Способ усиления сборных панелей покрытия из ячеистого бетона
Владельцы патента RU 2550173:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего Профессионального Образования Пензенский государственный университет архитектуры и строительства (RU)
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.
Предлагаемое изобретение относится к области строительства и может быть использовано для усиления сборных панелей покрытия из ячеистого бетона, имеющих значительные повреждения и недостаточную несущую способность.
Особенностью панелей покрытия из ячеистого бетона являются высокая пористость и низкая прочность бетона, что позволяет без значительных трудозатрат прорезать в панелях и швах по линии сопряжения смежных панелей сквозные щели, которые можно использовать для размещения элементов устройства усиления.
Известен способ усиления железобетонных панелей путем подведения под них поперечных балок усиления, опирающихся на нижние полки продольных стальных балок каркаса здания и оборудованных винтовыми распорными устройствами, которые устанавливают в зазоры между поперечными балками и панелями перекрытия.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа усиления железобетонных панелей перекрытия, относится то, что при отсутствии продольных стальных балок в каркасе здания существенно усложняется узел сопряжения поперечных стальных балок усиления с железобетонными стропильными балками и фермами, и это приводит к чрезмерному расходу металла (пат. 2388882 RU, МПК-7, E04G 23/02, способ усиления железобетонных панелей перекрытия).
Наиболее близким техническим решением к изобретению по совокупности признаков является способ усиления железобетонных панелей перекрытия путем дополнительного подведения стальных поперечных балок с изменением расчетной схемы панелей; ширину балок усиления принимают до 100 мм, а высоту - 1:10÷1:12 пролета /Рекомендации по оценке состояния и усилению строительных конструкций промышленных зданий и сооружений./ НИИСК. - М.: Стройиздат, 1989, - 105 с. (см. с.28, п.4.30, рис 2, Д; с.35, п 4.35); / [3] - прототип.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа усиления сборных панелей перекрытия, принятого за прототип, относится то, что установка элементов усиления сверху панелей снижает полезную площадь перекрытия/покрытия, увеличивает рабочие габариты по высоте, создает неудобства при устройстве и эксплуатации кровли; конструкции стальных поперечных балок усиления имеют ненадежную связь по ширине усиляемых панелей и требуют большого расхода материала усиления; использование стальных балок усиления без защитного покрытия существенно снижает фактическую коррозионную стойкость и огнестойкость стальных балок усиления.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, состоит в исследовании физического состояния панелей покрытия из ячеистого бетона и поверочных расчетов панелей и элементов устройства усиления по несущей способности, в рациональном устройстве конструкции усиления панелей, в более экономичном и технически простом восстановлении их основных эксплуатационных характеристик, в сокращении объема ремонтных работ.
1. Способ усиления сборных панелей покрытия из ячеистого бетона путем подведения дополнительных стальных балок отличается тем, что вначале исследуют физическое состояние панелей и выполняют поверочные расчеты панелей и элементов устройства усиления по несущей способности. Потом проектируют и изготавливают элементы устройства усиления. После этого вскрывают конструкцию кровли вдоль шва сопряжения смежных панелей на ширину 300-400 мм; дисковой электропилой или другим способом прорезают вдоль швов на всю длину панели сквозные щели шириной 85-90 мм. После этого в щели сверху вставляют продольные стальные балки, опирая на балки каркаса здания. Затем к продольным балкам снизу подводят поперечные стальные балки и соединяют с продольными балками через имеющиеся на балках фасонки монтажными болтами. Зазоры между продольными балками и боковыми поверхностями панелей заполняют монтажной пеной, а щель над поверхностью продольных балок заполняют утеплителем минватой. Затем восстанавливают конструкцию кровли, а выступающие за потолочную поверхность панелей стальные элементы усиления покрывают защитными материалами.
2. Способ по п.1 отличается тем, что к продольным стальным балкам двутаврового сечения перед установкой в щели приваривают снизу с интервалом 0,25 длины балки м стальные пластины-фасонки прямоугольной формы, имеющие два отверстия для установки монтажных болтов.
3. Способ по п.1 отличается тем, что к поперечным стальным балкам двутаврового сечения в торцах перпендикулярно к продольной оси приваривают стальные пластины-фасонки прямоугольной формы, имеющие два отверстия для монтажных болтов.
4. Способ по п.1 отличается тем, что сочленяющиеся продольные и поперечные балки соединяют через имеющиеся в фасонках отверстия монтажными болтами, а зазоры между поперечными балками и панелью заполняют мелкозернистым бетоном класса прочности В15, жесткой консистенции. После набора бетоном прочности не менее 80% устройство усиления включают в работу.
Технический результат - качественное исследование физического состояния и поверочные расчеты несущей способности усиленных панелей покрытия из ячеистого бетона, техническое обоснование восстановления эксплуатационных качеств панелей, значительное повышение прочности на действие изгибающего момента и поперечных сил, а также жесткости панелей; создание надежной связи усиляемых панелей и сопрягающихся элементов устройств усиления, отсутствие сварочных работ на высоте; качественное восстановление теплоизолирующих свойств панелей покрытия после усиления, минимальные трудозатраты на монтаж устройства усиления.
