Устройство для усиления балочных конструкций

Авторы патента:

Замалиев Эмиль Фаритович (RU)

Замалиев Фарит Сахапович (RU)

Мазитов Адель Анварович (RU)

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

Владельцы патента RU 2525089:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ (RU)
Замалиев Фарит Сахапович (RU)
Мазитов Адель Анварович (RU)

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. Устройство для усиления балочных конструкций включает предварительно напряженные четырехветвевые шпренгельные затяжки, закрепленные на торцах балки в верхней ее части, опертые в местах перегиба на шарнирные цилиндрические опоры с подкладкой, установленные в нижней части балки и стянутые хомутами. В верхней торцевой зоне балки установлены на коротыш с возможностью поворота уголковые профили, в которых натяжным узлом закреплены шпренгельные затяжки. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно - к усилению балочных конструкций эксплуатируемых зданий.

В практике эксплуатации балочных конструкций, например железобетонных балок, возникает необходимость их усиления ввиду увеличения нагрузок или в силу обнаруженных дефектов.

Известно устройство для усиления железобетонной балки, состоящее из двухветвевой шпренгельной затяжки, преднапрягаемой натяжными дополнительными тяжами, снабженными подвижными опорами (см. а/с СССР №1170097 кл. E04C 23/02, 1985).

Недостатками устройства являются сложность изготовления, необходимость идеальной гладкой, необходимой для скольжения подвижных опор, нижней поверхности балки, что трудно обеспечить в эксплуатируемых балках; в зоне максимального изгибающего момента имеется только две рабочие затяжки, две дополнительные тяги играют роль только натяжителя, что может быть недостаточным при увеличении на них эксплуатационной нагрузки.

Известно другое устройство усиления балок с преднапряженными шпренгельными затяжками с дополнительными преднапряженными элементами в пролетной зоне балки (см. а/с СССР №1434062 кл. E04C 23/02, 1989).

Недостатком этого устройства усиления является сложность выполнения преднапряжения разрозненных натяжных устройств (натяжная муфта у основных тяжей и две оттяжки у дополнительных тяжей), невозможность осуществления равномерности натяжения тяжей.

Наиболее близким. к изобретению является устройство для усиления балок из четырех предварительно напряженных тяжей (см. кн. Онуфриев Н.М. Простые способы усиления железобетонных конструкций промышленных зданий, Л. - М.: Госстройиздат, 1958. с.64-65 рис.31).

Недостатком устройства усиления балки является невозможность равномерного распределения усилий в тяжах устройства усиления. Это приводит к перегрузке одной ветви шпренгельной системы затяжки относительно другой и снижает как общую несущую способность, так и надежную работу системы усиления.

Изобретение направлено на повышение общей несущей способности за счет выравнивания усилий во всех тяжах шпренгельной системы.

Результат достигается тем, что в устройстве для усиления балочных конструкций, включающем предварительно напряженные четырехветвевые шпренгельные затяжки, закрепленные на торцах балки в верхней ее части, опертые в местах перегиба на шарнирные цилиндрические опоры с подкладкой, установленные в нижней части пролетной зоны балки и стянутые хомутами, согласно изобретению в верхней торцевой зоне балки установлены на коротыш с возможностью поворота уголковые профили, в которых натяжным узлом закреплены шпренгельные затяжки, при этом коротыши расположены по центру торца балки.

Результат достигается также тем, что для возможности размещения четырехветвевых тяжей по высоте толщина подкладки цилиндрических опор нижних тяжей выполнена больше толщины подкладки опор верхних тяжей на величину более диаметра тяжей.

На фиг.1 изображено устройство для усиления балочной конструкции; на фиг.2 узел крепления затяжек в верхней части балки; на фиг.3 вид А узла крепления затяжек в верхней части балки; на фиг.4 узел 1 на фиг.1.

Усиливаемая балка 1 с напрягаемыми шпренгельными верхними 2 и нижними 3 затяжками в верхней торцевой части балки 1 снабжена по центру коротышом 6 (короткий отрезок уголкового профиля), на который опирается в центре длины уголковый профиль 4, на котором натяжным узлом 5 закреплены затяжки 2 и 3. Уголковый профиль 4 опирается на коротыш 6, установленный на торце балки, что обеспечивает поворот уголкового профиля 4 в двух плоскостях. Верхние ветви 2 в пролете балки 1 оперты на подвижные шарнирные опоры 7, а нижние 3 на опоры 8. Верхние ветви тяжей 2 в нижней части пролетной зоны балки стянуты одним стяжным хомутом 9, а нижние 3 - одним или двумя хомутами 9. При этом для возможности размещения четырехветвевых тяжей по высоте толщина подкладки цилиндрических опор 8 нижних тяжей 3 выполнена больше толщины подкладки опор 7 верхних тяжей 2 на величину более диаметра тяжей.

