Способ усиления конструкции Советский патент 1992 года по МПК E04B1/00 

ю ел о

Использование: изобретение позволяет осуществлять полное усиление конструкции путем прикрепления к их сжатой зоне элемента усиления с двух- стадийным предварительным обжатием, а к растянутой зоне элемента усиления с предварительным растяжением. Сущность изобретения: прикрепленный с одной стороны элемент усиления сжатой зоны предварительно сжимают механическим способом за два приема, а именно до и после предварительного напряжения элемента усиления растянутой зоны. Предлагаемый способ усиления, например, железобетонных конструкций выполняют в следующей после- довательнос-ги. На одной стороне усиливаемой балки к обнаженной арматуре приваривают прокладки в растянутой и сжатой зонах, а на другой стороне соответственно приваривают вилочные упоры. К прокладке сжатой гоны приваривают элемент усиления с накоьечни- ком, который имеет нарезку и гайку, упирающуюся с внутренней стороны через шайбу в вилочный упор. Отвинчивая гайку наконечника, осуществляют первую стадию предварительного сжатия элемента усиления. После прикрепления к прокладке растянутой зоны и предварительного растяжения элемента усиления с упорными коротышами осуществляют вторую стадию предварительного сжатия элемента усиления. Далее производят изоляцию усиленной конструкции. А ил. -ч VJ

Изобретение относится к строительству, а именно к усилению строительных конструкций.

Известен способ усиления балки с выполнением предварительного сжатия верхней части (при подъеме длинномерного элемента верхняя зона испытывает растяжение, а нижняя зона - сжатие) и предварительного растяжения нижней части, обеспечивающей предварительный прогиб, который уменьшает

выгиб от собственного веса длинномерной балки в процессе монтажных работ.

Известный способ усиления может быть использован при такелажных работах или на стадии строительства. На стадии эксплуатации или восстановления конструкции такой способ неприемлем, так как при этом реализуется эффект загрузки изгибаемого элемента, испытывающего кратковременный чрезмерный выгиб.

Известны способы усиления изгибаемых балок прикреплением к их растянутой зоне дополнительной стержневой арматуры, стальных листов или желе- зобетонных элементов без изменения или с частичным изменением напряженного состояния и расчетной схемы конструкции.

Наиболее близким к изобретению по ig технической сущности является способ усиления конструкции прикреплением дополнительной арматуры к обнаженной рабочей арматуре растянутой зоны,

ны в нижней части балок, причем на одной балке неподвижно, а на другой подвижно, предварительно растягивают и фиксируют элемент усиления растянутой зоны, после чего предварительно сжимают элемент усиления сжатой зоны объединенной неразрезной балки.

По изобретению осуществляется полное усиление конструкций, а именно как ее растянутой зоны, так и сжатой зоны, причем, кроме упрочнения соответствующих зон металлом, балке при-v дают максимальный предварительный

предварительным ее натяжением на бе- 15 выгиб, т.е. перемещение, обратное

тон с последующим обетонированием.

Однако при данном способе предварительно сжимается растянутая зона,

/ /

а потому увеличивается сопротивляемость только растянутой зоны изгибаемого элемента, т.е. имеет место неполное усиление, что ведет к частичному и не всегда приемлемому (при повышенных статических, пульсирующих

ожидаемому перемещению от эксплуатационных воздействий.

При усилении однопролетных балок путем превращения в неразрезную мно- 20 гопролетную систему, элементы усиления располагают на приопорных участках смежных балок с последующим их объединением. Однако при этом элементы усиления растянутой и сжатой

или сейсмических воздействиях) увели-25 зон устанавливаются соответственно в чению несущей способности усиливав- мой конструкции.

Таким образом, известные способы

верхней и нижней частях балок, т.е. осуществляется полное усиление.

На фиг. 1 изображены схемы полного усиления, например, изгибаемых

усиления только растянутой зоны пред-30 железобетонных балок, прикреплением,

ставляют частное решение усиления конструкций, в которых нижняя часть сечений растянута, а верхняя часть сечений сжата в стадии эксплуатации.

Изобретение разработано с целью получения общего решения усиления конструкций для большого диапазона статических и динамических воздействий. При этом необходимо увеличить несущую способность, жесткость и трещиностойкость усиливаемых конструкций путем усиления как растянутой так и сжатой зон, т.е. выполнить полное усиление.

Целью изобретения является повышение несущей спсообности, жесткости и трещиностойкости усиливаемых конструкций.

Это достигается тем, что в сжатой зоне прикрепляют элемент усиления и предварительно его сжимают, например двухстадийно, до и после предварительного напряжения элемента усиления растянутой зоны.

Кроме того, после замоноличивания зазора между торцами смежных балок на опоре прикрепляют элемент усиления растянутой зоны в верхней части балок, и элемент усиления сжатой зо

ны в нижней части балок, причем на одной балке неподвижно, а на другой подвижно, предварительно растягивают и фиксируют элемент усиления растянутой зоны, после чего предварительно сжимают элемент усиления сжатой зоны объединенной неразрезной балки.

