Устройство для усиления несущих конструкций

Авторы патента:

Сергиенко Юлия Сергеевна (RU)

Енджиевский Лев Васильевич (RU)

Юрченко Андрей Анатольевич (RU)

E04G23/02 - ремонт, например заполнение трещин; восстановление; реконструкция; пристройка

Владельцы патента RU 2555739:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (RU)

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для усиления несущих конструкций колонн, простенков и кирпичных столбов. Устройство для усиления несущих конструкций включает установленную на несущую конструкцию металлическую обойму, выполненную из вертикальных уголковых элементов, соединенных между собой поперечными планками, и распорное устройство, содержащее домкраты, опираемые на нижние упорные элементы с возможностью воздействия на металлическую обойму в ее продольном направлении через упорные поперечные планки, жестко закрепленные снаружи на вертикальных уголковых элементах, при этом металлическая обойма жестко закреплена с упорными элементами, причем устройство выполнено с возможностью усиления участка несущих конструкций, не ограниченного строительными конструкциями, являющимися упорами, или имеющего одностороннее подобное ограничение, при этом устройство снабжено анкерами, с помощью которых верхняя часть металлической обоймы и/или нижние упорные элементы закреплены к несущей конструкции, упорные поперечные планки и нижние упорные элементы выполнены из уголкового профиля, усиленного ребрами жесткости под домкраты, взаимодействующие верхней частью с упорными поперечными планками и при этом устанавливаемые непосредственно под ребром упорных поперечных планок и между ребрами нижних упорных элементов, а поперечные планки металлической обоймы, охватывающие грани несущей конструкции со стороны установки домкратов и упорных поперечных планок, расположены вплотную примыкающими к телу несущей конструкции. Технический результат - расширение области использования устройства для усиления несущих конструкций. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для усиления несущих конструкций колонн, простенков и кирпичных столбов, а также для усиления участков несущих конструкций, не ограниченных строительными конструкциями, используемыми в качестве упорных элементов, такими как плиты перекрытий, ригели, консоли колонн.

Известно анкерное устройство для закрепления напрягаемых распорок усиления, используемое при усилении несущих элементов железобетонных конструкций зданий, содержащее стальную обойму обжатия, прикрепленную к усиливаемому элементу конструкции стяжными болтами, и упорные столики для грузовых винтов распорок, при этом обойма обжатия выполнена из составных скоб с упорными ребрами на концевых участках, оборудованных стяжными болтами, а внутренняя поверхность скоб обработана для повышения сил трения покоя (Патент РФ №2308582 С2, дата приоритета 03.10.2005, дата публикации 20.10.2007, автор Ильин Н.А. RU).

Недостатками известного устройства являются: во-первых, ограниченная область использования, обусловленная целесообразным применением для усиления несущих элементов железобетонных конструкций зданий и сооружений после пожара, взрыва или аварии; во-вторых, большая материалоемкость из-за того, что после создания предварительного напряжения в конструкции остаются скобы обоймы обжатия с распорным устройством.

Известно также устройство, используемое в известном способе усиления колонн, содержащее установленную на колонну металлическую обойму из вертикальных уголковых элементов, связанных поперечными планками, обжатую в продольном направлении распорным устройством и жестко соединенную с опираемыми на колонну конструкциями, при этом в качестве распорного устройства использован натяжной винт с гайкой, установленный на приваренном к обойме столике и взаимодействующий при обжатии с упорным элементом, закрепленным в верхней части обоймы (Авторское свидетельство СССР №607932, дата приоритета 07.02.1977, дата публикации 25.05.1978, автор В.В. Гусельников, RU).

Недостатками известного устройства являются: во-первых, ограниченная область использования, обусловленная применением только для колонн, которые имеют в верхней части горизонтальную опорную поверхность для закрепления упорных элементов обоймы, во-вторых, большая трудоемкость, связанная с креплением и демонтажем распорного устройства, так как после создания предварительного напряжения в конструкции обоймы необходимо демонтировать приваренный столик распорного устройства с упорными винтами.

