Устройство для усиления балок промежуточной жесткой опорой
Владельцы патента RU 2711375:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный университет архитектуры и строительства" (RU)
Изобретение относится к области строительства, а именно к устройству для усиления балок промежуточной жесткой опорой. Техническим результатом изобретения является повышение прочности на действие изгибающего момента, уменьшения прогиба, компенсации осадки фундамента под опорой и снижения трудоемкости монтажных работ. Устройство состоит из фундамента, двух гидравлических домкратов и двух труб - внутренней опорной и наружной разъемной, состоящей из двух симметричных сегментов (полутруб), способных к вертикальному относительно фундамента перемещению и являющихся промежуточным звеном между фундаментом и усиливаемой балкой. Разъемная труба снабжена снизу двумя консолями для упора плунжеров гидравлических домкратов, а сверху - двумя консолями для упора в усиливаемую балку; сегменты имеют фасонки с отверстиями для пропуска монтажных болтов. 4 ил.
Предлагаемое изобретение относится к области строительства и может быть использовано при усилении балок в реконструируемом здании, имеющих значительные повреждения, чрезмерный прогиб и недостаточную несущую способность.
Известно устройство для усиления балок подведением дополнительной жесткой опоры в виде стойки, опирающейся на фундамент и включаемой в работу забивкой клиньев в зазор между оголовком стойки и балкой.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа усиления железобетонных балок перекрытия, относится то, что усиление производится после предварительной разгрузки перекрытия, что не всегда возможно, кроме того, не устраняется чрезмерный прогиб балки, он может даже увеличиться в результате неконтролируемой осадки фундамента, которая не компенсируется в процессе усиления балки (Е.Р. Хило, Б.С. Попович. Усиление железобетонных конструкций с изменением расчетной схемы и напряженного состояния. Львов «Вища школа», 1976) [1].
Наиболее близким техническим решением к изобретению по совокупности признаков является устройство для усиления балок с использованием в качестве дополнительной жесткой опоры стальной предварительно напряженной трубы (М.Р. Бельский, А.Н. Лебедев. Усиление стальных конструкций. Киев, Будiвельник, 1981) [2] - прототип.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства для усиления балок, принятого за прототип, относится то, что величина удлинения предварительно напряженной стойки невелика, и не решает важных задач по устранению чрезмерного прогиба балки и компенсации осадки фундамента. Отсутствует также возможность регулирования величины момента в балке над опорой.
Техническим результатом настоящего изобретения является повышение эффективности усиления за счет регулируемого гашения изгибающего момента в балке, значительного повышения прочности на действие изгибающего момента, уменьшения прогиба, компенсации осадки фундамента под опорой и снижения трудоемкости монтажных работ. При усилении не требуется предварительной разгрузки перекрытия.
Указанный технический результат при использовании изобретения достигается с помощью специального устройства, представленного на чертежах Фиг. 1…4
На Фиг. 1 изображен эскиз комбинированной стойки, в рабочем положении, в сборке.
На Фиг. 2 изображен эскиз рабочей стойки, в сборке
На Фиг. 3 изображен эскиз сегмента съемной трубы, в сборке.
На Фиг. 4 изображены эскизы деталей поз. 3, 4, 8.
Устройство для усиления балки промежуточной жесткой опорой, включающее комбинированную раздвижную трубчатую стойку с консольными выступами, домкраты и пакет стальных пластин, характерно тем, что стойка состоит из двух труб - внутренней опорной неподвижной 1 и наружной съемной подвижной 2, причем, к торцам внутренней трубы приварены базовая 3 и распределительная 4 плиты, а к боковой поверхности съемной трубы вверху и внизу приварены по две консоли 5,6 П-образного сечения из листов толщиной 6…8 мм., расположенные симметрично относительно продольной оси трубы, при этом рабочая поверхность верхних консолей расположена на 50…80 мм выше торца съемной трубы, а поверхность нижних консолей находится в уровне торца этой трубы, кроме того, между базовой плитой и консолями съемной трубы, введены два домкрата 7 симметрично размещенных относительно стойки, взаимодействующие с базовой плитой и нижними 5 консолями съемной трубы, которая выполнена разъемной по длине и состоящей из двух сегментов(полутруб) с приваренными на расстоянии 100…150 мм. от торцов стальными фасонками 8 с отверстиями под монтажные болты 9, предназначенные для соединения сегментов съемной трубы; распределительная плита через пакет стальных пластин 10 взаимодействует с потолочной поверхностью усиливаемой балки 11 и стойкой, фиксируя достигнутую величину вертикального перемещения, а базовая плита 3 стойки закреплена на фундаменте 12 анкерными болтами 13.
