Предварительно напряженная металлодеревянная балка и способ предварительного напряжения балки

 

Использование: усиление балочных перекрытий зданий при их реконструкции. Сущность изобретения: предварительно напряженная металлодеревянная балка включает клееный пакет досок, металлический армирующий элемент и концевые упоры. Балка снабжена металлическими анкерами и связями , размещенными симметрично пролета балки с одинаковым шагом, а каждый упор выполнен в виде парных пластин, установленных вертикально и параллельно друг другу, соединенных с анкерами и охватывающий армирующий элемент, закрепленный к ним своими концами. Связи закреплены одними концами к армирующему элементу, а другими концами заделаны в клееный пакет досок. Способ предварительного напряжения металлодеревянной балки включает постановку армирующего элемента, его закрепление к концевым упорам и напряжение армирующего элемента снятием выгиба балки. Одновременно с выгибом балки дополнительно напрягают армирующий элемент . 2 с.п. ф-лы, 4 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 04 С 3/18, 3/292

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4855155/33 (22) 27.07.90 (46) 15.09.92. Бюл. N 34 (71) Центральный научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт комплексных проблем строительных конструкций им. В.А. Кучеренко (72) Е.И. Лукьянов, С,Б. Турковский, А.А. Погорельцев и В,Г, Курганский (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1150329, .кл. .Е 04 С 3/12, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 1244259, кл. Е 04 С 3/18,1984.

Авторское свидетельство СССР

¹ 777172, кл. Е 04 С 3/10,1978, Беленя Е.И, Металлические конструкции, Спецкурс. — М,: Стройиздат, 1982, с,82, (54) ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННАЯ

МЕТАЛЛОДЕРЕВЯННАЯ БАЛКА И СПОСОБ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ БАЛКИ (57) Использование: усиление балочных перекрытий зданий при их реконструкции. СущИзобретение относится к области строительства и предназначено для усиления балочных перекрытий зданий при их реконструкции.

Известна предварительно напряженная деревянная балка, включающая клееный пакет досок, упоры и предварительно напряженную арматуру.

Недостатками этой конструкции являются упоры, которые металлоемки и тяжелы, и повышают опасность разрушения балки от скалывания. Ы, 1761897 А1 ность изобретения: предварительно напряженная металлодеревянная балка включает клееный пакет досок, металлический армирующий элемент и концевые упоры. Балка снабжена металлическими анкерами и связями, размещенными симметрично пролета балки с одинаковым шагом, а каждый упор выполнен в виде парных пластин, установленных вертикально и параллельно друг другу, соединенных с анкерами и охватывающий армирующий элемент, закрепленный к ним своими концами. Связи закреплены одними концами к армирующему элементу, а другими концами заделаны в клееный пакет досок. Способ предварительного напряжения металлодеревянной балки включает постановку армирующего элемента, его закрепление к концевым упорам и напряжение армирующего элемента снятием выгиба балки. Одновременно с выгибом балки дополнительно напрягают армирующий элемент. 2 с.п. ф-лы, 4 ил, Наиболее близким к изобретению техническим решением является предварительно напряженная деревянная балка, включающая деревянный элемент, металлический армирующий элемент, упоры на обоих концах балки.

Недостатком этой конструкции является способ заделки парных упоров в пакете.

Перпендикулярное к продольной оси балки расположение последних предполагает рассматривать их как обычные нагели, а значит, обладающими значительной для статически

1761897 неопределеннойсистемы податливостью, приводящей к перераспределению усилий в системе и сводящий на нет эффект преднапряжения.

Недостаток заключается также и в том, что армирующий элемент расположен в растянутой зоне бал ки, что создает трудности при производстве конструкции перекрытий и ухудшает интерьер помещения.

Известен способ предварительного напряжения балки, включающий постановку затяжки, ее напряжение и изгиб балки от напряжения затяжки.

Недостатком известного способа является большая трудоемкость натяжения затяжек, требующая сложных дополнительных устройств.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ, включающий предварительный изгиб балки; постановку затяжки, закрепление ее на сжатой грани балки и преднапряжение путем снятия с балки усилия предварительного изгиба.

Недостатком известного способа является большая трудоемкость и невысокая эффективность.

Целью изобретения является повышение несущей способности при реконструкции балки и снижение трудоемкости предварительного напряжения при реконструкции балки с прогибом выше допускаемого.