В качестве прототипа принято устройство для усиления несущих конструкций, включающее установленную на несущую конструкцию металлическую обойму, обжатую в продольном направлении распорным устройством и жестко соединенную с упорными элементами, распорное устройство образовано сборной траверсой, навешанной на металлическую обойму, и, по меньшей мере, двумя гидравлическими домкратами, устанавливаемыми в нижней части устройства и взаимодействующими верхней частью с навешанной на металлическую обойму сборной траверсой, выполненной из двух симметрично расположенных опорных швеллеров, соединенных между собой болтовыми соединениями с возможностью упора в поперечные планки обоймы и опирания на упомянутые домкраты, устанавливаемые под швеллерами траверсы, при этом домкраты оперты через распределительные устройства на установленные на слое раствора нижние упорные элементы (патент РФ №2442867 С1, дата приоритета 16.08.2010, дата публикации 20.02.2012, авторы Енджиевский Л.В. и др., RU, прототип).

Недостатком прототипа является ограниченная область использования, обусловленная применением только для участков несущих конструкций, находящихся между двумя строительными конструкциями, являющимися упорными элементами, такими как плиты перекрытий, ригели, консоли колонн, несущей способности которых достаточно для восприятия усилия от действующих нагрузок и распорного устройства.

Задачей изобретения является расширение области использования устройства для усиления несущих конструкций путем применения его также для усиления участков несущих конструкций, не ограниченных строительными конструкциями, используемыми в качестве упорных элементов, такими как плиты перекрытий, ригели, консоли колонн.

Для решения поставленной задачи в устройстве для усиления несущих конструкций, включающем установленную на несущую конструкцию металлическую обойму, выполненную из вертикальных уголковых элементов, соединенных между собой поперечными планками, и распорное устройство, содержащее домкраты, опираемые на нижние упорные элементы с возможностью воздействия на металлическую обойму в ее продольном направлении через упорные поперечные планки, жестко закрепленные снаружи на вертикальных уголковых элементах, при этом металлическая обойма жестко закреплена с упорными элементами, согласно изобретению устройство выполнено с возможностью усиления участка несущих конструкций, не ограниченного строительными конструкциями, являющимися упорами, или имеющего одностороннее подобное ограничение, при этом устройство снабжено анкерами, с помощью которых верхняя часть металлической обоймы и/или нижние упорные элементы закреплены к несущей конструкции, упорные поперечные планки и нижние упорные элементы выполнены из уголкового профиля, усиленного ребрами жесткости под домкраты, взаимодействующие верхней частью с упорными поперечными планками и при этом устанавливаемые непосредственно под ребром упорных поперечных планок и между ребрами нижних упорных элементов, а поперечные планки металлической обоймы, охватывающие грани несущей конструкции со стороны установки домкратов и упорных поперечных планок, расположены вплотную примыкающими к телу несущей конструкции.

Согласно изобретению, при одностороннем упоре металлической обоймы в строительные конструкции в качестве упора могут быть использованы или плиты перекрытий, или ригели, или консоли колонн, обладающие несущей способностью для восприятия усилий распорных устройств и проектных нагрузок.

На фиг.1 схематично изображено устройство для усиления несущих конструкций, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.5 - сечение В-В на фиг.1; на фиг.6 - узел 1 на фиг.5.