Устройство изготавливают и включают в работу следующим образом:
В зоне усиления балки на подготовленное грунтовое основание устраивается железобетонный фундамент с анкерами для крепления базы стойки усиления. Изготавливается внутренняя опорная труба стойки, в сборке с базой и распределительной плитой. Стойка крепится в проектном положении на фундаменте, затем изготавливается наружная подвижная труба разделенная по длине на два симметричных сегмента к которым привариваются по две п-образные консоли и две фасонки с отверстиями под крепежные болты. На базу устанавливают два симметрично относительно продольной оси стойки, расположенных домкрата, после чего, в проектное положение устанавливают сегменты съемной трубы и через фасонки соединяют между собой монтажными болтами. При этом верхние консоли упираются в балку, а нижние в домкраты. Включают запитанные от одной насосной станции домкраты и через подвижную трубу перемещают вверх усиливаемую балку снижая величину прогиба до проектного значения. В образовавшийся зазор между стойкой и балкой укладывают пакет из стальных пластин фиксируя достигнутое перемещение балки. Затем давление в домкратах сбрасывают, и в течение 5…7 дней ведут наблюдение за осадкой фундамента. При отсутствии осадки превышающей контрольную величину домкраты и съемную трубу демонтируют, в противном случае поддомкрачивание балки повторяют.
При использовании изобретения достигается высокая надежность усиления балки, безопасность ведения ремонтно-восстановительных работ, сокращение сроков реконструкции объекта. Усиление балки производится без остановки производственного цикла и без разгрузки.
Библиографический список
1. Е.Р. Хило, Б.С. Попович Усиление железобетонных конструкций с изменением расчетный схемы и напряженного состояния. Львов, «Вища школа», 1976.
2. М.Р. Бельский, А.Н. Лебедев Усиление стальных конструкций. Киев, «Будiвельник», 1981.
Устройство для усиления балки промежуточной жесткой опорой, включающее фундамент, комбинированную раздвижную трубчатую стойку с консольными выступами, домкраты и пакет стальных пластин, отличающееся тем, что стойка состоит из двух труб - внутренней опорной неподвижной и наружной съемной подвижной, причем, к торцам внутренней трубы приварены базовая и распределительная плиты, к боковой поверхности съемной трубы вверху и внизу приварены по две консоли П-образного сечения из листов толщиной 6…8 мм, расположенные симметрично относительно продольной оси трубы, при этом рабочая поверхность верхних консолей расположена на 50…80 мм выше торца съемной трубы, а поверхность нижних консолей находится в уровне торца этой трубы, кроме того, между базовой плитой и консолями съемной трубы введены два домкрата, симметрично размещенных относительно стойки, взаимодействующие с базовой плитой и нижними консолями съемной трубы, которая выполнена разъемной по длине и состоящей из двух сегментов (полутруб) с приваренными на расстоянии 100…150 мм от торцов стальными фасонками с отверстиями под монтажные болты, предназначенные для соединения сегментов съемной трубы; распределительная плита через пакет стальных пластин взаимодействует с потолочной поверхностью усиливаемой балки и стойкой, фиксируя достигнутую величину вертикального перемещения, а базовая плита стойки закреплена на фундаменте анкерными болтами.
