Способ усиления сжатых элементов Российский патент 2024 года по МПК E04G23/02 

Изобретение относится к области строительства, а именно к способу усиления сжатых элементов и может быть использован в мостостроении, когда конструкция, подлежащая усилению, находится в аварийном состоянии после длительной его эксплуатации и несущую его способность необходимо повысить значительно больше по сравнению с проектной из-за возрастания временных нагрузок от транспортных средств. Кроме того, заявленный способ может быть использован при возведений зданий и сооружений промышленного, гражданского и сельскохозяйственного назначения.

Имеется несколько существующих решений по внешнему усилению центрально и внецентренно сжатых элементов композитными материалами (холстами) путем приклеивания их в горизонтальном направлении по периметру вокруг усиливаемых элементов: наклейкой холстов на определенном расстоянии между каждой полосой по высоте усиливаемого элемента; сплошной наклейкой холстов с учетом нахлеста между смежными горизонтальными полосами и др.

Одним из перспективных направлений использования композитных материалов для усиления строительных конструкций является не приклеивание их к поверхности бетона, а установка полос из композитного материала в специально подготовленные пазы (прорези) вдоль усиливаемых элементов. Использование полос в пазах значительно увеличивает их сцепление с бетоном по сравнению с приклеиванием их только к наружной поверхности бетона.

Наиболее близким аналогом повышения несущей способности центрально и внецентренно сжатых железобетонных элементов композитными материалами, расположенными в продольном направлении, является усиление с помощью прямоугольных в сечении полос 1, изображенных на фиг. 1, устанавливаемых в вертикальные пазы 2 усиливаемых элементов с фиксацией и закреплением их с помощью клеевых составов 3. Пластины прямоугольного сечения имеют небольшие размеры поперечного сечения - b_*h=1.4_*10 мм в связи с тем, что значение h ограничивается толщиной защитного слоя бетона, предусмотренного для поперечной арматуры существующего железобетонного элемента, предназначенного для усиления.

Указанный материал (прототип) разработан и опубликован авторами Blaschko М. и Zilch К., Paris, 1999, который приводится в «Пособии по усилению железобетонных конструкций с использованием композитных материалов». - Москва, 2017. - стр. 38, рис. 8.

Недостатком аналога является незначительная глубина прорези, ограничивающая ширину устанавливаемой полосы (пластины) в пределах до толщины защитного слоя бетона. Из-за малых размеров поперечного сечения пластин усиления происходит незначительное повышение несущей способности усиливаемых элементов.

Техническим результатом изобретения является повышение несущей способности центрально и внецентренно сжатых элементов, их долговечность и надежность в процессе эксплуатации с одновременным снижением затрат на мероприятия по их усилению.

Данный результат обеспечивается за счет того, что в способе усиления сжатых элементов, включающем установку усиливающих элементов из композитных материалов, усиливающие элементы выполняют в виде Т-образного или 2Т-образного в сечении элементов, а в усиливаемом сжатом элементе выполняют вертикальные прорези и ниши, в которые наносят клеевой состав, затем в каждую прорезь устанавливают стенку Т-образного или 2Т-образного в сечении элемента, а в каждую нишу устанавливают полки Т-образных или 2Т-образных в сечении элементов заподлицо с наружной поверхностью усиливаемых элементов.

Дополнительно вокруг усиливаемого элемента горизонтально наклеевают холсты.

Способ усиления центрально и внецентренно сжатых железобетонных элементов заключается в следующем. Усиливающие элементы выполняют из композитных материалов в виде Т-образного или 2Т - образных в сечении элементов (фиг. 2), состоящих из одного или двух ребер 1 и полки 2. Для приклеивания тавровых элементов усиления клеевой состав 3 одновременно наносят в вертикальные прорези 4 и в области ниш 5, прорезанных для установки полок заподлицо с наружной поверхностью усиливаемых элементов 6. При этом применяются обычные клеевые составы, используемые для приклеивания композитных материалов к железобетонным элементам с целью повышения их несущей способности.

Усиливающие элементы 2Т-образного сечения более эффективные по сравнению с Т-образными в сечении эдементов, так как с увеличением количества внутренних ребер, расположенных в вертикальных прорезях, обеспечивается более надежная анкеровка полок, расположенных снаружи в нишах, прорезанных вдоль граней усиливаемых элементов.

Элементы таврового сечения, изготовленные из композитных материалов с полкой, расположенной у наружных граней усиливаемых элементов, значительно больше повышают их продольную жесткость и прочность по сравнению с прямоугольными сечениями усиления, приведенными в аналоге.

Описанный способ усиления продольным (вертикальным) армированием композитными материалами не исключает существующие методы усиления с помощью холстов, расположенных в поперечном (горизонтальном) направлении.

При необходимости существенного повышения несущей способности центрально и внецентренно сжатых железобетонных элементов допускается использовать комбинированный метод усиления продольным (вертикальным) и поперечным армированием холстами, используемым в настоящее время в практике усиления.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу усиления сжатых элементов. Технический результат изобретения заключается в повышении несущей способности усиливаемой конструкции. Способ усиления сжатых элементов включает установку усиливающих элементов из композитных материалов, выполненных в виде Т-образных или 2Т-образных в сечении элементов. В усиливаемом сжатом элементе выполняют вертикальные прорези и ниши, в которые наносят клеевой состав, затем в каждую прорезь устанавливают стенку Т-образного или 2Т-образного в сечении элемента, а в каждую нишу их полки заподлицо с наружной поверхностью усиливаемого элемента. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ усиления сжатых элементов, включающий установку усиливающих элементов из композитных материалов, отличающийся тем, что усиливающие элементы выполняют в виде Т-образных или 2Т-образных в сечении элементов, а в усиливаемом сжатом элементе выполняют вертикальные прорези и ниши, в которые наносят клеевой состав, затем в каждую прорезь устанавливают стенку Т-образного или 2Т-образного в сечении элемента, а в каждую нишу устанавливают полку Т-образного или 2Т-образного в сечении элемента заподлицо с наружной поверхностью усиливаемого элемента.

2. Способ усиления сжатых элементов по п.1, отличающийся тем, что вокруг усиливаемого элемента дополнительно горизонтально наклеивают холсты.