В качестве примера приведено устройство для усиления несущих конструкций, установленное на участке несущей конструкции, не ограниченном строительными конструкциями, являющимися упорами. Устройство включает установленную на несущую конструкцию 1 металлическую обойму 2, выполненную из вертикальных элементов уголкового профиля 3, соединенных между собой поперечными планками 4, и распорное устройство для создания предварительного напряжения в металлической обойме, содержащее два снабженных фиксаторами усилия гидравлических домкрата 5, устанавливаемых на навешанные на несущую конструкцию 1 нижние упорные элементы 6 с возможностью упора в упорные поперечные планки 7, жестко закрепленные снаружи на вертикальных уголках 3 металлической обоймы. При этом верхняя часть металлической обоймы 2 и нижние упорные элементы 6 закреплены к несущей конструкции 1 с помощью анкеров 8. Упорные поперечные планки 7 и нижние упорные элементы 6 выполнены из уголкового профиля, усиленного ребрами жесткости 9 и выдерживающего воздействие домкратов 5, устанавливаемых непосредственно под ребром упорных поперечных планок 7 и между ребрами нижних упорных элементов 6. Для повышения сил трения и улучшения при этом условий обжатия металлической обоймы поперечные планки 4 металлической обоймы, охватывающие грани несущей конструкции со стороны установки домкратов 5 и упорных поперечных планок 7, расположены вплотную примыкающими к телу несущей конструкции, а остальные поперечные планки прикреплены к вертикальным уголкам металлической обоймы снаружи.

В качестве одного из мест закрепления металлической обоймы или упорного элемента могут быть задействованы строительные конструкции, такие как плиты перекрытий, ригели, или консоли колонн, несущей способности которых будет достаточно для восприятия усилий распорных устройств в момент усиления и усилия от проектных нагрузок после усиления (условно не показано).

После монтажа всех элементов металлической обоймы 2 на несущую конструкцию 1 и фиксации на ней металлической обоймы и нижних упорных элементов 6 с помощью анкеров 8 осуществляют обжатие металлической обоймы 2 опираемыми на нижние упорные элементы 6 гидравлическими домкратами 5, подключенными к одной насосной станции и обеспечивающими одинаковое силовое воздействие распора. При достижении расчетных усилий в домкратах вертикальные уголки 3 металлической обоймы 2 жестко соединяют сваркой с нижними упорными элементами 6, после чего распорное устройство снимают для повторного применения, а металлическая обойма 2 включается в работу.

Преимущество предложенного устройства заключается в расширении сферы использования при применении за счет более рациональной конструкции упорного элемента.

1. Устройство для усиления несущих конструкций, включающее установленную на несущую конструкцию металлическую обойму, выполненную из вертикальных уголковых элементов, соединенных между собой поперечными планками, и распорное устройство, содержащее домкраты, опираемые на нижние упорные элементы с возможностью воздействия на металлическую обойму в ее продольном направлении через упорные поперечные планки, жестко закрепленные снаружи на вертикальных уголковых элементах, при этом металлическая обойма жестко закреплена с упорными элементами, отличающееся тем, что устройство выполнено с возможностью усиления участка несущих конструкций, не ограниченного строительными конструкциями, являющимися упорами, или имеющего одностороннее подобное ограничение, при этом устройство снабжено анкерами, с помощью которых верхняя часть металлической обоймы и/или нижние упорные элементы закреплены к несущей конструкции, упорные поперечные планки и нижние упорные элементы выполнены из уголкового профиля, усиленного ребрами жесткости под домкраты, взаимодействующие верхней частью с упорными поперечными планками и при этом устанавливаемые непосредственно под ребром упорных поперечных планок и между ребрами нижних упорных элементов, а поперечные планки металлической обоймы, охватывающие грани несущей конструкции со стороны установки домкратов и упорных поперечных планок, расположены вплотную примыкающими к телу несущей конструкции.

