Способ разгружения несущих конструкций эксплуатируемых зданий

 

Использование: при реконструкции зданий и сооружений для обеспечения одновременного независимого и полного разгружения каждого этажа здания от постоянной нагрузки перекрытия. Сущность изобретения: на каждом этаже под ригели, опирающиеся на несущую конструкцию, устанавливают одну под другой стойки, нагружают стойки верхнего этажа постоянной нагрузкой от его перекрытия. Нагружение осуществляют одновременно на всех этажах. К стойкам каждого последующего этажа прилагают усилие, равное сумме постоянных нагрузок от перекрытий вышележащих этажей. 6 ил.

Изобретение относится к области реконструкции зданий и сооружений, в частности к разгружению стен эксплуатируемых жилых зданий.

Известны способы усиления несущих стен крупнопанельных жилых домов первых массовых серий (в частности серии 1-335), разработанные институтом ЛенЗНИИЭП (Альбом рабочих чертежей усиления конструкций в эксплуатируемых домах серии 1-335), Ленжилпроект (Альбом конструктивных деталей по ремонту крупнопанельных зданий серии 1-335), заключающиеся в том, что под ригели, опирающиеся на заделанные в стеновые панели металлические консоли, устанавливают железобетонные или металлические стойки, вверху приваривают их к закладным деталям ригелей, внизу, в местах опирания стоек на плиты перекрытия, укладывают армированный слой бетона (ЛенЗНИИЭП) или металлическую пластину на растворе марки "200" (Ленжилпроект).

Известен также способ разгружения несущих простенков кирпичных стен, являющийся прототипом, заключающийся в том, что на каждом этаже устанавливают одну над другой стойки под ригели, опирающиеся на несущие конструкции, и подклинивают их (ригели) клиньями.

Недостатки способа низкая надежность и высокая трудоемкость процесса разгружения (разгружение осуществляется пооперационно, по этажам, путем подачи на стойки неконтролируемой нагрузки, что не обеспечивает безопасности работ).

Цель изобретения повышение надежности способа разгружения несущих конструкций эксплуатируемого здания путем создания в элементах разгружения одновременно по всем этажам здания расчетных усилий, полностью снимающих действующие на разгружаемые несущие конструкции усилия от постоянных нагрузок перекрытий.

Техническим результатом, позволяющим решить поставленную задачу, является совмещенное во времени независимое и полное разгружение несущих конструкций (стен) каждого этажа от постоянных нагрузок перекрытий.

Для решения поставленной задачи в способе разгружения несущих конструкций, включающем установку одну над другой стоек под ригели, опирающиеся на несущую конструкцию, и нагружение стоек верхнего этажа постоянной нагрузкой от его перекрытия, нагружение стоек осуществляют одновременно на всех этажах, а к стойкам каждого последующего этажа прилагают усилие, равное сумме постоянных нагрузок от перекрытий всех вышележащих этажей.

На фиг. 1 приведена конструктивная схема здания до установки в нем стоек; на фиг. 2 эпюра сил, действующих на стену от собственного веса и постоянных нагрузок перекрытий, до разгружения стены; на фиг. 3 конструктивная схема разгружаемого здания с установленными стойками с домкратами; на фиг. 4 эпюра нормальных сил, действующих на стену от собственного веса после снятия постоянных нагрузок от чердачного и междуэтажных перекрытий; на фиг. 5 эпюра нормальных сил (усилий в стойках), действующих на стойки после разгружения стен от постоянных нагрузок чердачного и междуэтажных перекрытий; на фиг. 6 принципиальная схема установки стоек и подачи на них усилий от гидравлической системы разгружения.

Способ осуществляют следующим способом.

По СНиП 2.01.07.-85 "Нагрузки и воздействия" определяют расчетную нормальную силу, действующую на стойку от постоянной и временной нагрузок чердачного и междуэтажного перекрытий в предположении, что заделанная в стену металлическая консоль, на которую опирается ригель перекрытия, сломана или деформирована вследствие коррозии и что постоянная и временная нагрузка от перекрытий передана на стойки. По расчетным нормальным силам в пределах каждого этажа определяют поэтажные расчетные усилия в стойках, а по расчетным усилия по СНиП 11-23-81 Стальные конструкции определяют сечения стоек.