Усиление балочной конструкции выполняют в следующей последовательности.

Выполняют монтаж коротышей 6 по центру верхнего торца балки 1, затем производят монтаж уголковых профилей 4, в отверстия уголковых профилей 4 вставляют резьбовые концы верхних тяжей 2. В нижней части пролетной зоны балки 1 устанавливают цилиндрические опоры на подкладке 7, затягивают концы ветвей 2 с помощью гаек натяжного узла 5. Затем в нижние отверстия уголковых профилей 4 вставляют резьбовые концы тяжей 3, устанавливают цилиндрические опоры на подкладке 8, затягивают концы ветвей 3 в узле 5. В нижней части пролетной зоны балки 1 на затяжки 2, 3 надевают стяжные хомуты 9, создают предварительное напряжение с возможностью контроля его величины. На нижней ветви 3 могут быть надеты два стяжных хомута 9.

Такое выполнение предлагаемого устройства для усиления балочных конструкций по сравнению с известными решениями позволяет равномерно распределить усилие в затяжках устройства, что исключает перегрузку отдельных затяжек и повышает общую несущую способность балки и надежность работы шпренгельной системы усиления.

1. Устройство для усиления балочных конструкций, включающее предварительно напряженные четырехветвевые шпренгельные затяжки, закрепленные на торцах балки в верхней ее части, опертые в местах перегиба на шарнирные цилиндрические опоры с подкладкой, установленные в нижней части пролетной зоны балки и стянутые хомутами, отличающееся тем что, в торцах верхней части балки установлены опертые на коротыши с возможностью поворота уголковые профили, в которых натяжным узлом закреплены шпренгельные затяжки, при этом коротыши расположены по центру торца балки.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что для возможности попарного размещения четырехветвевых тяжей по высоте толщина подкладки цилиндрических опор нижних тяжей больше толщины подкладки опор верхних тяжей на величину более диаметра тяжей.

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 упрочнения силовых конструкций // 2516185

Изобретение относится к способам упрочнения силовых конструкций, имеющих существующие или прогнозируемые разрушающиеся участки, с помощью полос из композиционного материала.

Способ ремонта фасада здания и отремонтированный фасад здания // 2513953

Группа изобретений относится к области строительства, а именно, к работам по реставрации и ремонту кирпичных фасадов зданий. Задачей предлагаемой группы изобретений является повышение срока службы отремонтированного фасада здания без изменения его внешнего облика.

Реконструированное здание // 2508433

Изобретение относится к области строительства, в частности к реконструкции малоэтажных жилых зданий. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности реконструированного здания.

Способ изготовления распорок для усиления колонны здания // 2507356

Способ относится к области строительства и может быть использован при усилении бетонных, железобетонных и каменных колонн стальными обоймами. Распорки стальной обоймы изготовляют в виде пары угловых стоек и соединительных планок, которые скрепляют между собою сварным соединением в виде комплексного шва, при этом соединительную планку выполняют в виде стальной пластины, размеры и форма концевого и среднего участка которой принимают из условий несущей способности планки и сварного соединения.

Устройство для укрепления перекрытия с деревянными балками // 2504630

Изобретение относится к области строительства и может быть применено при ремонте и реконструкции зданий с деревянными перекрытиями без отселения жильцов или пользователей ремонтируемого здания.

Устройство для усиления ребристой железобетонной плиты // 2504629

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству для усиления ребристой железобетонной плиты. Технический результат изобретения заключается в повышении несущей способности конструкции.

Устройство для разгружения несущих стен зданий // 2503788

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для разгружения каменных несущих стен зданий. Технический результат: обеспечение разгрузки несущих стен здания.

Окрашенный материал для склеивания камня // 2499017

Изобретение относится к клею для заполнения трещин окрашенного камня и для заполнения трещин швов между камнями и может быть использован, например, в керамической промышленности.

Распорка для усиления колонны здания // 2498035

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при усилении бетонных, железобетонных и каменных колонн стальными обоймами. Распорка стальной обоймы включают пару угловых стоек и соединительные планки, которые скреплены между собою сварным соединением в виде комплексного шва, при этом соединительная планка выполнена в виде стальной пластины, размеры и форма концевого и среднего участка которой приняты из условий несущей способности планки и сварного соединения.

