состоящего из металлических балок с бетонным заполнением между ними, включает тяжи, выполненные в виде стержней с резьбой на концах. Тяжи прикреплены посредством резьбового соединения к якорям из углового профиля, пропущенным через отверстия в бетонном заполнении, и установлены вертикально к металлическим балкам. Стержни расположены с образованием между ними острого угла, вершина которого размещена в середине пролета балки. Расходящиеся концы стержней прикреплены у продольных стен, при этом стержни расположены над сохраняемым перекрытием и под ним; во втором варианте стержни установлены перпендикулярно балке в середине ее пролета, а концы стержней проведены сквозь поперечную стену и расположены при этом над сохраняемым перекрытием и под ним. Технический результат – предотвращение выгибания сохраняемых балок в горизонтальной плоскости. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для временного раскрепления перекрытия, состоящего из металлических балок с бетонным заполнением между ними, включающее тяжи, выполненные в виде стержней с резьбой на концах, которые прикреплены посредством резьбового соединения к якорям, пропущенным через отверстия в бетонном заполнении, и установлены вертикально к металлическим балкам, отличающееся тем, что якоря выполнены из углового профиля, а стержни расположены с образованием между ними острого угла, вершина которого размещена в середине пролета балки, а расходящиеся концы стержней прикреплены у продольных стен, при этом стержни расположены над сохраняемым перекрытием и под ним.

2. Устройство для временного раскрепления перекрытия, состоящего из металлических балок с бетонным заполнением между ними, включающее тяжи, выполненные в виде стержней с резьбой на концах, которые прикреплены посредством резьбового соединения к якорям, пропущенным через отверстия в бетонном заполнении, и установлены вертикально к металлическим балкам, отличающееся тем, что якоря выполнены из углового профиля, а стержни установлены перпендикулярно балке в середине ее пролета, а концы стержней проведены сквозь поперечную стену и расположены при этом над сохраняемым перекрытием и под ним.