2. Устройство для усиления несущих конструкций по п.1, отличающееся тем, что при одностороннем упоре металлической обоймы в строительные конструкции в качестве упора могут быть использованы или плиты перекрытий, или ригели, или консоли колонн, обладающие несущей способностью для восприятия усилий распорных устройств и проектных нагрузок.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для усиления несущих конструкций колонн, простенков и кирпичных столбов. Устройство для усиления несущих конструкций включает установленную на несущую конструкцию металлическую обойму, выполненную из вертикальных уголковых элементов, соединенных между собой поперечными планками, и распорное устройство, выполненное с возможностью воздействия на металлическую обойму в ее продольном направлении, при этом металлическая обойма жестко соединена с упорными элементами, распорное устройство образовано опорной конструкцией и, по меньшей мере, двумя гидравлическими домкратами, устанавливаемыми в нижней части устройства для усиления и взаимодействующими верхней частью с опорной конструкцией, установленной с возможностью упора в опорные поперечные планки металлической обоймы и опирания на упомянутые домкраты, при этом домкраты оперты через распределительные устройства на установленные на слое раствора нижние упорные уголки, причем опорная конструкция распорного устройства выполнена в виде, по меньшей мере, двух стальных упорных элементов, симметрично примыкающих к несущей конструкции, при этом стальной упорный элемент содержит полку П-образного сечения, снабженную стенкой, превышающей высоту полки, и ребрами, расположенными Т-образно на полке, одним из которых с выступающей над полкой частью стенки образован ответный паз под опорную поперечную планку металлической обоймы, при этом стенка расположена в зазоре между несущей конструкцией и опорной поперечной планкой, а под вторым ребром расположен домкрат, передающий усилие распора через стальной упорный элемент и опорную поперечную планку металлической обойме.

Устройство для ремонта вертикальной стенки стального рулонированного резервуара // 2553804

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству для ремонта вертикальной стенки рулонированного резервуара, включающего металлическую опору.

Устройство для герметизации мест примыкания металл-бетон в ограждающих конструкциях защитных сооружений // 2550712

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для заделки трещин и герметизации неплотностей мест примыкания бетона к металлическим изделиям. Устройство для герметизации мест примыкания металл-бетон содержит пластинчатую стальную деталь защитно-герметических дверей, люков или фланцев трубчатых вводов инженерных коммуникаций с отверстиями для инъекторов.

Способ усиления сборных панелей покрытия из ячеистого бетона // 2550173

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу усиления сборных панелей покрытия из ячеистого бетона. Технический результат изобретения заключается в повышении несущей способности панели покрытия.

Способ реконструкции здания или сооружения // 2542058

Изобретение относится к области строительства, а именно к усилению и реконструкции существующих зданий и сооружений. Технический результат изобретения заключается в повышении устойчивости здания.

Устройство для усиления сплошных железобетонных плит // 2528753

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для радикального усиления плит, подвергающихся длительному воздействию агрессивной среды и практически утративших несущую способность.

Способ усиления конструкций покрытия зданий // 2527920

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам усиления конструкций покрытий зданий. Технический результат изобретения заключается в снижении трудоемкости при установке покрытия и повышении надежности совместной работы конструкций покрытия после усиления.

Опорный элемент // 2527421

Изобретение относится к области строительства, а именно к опорному элементу, предназначенному для вклейки в кирпичную кладку и используемому в узлах опирания плит перекрытий.

Устройство для усиления балочных конструкций // 2525089

Изобретение относится к строительству, а именно - к усилению балочных конструкций эксплуатируемых зданий. Технический результат изобретения заключается в повышении несущей способности за счет выравнивания усилий во всех тяжах шпренгельной системы.

Способ и система для нагнетания жидкости в пористый материал // 2524582

Изобретение относится к области строительства, в частности к защите от окисления активных и пассивных каркасов, закладываемых в бетонную массу. Технический результат изобретения заключается в обеспечении глубокой пропитки поверхностей или границ раздела неоднородных материалов.

Способ надстройки зданий // 2560760

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу надстройки зданий. Технический результат изобретения заключается в снижении трудоемкости при возведении надстройки. Способ надстройки включает устройство дополнительного фундамента снаружи базового здания, вертикальных несущих конструкций с внешней стороны наружных стен базового здания, устройство несущего остова надстройки в виде одного или нескольких двухэтажных несущих ярусов, последовательно располагаемых друг над другом по высоте надстройки. На верхнем этаже двухэтажного яруса устанавливают несущие металлические фермы, а на нижнем этаже монтируют вертикальные связи в плоскости несущих ферм. После монтажа ферм и вертикальных связей устраивают междуэтажные перекрытия по нижнему и верхнему поясам ферм. 3 з.п. ф-лы, 19 ил.