Указанный технический результат при использовании изобретения достигается с помощью специального устройства, представленного на чертежах Фиг.1-8.
На Фиг.1 изображен схематический фрагмент усиляемого покрытия и конструкция усиления в сборе.
1 - стропильная балка; 2 - усиляемая панель покрытия; 3 - продольная стальная балка усиления; 4 - поперечная стальная балка усиления.
На Фиг.2 изображен поперечный разрез 1-1 усиляемого покрытия и конструкция усиления в сборе.
3 - продольная стальная балка усиления; 4 - поперечная стальная балка усиления; 5 - шпильки/болты диаметром 16 мм; 6 - утеплитель; 7 - стальная пластина/фасонка; 9 - мелкозернистый бетон класса В15.
На Фиг.3 изображен продольный разрез 2-2 усиляемого покрытия и конструкция усиления в сборе.
1 - стропильная балка; 3 - продольная стальная балка усиления; 6 - утеплитель; 7 - стальная пластина/фасонка.
На Фиг.4 изображена схема продольной стальной балки устройства усиления в виде прокатного двутавра, 3, с приваренными стальными пластинами/фасонками, 7.
На Фиг.5 изображен поперечный разрез а-а, продольной стальной балки устройства усиления в виде прокатного двутавра, 3, с приваренными стальными пластинами/фасонками, 7.
На Фиг.6 изображена пластина/фасонка 7 с отверстиями под монтажные шпильки/болты 5.
На Фиг.7 изображена схема поперечной стальной балки устройства усиления из прокатного двутавра, 4, с приваренными стальными пластинами/фасонками, 8.
На Фиг.8 изображен поперечный разрез б-б поперечной стальной балки устройства усиления, 4, с приваренной стальными пластиной/фасонкой, 8.
Порядок выполнения работ по усилению панели следующий.
Вначале исследуют физическое состояние панелей и выполняют поверочный расчеты панелей и элементов устройства усиления по несущей способности. Проектируют и изготавливают элементы устройства усиления.
Вскрывают конструкцию кровли вдоль шва сопряжения смежных панелей на ширину 300-400 мм. Дисковой электропилой или другим способом прорезают вдоль швов на всю длину панели сквозные щели шириной 85-90 мм, после этого в щели сверху вставляют продольные стальные балки усиления 3, опирая на балки каркаса здания. К продольным балкам снизу подводят поперечные стальные балки усиления 4 и соединяют с продольными балками через имеющиеся на балках фасонки 7, 8 монтажными болтами 5. Зазоры между продольными балками и боковыми поверхностями панелей заполняют монтажной пеной, а щель над поверхностью продольных балок заполняют утеплителем/минватой 6. Зазоры между поперечными балками усиления 4 и усиливаемой панелью заполняют мелкозернистым бетоном 9 класса В15, жесткой консистенции. Восстанавливают конструкцию кровли, а выступающие за потолочную поверхность панелей стальные элементы усиления покрывают защитными материалами.
1. Способ усиления сборных панелей покрытия из ячеистого бетона путем подведения дополнительных стальных балок, отличающийся тем, что вначале исследуют физическое состояние панелей и выполняют поверочные расчеты панелей и элементов устройства усиления по несущей способности, потом проектируют и изготавливают элементы устройства усиления, после этого вскрывают конструкцию кровли вдоль шва сопряжения смежных панелей на ширину 300-400 мм; дисковой электропилой или другим способом прорезают вдоль швов на всю длину панели сквозные щели шириной 85-90 мм, после этого в щели сверху вставляют продольные стальные балки, опирая на балки каркаса здания, затем к продольным балкам снизу подводят поперечные стальные балки и соединяют с продольными балками через имеющиеся на балках фасонки монтажными болтами, зазоры между продольными балками и боковыми поверхностями панелей заполняют монтажной пеной, а щель над поверхностью продольных балок заполняют утеплителем - минватой; затем восстанавливают конструкцию кровли, а выступающие за потолочную поверхность панелей стальные элементы усиления покрывают защитными материалами.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что к продольным стальным балкам двутаврового сечения перед установкой в щели приваривают снизу с интервалом 0,25м длины балки стальные пластины-фасонки прямоугольной формы, имеющие два отверстия для установки монтажных болтов.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что к поперечным стальным балкам двутаврового сечения в торцах перпендикулярно к продольной оси приваривают стальные пластины-фасонки прямоугольной формы, имеющие два отверстия для монтажных болтов.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что сочленяющиеся продольные и поперечные балки соединяют через имеющиеся в фасонках отверстия монтажными болтами, а зазоры между поперечными балками и панелью заполняют мелкозернистым бетоном класса прочности B15 жесткой консистенции; после набора бетоном прочности не менее 80% устройство усиления включают в работу.