Под каждым ригелем 3, по возможности ближе к месту его опирания на стену, устанавливают одна под другой стойки 4, которые через плиты и ригели перекрытий опираются на усиленный фундамент 5.

Стойки 4, представляющие собой две вдвигающиеся друг в друга половины, оснащаются силовыми элементами, например, гидродомкратами 6, которые могут устанавливаться либо внутри стоек (не показано), либо рядом с ней (фиг. 6) и снабжаются хомутами 7 для передачи распора. Напорные полости гидродомкратов соединены между собой единой гидравлической системой 8 с насосом 9, что позволяет обеспечить одновременную передачу усилий на все стойки.

На гидравлические домкраты 6 одновременно подают по системе 8 давление рабочей жидкости от насоса 9. Через хомуты 7 гидравлические домкраты 6 передают на стойки усиления, равные усилиям от постоянных нагрузок перекрытий 2 и ригелей 3 вышележащих этажей (фиг. 5).

Так, на стойки 5-го этажа воздействуют усилиями, равными усилиям, действующим на стену от постоянных нагрузок чердачного перекрытия Рчер, на стойки 4-го этажа усилиями, равными сумме действующих на стену усилий от постоянных нагрузок чердачного перекрытия и междуэтажного перекрытия 5-го этажа, т. е. Р_чер + Р₅, на стойки 3-его этажа усилием Р_чер + Р₅ + Р₄, на стойки второго этажа усилием Р_чер + +Р₅ + Р₄ + Р₃, на стойки 1-го этажа усилием Р_чер + Р₅ + Р₄ + Р₃ + Р₂, на стойки технического этажа усилием Р_чер + Р₅ + Р₄ + Р₃ + +Р₂ + Р₁.

Требуемые усилия в гидродомкратах по этажам обеспечиваются их рабочими площадями S, возрастающими с первого этажа до последнего, (S₁ > S₂ > S₃ > > S₅) на величину, позволяющую при одинаковом давлении обеспечить необходимое усилие: Р Р₅/S₅ P₄/S₄ P₃/S₃ P₂/S₂ P₁/S₁.

После одновременного разгружения стен всех этажей и констатации факта окончания перераспределения нагрузок скрепляют сдвигающиеся части стоек 4, например, сваркой их одной с другой, после чего демонтируют распорное устройство гидродомкрат 6 и хомут 7. Места контакта плит перекрытия 2 и ригелей 3 с разгружающими стойками 4 рассчитывают на предельно допустимую сжимающую нагрузку, при этом условие прочности обеспечивается за счет изменения площадей стальных пластин прокладок, приваренных к торцам стоек. При поломке одного из нагружающих стойки домкратов или значительной утечке жидкости из него вся система разгружения возвращается в исходное положение без создания концентрированных нагрузок, так как давление, а следовательно, усилие во всех гидродомкратах становится равным нулю.

При одновременном нагружении стоек всех этажей расчетными усилиями происходит перераспределение нагрузок от перекрытия 2 через стойки 4 на усиленный фундамент. На стены 1 каждого этажа действуют только нагрузки от их собственного веса, т.е. они становятся самонесущими. Происходит одновременное полное разгружение несущих стен от постоянных нагрузок.

При реализации описанного выше совмещенного во времени разгружения стен всех этажей, при котором действующие со стороны ригелей на консоли подъемные силы не превышают нормальных сил от постоянных нагрузок перекрытий, обеспечивается разгружение стен от постоянных нагрузок перекрытий, исключается нарушение единства работы узлов опирания ригелей на консоли, сохраняется геометрическая неизменяемость конструктивной системы здания.

Формула изобретения

СПОСОБ РАЗГРУЖЕНИЯ НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ ЗДАНИЙ, включающий установку на каждом этаже одну над другой стоек под ригели, опирающихся на несущие конструкции, нагружение стоек, отличающийся тем, что нагружение стоек осуществляют одновременно на всех этажах, причем к стойкам каждого этажа прикладывают усилие нагружения, равное сумме постоянных нагрузок от перекрытия вышележащих этажей.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6