На фиг. 1 изображена предварительно напряженная металлодеревянная балка после реконструкции, общий вид; на фиг. 2— вид А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — металлодеревянная балка с монтажными приспособлениями до реконструкции; на фиг, 4— металлодеревянная балка с монтажными приспособлениями после устранения прогиба балки.

Предварительно напряженная металлодеревянная балка включает деревянный элемент 1, армирующий элемент 2, упоры 3, металлические анкера 4, связи 5. Армирующий элемент, упоры и связи размещены на сжатой грани балки. Упоры выполнены в виде попарно-параллельных вертикальных пластин, соединенных с анкерами 4. Расстояние между крайними к опорам балки 1 торцам пластин упоров З,должно быть меньше или равно длине армирующего элемента

1 до преднапряжения без абсолютной величины деформаций деревянного 1 и металлического армирующего 2 элементов от преднапряжения. Армирующий элемент 2 размещен между пластинами упоров 3 и закреплен к ним на сварке, и к деревянному элементу 1 закреплен связями 5, 5

При изготовлении балки упоры 3 размещают на сжатой грани деревянного элемен.та 1 и закрепляют их к анкерам 4. Затем размещают между пластинами каждого упора 3 армирующий элемент 2 и закрепляют его одной связью 5 посередине пролета балки. Монтажные траверсы 6 устанавливают по обеим концамдеревянного элемента1 на его верхнюю грань с упором в торцы элемента 2. Устанавливают монтажный шпренгель с .одной стойкой 7 и гибкими растяжками 8. Стойка имеет винтовой домкрат 9. Верхним концом стойки 7 упирают в нижнюю грань деревянного элемента 1, к нижнему концу стойки 7 закрепляют растяжки 8. Другой конец каждой растяжки 8 закрепляют на траверсе 6. С помощью винтового домкрата 9 производят раздвижку стойки 7, а растяжки 8 перемещают траверсы 6, при этом траверсы 6 сжимают армирующий элемент 2, преднапрягая его сжатием. После осуществления преднапряжения армирующий элемент 2 закрепляют на сварке к упорам 3 и связями 5 в пролете балки к деревянному элементу 2, Эффект данного технического решения проявляется в практике реконструкции зданий и сооружений, когда требуется усиление деревянных изгибаемых элементов с целью повышения их прочности и жесткости, но доступ к которым снизу затруднен или недопустимо усиление по нижней грани с технологической или эстетической точек зрения.

В таких случаях производятусиление сверху со стороны сжатой зоны, располагая усиливающий элемент на верхней грани элемента. При усилении балок перекрытия такое решение позволяет укрыть усиливающий элемент в толще перекрытия (на высоту лаг), Известно, что при усилении изгибаемых элементов приходится решать с конструктивной точки зрения две основных задачи: обеспечение малой податливости соединения усиливаемого и усиливающего элементов для возможности их совместной работы, максимально полное включение в работу усиливающего (армирующего) элемента при загружении эксплуатационной нагрузки.

Первая задача решается применением в качестве упоров для армирующего элемента

V-образных вклеенных анкеров, которые, и это подтверждено экспериментально, имеют высокую сдвиговую жесткость. Решение второй задачи достигается путем преднапряжения армирующего элемента, причем способ преднапряжения являет собой комбинацию двух основных известных способов преднапряжения; преднапряжение выгибом в обратную сторону и механического преднапряжения арматуры, но выполня1761897 емых одновременно единым процессом при помощи специального шпренгеля.

Формула изобретения

1. Предварительно напряженная металлодеревянная балка, включающая клееный пакет досок, металлический армирующий элемент и концевые упоры, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения несущей способности при реконструкции балки, она снабжена металлическими анкерами и связями, размещенными симметрично пролета балки с одинаковым шагом, каждый упор выполнен в виде парных пластин, установленных вертикально и параллельно одна другой, соединенных с анкерами и охватывающих армирующий элемент, закрепленный к ним своими концами, связи закреплены одними концами к армирующему элементу, а другими концами заделаны в клееный пакет досок, 5

2. Способ предварительного. напряжения металлодеревянной балки, включающий постановку армирующего элемента. его закрепление к концевым упорам и на10 пряжение армирующего элемента снятием выгиба балки, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения трудоемкости предварительного напряжения при реконструкции балки с прогибом выше допускаемого, одно15 временно с выгибом балки дополнительно напрягают армирующий элемент.

1761897

Рс.- 5

Составитель Е, Лукьянов

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор М Максимишинец

Редактор

Заказ 3240 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101