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. Техническим результатом изобретения является повышение прочности опорного элемента. Опорный элемент содержит центральный стержень и концевые анкерные части. Центральный стержень выполнен из бетонного цилиндра, имеющего на наружной стороне продольные рифления для лучшего растекания инъекционного состава глубиной 0,1-0,5 см и два поперечных рифления для установки фиксирующих колец глубиной 0,1-0,5 см: внутреннего центрирующего кольца в форме звездочки и внешнего фиксирующего кольца с контрольным отверстием в верхней части. В центре цилиндра выполнено сквозное отверстие для установки в него штуцера для инъектирования химического состава. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

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. Способ усиления конструкций покрытия здания, включающего несущие конструкции, прогоны и ограждение, заключается в установке между существующими прогонами усиливающих балок из швеллера, опирающихся на несущие конструкции. В местах опирания усиливающих балок на несущие конструкции вырезают участок верхней полки швеллера, на сварке крепят аналогичный участок с противоположной стороны, превращая сечения швеллера в z-образное. Окончательную установку усиливающих балок производят путем поворота их вокруг продольной оси. 3 ил.

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. Технический результат состоит в повышении несущей способности, жесткости и трещиностойкости плиты. Устройство для усиления сплошной железобетонной плиты включает несколько элементов усиления и состоит из двух дополнительных монолитных железобетонных плит, расположенных сверху и снизу и объединенных между собой железобетонными шпонками. Нижняя плита снабжена стержнями с винтовой нарезкой на концах, выполняющими функцию предварительно-напряженной рабочей арматуры, соединенными на гайках с анкерами, которые являются для них упорами. Анкера соединены с основной плитой по типу нагеля эпоксидным клеем. Шпонки снабжены вертикальными стержнями, выполняющими одновременно функцию рабочей арматуры шпонок и функцию подвески в креплении опалубки нижней плиты. Поверхность контакта между основной и нижней плитой снабжена слоем компаунда на основе эпоксидной смолы, препятствующим доступу агрессивной среды к рабочей арматуре. 3 ил.

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. Способ реконструкции здания или сооружения включает установку внутри здания или сооружения ядер жесткости для восприятия нагрузки от несущих элементов каркаса здания или сооружения. Ядра жесткости устанавливают с зазором по отношению к усиливаемым пролетным конструкциям перекрытий, под которые монтируют несущие фермы. Фермы фиксируют в ядрах жесткости на глубину не менее половины толщины соответствующего ядра жесткости перпендикулярно к последнему и связывают неподвижно с пролетными конструкциями. Пролетные конструкции выполнены в виде ригелей и перекрытий, или ригелей, или перекрытий. Концы несущих ферм замоноличивают в ядра жесткости. 2 ил.

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 усиления заключается в том, что вскрывают конструкцию кровли вдоль шва сопряжения смежных панелей на ширину 300-400 мм. Затем прорезают вдоль швов на всю длину панели сквозные щели шириной 85-90 мм, после этого в щели сверху вставляют продольные стальные балки, имеющие снизу фасонки для крепления поперечных балок. К продольным балкам снизу подводят поперечные балки и соединяют фасонками с продольными балками монтажными болтами. Зазоры между поперечными балками и усиливаемой панелью заполняют бетоном, а зазоры между продольными балками и боковыми поверхностями панелей заполняют монтажной пеной. Щель над поверхностью продольных балок заполняют утеплителем, затем восстанавливают конструкцию кровли, а выступающие за потолочную поверхность панелей стальные элементы усиления покрывают защитными материалами. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.

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. Отверстия равномерно расположены по стальной детали. Устройство содержит источник постоянного тока с реостатом или автотрансформатором и электромагнит. Электромагнит установлен на стальную деталь, с катушкой в виде обмотки из токопроводящей проволоки с изоляцией и концами этой проволоки, замкнутыми на полюса источника постоянного тока. Катушка электромагнита расположена на перекладине П-образного магнитопровода. Нижняя часть каждой стойки магнитопровода полностью соответствует форме, объему и геометрическим размерам внутреннего пространства отверстия для инъектора. Высота нижней части стоек магнитопровода равна толщине стальной детали. Расстояние между центрами поперечных сечений стоек магнитопровода электромагнита равно двойному расстоянию между центрами отверстий для инъекторов. Устройство позволяет повысить качество герметизации, снизить энергозатраты и расход материалов. 3 ил.

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. Металлическая опора выполнена в виде соединенных между собой вертикальных стоек и горизонтальных балок, собранных в единую раму, предназначенную для установки и закрепления внутри резервуара. Вертикальные стойки в верхней части резервуара прикреплены к опорному кольцу резервуара болтовым соединением, а в нижней части резервуара через стакан приварены к окраечному листу. Металлическая опора снабжена также фиксирующими анкерами, расположенными по периметру ремонтной зоны перпендикулярно вертикальным стойкам и горизонтальным балкам. Металлическая опора включает средство перемещения фиксирующих анкеров относительно вертикальных стоек, горизонтальных балок и вертикальной стенки резервуара. Технический результат изобретения заключается в повышении качества ремонта стенки резервуаров. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Устройство для усиления несущих конструкций // 2555179

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. Технический результат - уменьшение материалоемкости. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Устройство для усиления несущих конструкций // 2555739

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.

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.