Способ усиления строительной конструкции из объединенных между собой строительных элементов Советский патент 1993 года по МПК E04G23/02 E04C2/14 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для усиления несущей способности, эксплуатационных и архитектурных характеристик существующих ограждающих строительных конструкций: стен, перекрытий, покрытий, оболочек. Данный способ может быть применен для усиления ограждающих плоскостных строительных конструкций, изготовленных из различных строительных материалов: кирпича, бетона, дерева. В частности, может быть использовано для усиления ограждающих деревянных конструкций памятников старины - стен бревенчатых срубов.

Известно несколько способов усиления деревянных ограждающих конструкций путем армирования. Так для уменьшения отрицательного влияния природных и технологических недостатков, древесину, по-мбсту, армируют металлом, стеклопластиком, проволокой, т.е. вклеивают эти материалы в наиболее напряженные зоны деревянного элемента. Для армирования используют круглую стальную арматуру периодического профиля, стальные полосы квадратного или прямоугольного сечения, стальную проволоку, стеклопластиковую арматуру.

В новом строительстве армирование древесины применяют при изготовлении панелей покрытия размером 1,5 на 6,0 м, обшитых древесностружечными плитами. Здесь несущими элементами служат ребра из досок сечением 174 на 45 мм, усиленные армированием: в ребрах из досок нарезают продольные пазы и в эти пазы вклеивают на эпоксидном клее стальные стержни периодического профиля диаметром 16 миллиметров.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является армирование ограждающих

4 Ю СЛ О СП

конструкций длиной 6,0 метра и более, при их малой высоте сечения, здесь армируют продольные ребра каркаса стальными стержнями, которые укладывают в нарезанные пазы продольных ребер каркаса, удлиняют электронагревом и приваривают свободными концами к пластинам анкерного устройства. После остывания стержни заливают эпоксидным клеем.

Указанный спбсоб повышает жесткость продольных ребер.устраняет такие пороки древесины как сучки и трещины, и может быть применен только для усиления отдельных элементов ограждающей конструкции, не обеспечивая жесткости и прочности всей совокупности ограждающей строительной конструкции. К тому же, преимущества указанного способа усиления реализуются в полной мере только лишь при надежном склеивании арматуры с древесиной. Однако, пока еще эти вопросы полностью не решены, поскольку достаточно сложно в массовом строительстве обеспечить требуемое для склеивания оптимальное состояние поверхности металлической арматуры, т.е. ее зачистку, обезжиривание и смачивание поверхности эпоксидным связующим. В то время как соединения дерево-металл не удовлетворяют требованиям эксплуатационной и конструктивной прочности. Также недостатками указанного способа является следующее: невозможность обеспечения равномерного распределения стягивающих напряжений от элементов усиления по всей ограждающей строительной конструкции; невозможность обеспече- ния конструктивного усиления вс.ей ограждающей конструкции в совокупности; невозможность обеспечения объемного усиления; зависимость от надежности склеивания; сравнительно небольшая площадь контакта склеивания; значительная металлоемкость усиления,

Целью изобретения является устранение указанных недостатков и создание условий для оптимальной работы системы усиливаемый элемент-элемент усиления. Повышение несущей способности всей ограждающей конструкции за счет передачи усилий на арматуру, повышение трещино- стойкости ограждающей конструкции. А также возможность применения в пожароопасных помещениях, что является необходимым при реставрации памятников старины из дерева.

Указанная цель достигается тем, что усиление производят конструкционным намоточным материалом: непрерывной системой из различных волокнистых материалов, (ленты, канала и др.), или непрерывными

высокопрочными нитями, или жгутом. Производят путем сквозной непрерывной обвязки элементов стены бревенчатого сруба, через просверленные в стене отверстия (в

данном случае, в горизонтальных стыках бревен), и по вертикальным разметочным канавкам, глубиной равной диаметру намоточного элемента. Обвязка непрерывна по всей площади усиления. По завершении об0 вязки и пропитки ее элементов полимерным связующим, и натяжении концов обвязки и заанкериванием их скобами, или гвоздями в тело материала усиливаемой конструкции. По истечении срока отверждения полимер5 ного связующего образуется высокопрочная монолитная система: усиливаемый элемент - элемент усиления, состоящая из предварительно напряженной непрерывно вязаной волокнистой системы, замоноли0 ценной в тело усиливаемой конструкции. Указанный способ усиления плоскостных строительных конструкций, сквозной непрерывной обвязкой конструкционным намоточным материалом и омоноличиванием

5 обвязки в полимерном связующем, позволяет получить одновременно конструктивное усиление и упрочнение материала усиливаемой конструкции при сохранении архитектурных и эстетических свойств су0 ществующей конструкции.