Способ возведения надстройки при реконструкции здания // 2575914

Изобретение относится к строительной отрасли, а именно к способу возведения надстройки над жилым зданием. Технический результат изобретения заключается в повышении пространственной устойчивости здания. Способ возведения надстройки при реконструкции жилого здания включает изготовление фундамента с последующей установкой на них железобетонных пилонов, демонтаж крыши реконструируемого здания, возведение надстройки, состоящей из перекрытий и монолитных балок-стенок с опиранием конструкции первого надстраиваемого этажа на временные опоры. В процессе бетонирования наружные балки- стенки первого надстраиваемого этажа жестко соединяют с пилонами. После набора прочности бетоном балок-стенок первого надстраиваемого этажа последовательно производят поэтажное бетонирование балок-стенок последующих этажей. В ячейках, образованных балками-стенками, протяженными на всю высоту надстройки, в процессе их бетонирования устанавливают междуэтажные перекрытия, жестко соединенные с балками-стенками. 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

Надстройка здания и способ ее осуществления при реконструкции // 2579073

Изобретение относится к области строительства, а именно к несущим конструкциям надстраиваемых этажей. Надстройка здания включает блок, состоящий из покрытия и стен надстраиваемого этажа. Покрытие блока выполнено в виде сборной железобетонной панели-оболочки, состоящей из не менее двух вертикальных продольных ребер-диафрагм с криволинейным очертанием верхнего пояса, затяжки и складчатой полки покрытия, опертой на ребра-диафрагмы. Стены блока выполнены в виде панелей, изготовленных с переменной толщиной, увеличивающейся кверху до величины, соответствующей ширине опирания панели-оболочки покрытия, или в виде тонкой стенки с вертикальными железобетонными ребрами, объединенными поверху железобетонным поясом, форма и размеры верхней поверхности которого соответствуют форме и геометрическим размерам площадки опирания панелей-оболочек покрытия. Предложен способ возведения надстройки. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Устройство для ремонта стенки вертикального стального резервуара, изготовленного методом рулонирования // 2584709

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройствам для ремонта стенки вертикального стального резервуара, изготовленного методом рулонирования, включающее в себя держатель вставки. Держатель выполнен из двух частей, временной монтажной опоры, привариваемой к вставке, и приспособления для регулирования кривизны вставки. Приспособление для регулирования кривизны вставки выполнено в виде основания, на котором размещены средства фиксации краев вставки на основании. Средства фиксации краев вставки на основании выполнены с возможностью поворота и фиксации краев вставок относительно основания. По меньшей мере, одно средство фиксации краев вставки выполнено с возможностью продольного перемещения относительно основания. Технический результат - повышение качества ремонта стенки резервуара за счет предотвращения в зоне ремонта появления хлопунов. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Устройство для усиления несущих конструкций // 2584989

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для усиления несущих конструкций колонн, простенков и кирпичных столбов. Технический результат заключается в уменьшении материалоемкости устройства. Устройство для усиления несущих конструкций включает установленную на несущую конструкцию металлическую обойму в виде вертикальных элементов уголкового профиля, соединенных между собой поперечными планками, распорное устройство, образованное сборной траверсой, взаимодействующей с обоймой, и двумя гидравлическими домкратами, устанавливаемыми в нижней части устройства и взаимодействующими верхней частью со сборной траверсой. Траверса выполнена из связанных между собой элементов, охватывающих нижнюю часть обоймы с возможностью воздействия на нижние торцы вертикальных элементов обоймы для передачи усилия предварительного напряжения. Траверса содержит стянутые посредством стяжек стойки уголкового профиля, охватывающие вертикальные элементы обоймы, и два горизонтально расположенных со стороны установки домкратов опорных уголка, соединенных между собой болтовыми соединениями. Одним концом каждый опорный уголок жестко соединен со стойкой, а вторым концом размещен под верхним опорным элементом траверсы, жестко закрепленным на конце смежной стойки с возможностью образования шарнирного узла опирания. В основании стоек закреплены Г-образные опорные элементы траверсы, выполненные с возможностью взаимодействия с нижними торцами вертикальных элементов обоймы и передачи на них усилия предварительного напряжения. 3 з.п. ф-лы, 10 ил.