По изобретению осуществляется полное усиление конструкций, а именно как ее растянутой зоны, так и сжатой зоны, причем, кроме упрочнения соответствующих зон металлом, балке при-v дают максимальный предварительный

ожидаемому перемещению от эксплуатационных воздействий.

При усилении однопролетных балок путем превращения в неразрезную мно- гопролетную систему, элементы усиления располагают на приопорных участках смежных балок с последующим их объединением. Однако при этом элементы усиления растянутой и сжатой

зон устанавливаются соответственно в

верхней и нижней частях балок, т.е. осуществляется полное усиление.

На фиг. 1 изображены схемы полного усиления, например, изгибаемых

5

0

5

0

предварительным сжатием элемента с регулируемым обжатием в сжатой зоне и прикреплением, предварительным растяжением элемента усиления в растянутой зоне с образованием пары разгружающих усилий (фиг.1а), с образованием неразрезной многопролетной системы и пары разгружающих усилий (фиг.16); на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.а; на фиг.З-- разрез Б-Б на фиг.1б; на фиг. - схемы перемещений усиленной балки: а) выгиб балки от разгружающих усилий усиления (f ), 6) результирующее вертикальное перемещение загруженной балки с усилением f f - f , где f4 прогиб балки без усиления.

Конструкция включает усиливаемые, например, изгибаемые железобетонные балки 1, прокладки 2 и вилочные упоры 3, приваренные к обнаженной рабочей арматуре балок 1, прикрепленный к прокладке 2 и предварительно сжатый элемент усиления k сжатой зоны балок 1, который снабжен наконечником В с нарезкой, шайбой 6, гайкой 7, прикрепленный к прокладке 2 в нижней части балки и предварительно растянутый элемент усиления 8 растянутой

зоны с приваренными коротышами 9 на конце.

Усиление балок выполняют в следующей последовательности.

На небольших участках обнажают рабочую арматуру усиливаемых балок 1. На одной стороне балки 1 к обнаженной арматуре растянутой и сжатой зоны приваривают прокладки 2 толщиной более защитного слоя, а на другой - приваривают вилочные упоры 3. К прокладке 3 сжатой зоны приваривают элемент усиления с наконечником 5, который имеет нарезку и гайку 7, упирающую- , ся с внутренней стороны через, шайбу 6 в вилочный упор k. Отвинчивая гайку наконечника 5 с помощью сигнального ключа, с регулированием натяжения по моменту откручивания, осуществляют первую стадию предварительного сжатия элемента усиления .

К прокладке 2 растянутой зоны приваривают свободный конец элемента усиления 8 с коротышами 9 с таким расчетом, чтобы при электротермическом удлинении элемент 8, коротыши 9 зашли за вилочный упор 3 и после ох- ла.ждения было обеспечено расчетное предварительное напряжение в элементе 8.

Предварительное растяжение элемента усиления 8 растянутой зоны балки 1 вызывает дополнительные потори предварительного сжатия в элементе усиления сжатой зоны,-для погашения которых осуществляют повторное, т.е.-- вторую окончательную стадию предварительного сжатия элемента усиления 4.

Осуществив полное натяжение элементов усиления обеих зон, производят их изоляцию-обетонку или покрытие антикоррозийным составом.

В случае усиления балок с превра- щением в неразрезную конструкцию (фиг.16) предварительно замоноличивакт зазор между торцами смежных балок, а после набора прочности по изложенному способу устанавливают в верхней части и предварительно растягивают

0

5

g

jg 5

5 0

5 0

элемент усиления 8 растянутой зоны уже неразрезной конструкции, затем устанавливают и предварительно сжимают элемент усиления А сжатой зоны, с закреплением его на вилочном ре 3.

Далее производят изоляцию усиленной конструкции.

Преднапряженные элементы усиления сжатой и растянутой зоны одновременно включаются в работу с усили - ваемой конструкцией и образуют конструктивную систему с разгружающими усилиями.

Применение предлагаемого способа усиления железобетонных конструкций одновременно с увеличением несущей способности предусматривает увеличение трещиностойкости и уменьшение деформативности в результате уменьшения потерь предварительного напряжения элемента усиления, образования выгиба усиливаемой балки или образования неразрезной многопролетной системы с парой разгружающих усилий. .

Прикрепление малодеформируемых элементов усиления, одностадийно, предварительно-растянутого в растянутой зоне и двухстадийно предварительно-сжатого в сжатой зоне, можно успешно применять при восстановлении и поврежденных конструкциях, благодаря реализации существенного разрушающего эффекта, при одновременном повышении несущей способности, жесткости и трещиностойкости.

Формула изобретения - Способ усиления конструкций, включающий закрепление элемента усиления и его предварительное растяжение, отличающийся тем, что, с целью повышения несущей способности, . жесткости и трещиностойкости, закрепление элемента осуществляют в сжатой зоне конструкции и производят двух- стадийно его предварительное сжатие: до и после предварительного напряжения элемента усиления растянутой зоны.

f Г « 7 /J

47 л ТУ/7/7л W7/7 7/7777 %7 777 /Z

Фиг.1

A-A

Фиг.2

. - -.

B-5

Фиг.З