На чертеже изображена схема обвязки стены бревенчатого сруба.

Пример. Предлагаемый способ усиления реализуется, например, на стене бре5 венчатого сруба следующим образом.

В горизонтальных стыках бревен ограждающей конструкции просверливаются отверстия с шагом, например, 500 мм, диаметр отверстия зависит от диаметра ка0 ната, применяемого для обвязки, и составляет не менее 1,5 диаметра каната. В местах прилегания к бревнам сруба вертикальных элементов обвязки фрезой пропиливаются канавки глубиной равной диаметру каната.

5 Просверленные отверстия и пропилы в стене сруба сначала обеспыливают, продувают и после просушки в струе горячего воздуха промазывают эпоксидным связующим. Обвязка состоит из вертикальных и го0 ризонтальных элементов каната, элементов непрерывных на всей протяженности стены сруба до опорных узловых элементов (в данном случае, до наружних углов сруба). Горизонтальные элементы являются

5 петлеобраузющими и располагаются в продольных стыках бревен, по твердой поверхности после их зачистки и промазки эпоксидным связующим (например, К- 153). Петли горизонтальных элементов заводятся в отверстия в стене. В процессе

обвязки вертикальные элементы продеваются в петли, образованные горизонтальными элементами. Обвязка начинается после подготовки вышеуказанным образом поверхности стены. Перед началом обвязки первые концы ее фиксируются в стене сруба металлическими скобами.

Схему обвязки смотреть отдельный чертеж (прилагается). По завершении процесса обвязки, до натяжения и заанкеривания вторых концов обвязочных элементов, производится пропитка обвязки (при помощи инъектора). заливочным компаундом на основе эпоксидного связующего К-153. После чего, все элементы обвязки натягиваются на поверхность стены и вторые концы элементов обвязки фиксируются металлическими скобами в стене сруба, промазываются эпоксидным связующим и

Формула изобретения

Способ усиления строительной конструкции из объединенных между собой стро- ительных элементов, включающий нарезку горизонтальных пазов в строительных элементах, укладку в них армирующих элементов, натяжение их и выравнивание поверхности полимерной мастикой, отличающийся тем, что, с целью повышения

заклеиваются накладкой из стеклоткани. По завершении работ обвязка должна быть просушена в течение 24 ч. Эффективность указанного способа усиления плоскостных строительных конструкций из объединенных между собой строительных элементов, заключается в том, что конструктивная обвязка располагается в теле материала усиливаемой конструкции, что позволяет применять этот способ при реставрации памятников архитектуры. Применение указан- ного способа позволяет получить одновременно конструктивное усиление и упрочнение из материала усиливаемой конструкции, поскольку каркас усиления сквозной и равномерно обвязывает плоскость стены и замоноличен полимерным связующим в теле существующей конструкции.

прочности и трещиностойкости усиливаемой конструкции, в строительных элементах образуют вертикальные пазы и горизонтальные сквозные отверстия, а в качестве армирующих элементов используют жгуты, пропитывают и укладывают их в горизонтальные и вертикальные пазы с образованием петель в отверстиях и осуществляют натяжение горизонтальных армирующих элементов вертикальными.

Использование: в деревянных конструкциях зданий и сооружений, для усиления несущей способности. Сущность изобретения: устройство для усиления деревянной конструкции включает брусья с горизонтальными и вертикальными отверстиями с обеих сторон и горизонтальными канавками, расположенными перпендикулярно горизонтальным отверстиям. Сквозь отверстия канавки пропущены армирующие элементы, и последние образуют петли, через которые проходят вертикальные армирующие элементы. 1 ил.