Способ оперативной достройки или перестройки пневмокаркасных и воздухоопорных сооружений // 2585664

Изобретение относится к области строительства, а именно к оперативной достройке или перестройке различных пневмокаркасных и воздухоопорных сооружений. Способ оперативной достройки или перестройки пневмокаркасных и воздухоопорных сооружений в сооружения с жестким корпусом или жестким каркасом, при котором пневмокаркасные сооружения, предназначенные для такой достройки или перестройки, выполнены по меньшей мере с оболочкой с гигроскопичной, и/или ворсистой, и/или рельефной поверхностью; с выходными отверстиями с клапанами в замыкании полостей каркаса на своде для производства процессов наполнения и отвердения; с выходными отверстиями с клапанами для дополнительных патрубков в боковых частях полостей каркаса, предназначенных для воздушной циркуляции; с выходными отверстиями с клапанами в своде сооружения для стравливания излишнего напора воздуха при осуществлении нагнетания наполнителя в неотвердевшую оболочку, поддерживаемую напором воздуха; с сетчатой оболочкой или жесткими ситами во входных отверстиях в своде сооружения при осуществлении нагнетания сыпучего наполнителя пневмотранспортировкой. Воздухоопорные сооружения, предназначенные для такой достройки или перестройки, выполнены с накладными, закрепленными или вшитыми эластичными рукавами на оболочке. Достройку или перестройку производят процессами наполнения наполнителями пневмокаркаса или накладных закрепленных рукавов воздухоопорных сооружений и процессами отвердевания наполнителя, и/или оболочки пневмокаркаса, или оболочки накладных закрепленных рукавов под действием или склеивания, или спекания, или схватывания, или застывания. Технический результат: повышение прочности при возведении объектов. 40 з.п. ф-лы, 21 ил.

Конструкция усиления растянутой зоны многопустотной плиты // 2590494

Изобретение относится к строительству, в частности к конструкциям усиления железобетонных многопустотных плит перекрытия. Технический результат изобретения - повышение несущей способности плиты. Многопустотная плита включает пазы, выполненные в растянутой зоне плиты ниже пустот плиты, дополнительную продольную арматуру, размещенную и замоноличенную в растянутой зоне плиты в зонах ниже пустот плиты, при этом ниже пазов выполнены ребра, соединенные с указанными пазами, а ось дополнительной продольной арматуры размещается ниже плоскости нижней грани плиты. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство для усиления несущих конструкций // 2593611

Способ протезирования деревянной балки // 2595026

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу усиления деревянных балок перекрытий и покрытий зданий. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности балки. Способ усиления деревянной балки включает установку временной страхующей опоры с подклинкой под сохраняемой частью усиливаемой деревянной балки, разборку участка перекрытия в зоне работ по усилению, вырезку и удаление дефектного участка деревянной балки, установку на торец сохраняемой части деревянной балки гидроизоляционной прокладки, закрепление на торце сохраняемой части балки закладной детали, установку опалубки с арматурным каркасом, укладку бетонной смеси в объем опалубки и полное заполнение бетонной смесью ниши в опорной стене. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ повышения устойчивости зданий к аварийным воздействиям // 2598097

Изобретение относится к строительству, конкретно к способу повышения устойчивости зданий к аварийным воздействиям, вызванным техногенными и природными факторами. Способ повышения устойчивости зданий к аварийным воздействиям заключается в том, что в узлах сопряжения изгибаемых конструкций второго типа между собой как минимум в одном направлении и с конструкциями первого типа, воспринимающими усилия распора, устраивают С-образные связи из материала с выраженными пластическими свойствами. С-образная связь соединяет плиты перекрытия/покрытия между собой, а балки/ригели здания соединяются С-образными связями между собой и с конструкциями, воспринимающими усилия распора. Технический результат заключается в повышении надежности и несущей способности здания. 9 ил.