Устройство для усиления несущих конструкций



Устройство для усиления несущих конструкций
Устройство для усиления несущих конструкций
Устройство для усиления несущих конструкций
Устройство для усиления несущих конструкций

 


Владельцы патента RU 2555179:

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, 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.

 

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для усиления несущих конструкций колонн, простенков и кирпичных столбов.

Известно устройство для усиления железобетонной колонны, включающее преднапряженную металлическую обойму с напрягающим приспособлением, соединенным с колодками-пластинами, обрамляющими консольную часть колонны, напрягающее приспособление выполнено в виде верхнего подвижного и соединенного с верхней частью металлической обоймы нижнего неподвижного обрамлений колонны, соединенных между собой распорным приспособлением, при этом неподвижное обрамление шарнирно соединено с колодками-пластинами посредством подкосов, а подвижное обрамление шарнирно соединено с подкосами посредством тяг (Авторское свидетельство СССР № 1399435, дата приоритета 15.10.1985, дата публикации 30.05.1988, авторы И.Ф. Буш и Б.А. Гарагаш, RU).

Недостатком известного устройства является ограниченная область применения, что обусловлено использованием его для усиления колонн с капителью или с консольными частями, и высокая материалоемкость.

Известно устройство для усиления сжатых железобетонных элементов, преимущественно колонн эксплуатируемых зданий, содержащее пространственный арматурный каркас с предварительно напряженными посредством прижимного приспособления сжатыми арматурными элементами, при этом арматурный каркас образован П-образными полукаркасами, сжатые арматурные элементы которых выполнены из гибких стержней, а прижимное приспособление выполнено в виде шарнирно соединенных съемных щитов с направляющими для фиксации арматурных стержней (Авторское свидетельство СССР № 1189975, дата приоритета 03.02.1984, дата публикации 07.11.1985, авторы В.Ф. Захаров и др., RU).

Недостатками известного устройства являются ограниченная область применения, преимущественно для колонн, и повышенные трудозатраты при усилении колонн, связанные с использованием шарнирно соединенных съемных щитов для прижатия арматурных элементов пространственного каркаса к колонне, а также с фиксацией арматурных полукаркасов с помощью сварки.

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 упорных элементов обоймы, во-вторых, высокая трудоемкость, связанная с креплением и демонтажем распорного устройства, а также большая материалоемкость из-за того, что после создания предварительного напряжения в конструкции обоймы остается приваренный столик распорного устройства.

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 высокая трудоемкость монтажа распорного устройства при навешивании на обойму достаточно тяжелой сборной траверсы и затяжке болтовых соединений, а также большая материалоемкость конструкции из-за значительного веса траверсы.

Задачей изобретения является снижение трудоемкости при применении устройства и уменьшение материалоемкости за счет более рациональной конструкции распорного устройства, в частности устройства, передающего нагрузку с домкрата на металлическую обойму.

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, 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, согласно изобретению 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.

Согласно изобретению опорные поперечные планки металлической обоймы, являющиеся упором для стальных упорных элементов при передаче от них нагрузки, выполнены утолщенными и приварены по периметру примыкания к вертикальному уголковому элементу.

Согласно изобретению стальной упорный элемент для фиксации его на опорной поперечной планке снабжен пружинным фиксатором с поворотным держателем.

Согласно изобретению, в устройстве для усиления несущих конструкций, имеющих в верхней части консоли с наклонными гранями, вертикальные уголковые элементы в верхней части металлической обоймы выполнены с отогнутой частью.

На фиг. 1 схематично изображено устройство для усиления несущих конструкций, общий вид; на фиг.2 - стальной упорный элемент распорного устройства; на фиг. 3 - стальной упорный элемент с пружинным фиксатором и с поворотным держателем; на фиг.4 - схематично изображено устройство для усиления несущих конструкций, имеющих консоли с наклонными гранями, общий вид.

Устройство для усиления несущих конструкций содержит установленную на колонну 1 металлическую обойму, выполненную из вертикальных уголков 2, соединенных между собой поперечными планками 3, и распорное устройство для создания предварительного напряжения в металлической обойме (фиг. 1). Распорное устройство содержит, как минимум, два гидравлических домкрата 4, устанавливаемых в нижней части устройства, и симметрично примыкающие с противоположных сторон к колонне 1 стальные упорные элементы 5, являющиеся опорной конструкцией, взаимодействующей с металлической обоймой. При этом стальные упорные элементы 5 установлены с возможностью упора в поперечные планки обоймы и опирания на гидравлические домкраты 4, снабженные фиксаторами усилия. Каждый стальной упорный элемент 5 содержит полку П-образного сечения 6, усиленную стенкой 7, превышающей высоту полки, и ребрами 8, 9, расположенными Т-образно на полке 6 (фиг. 2). Ребром 8 с выступающей над полкой частью стенки 7 образован ответный паз под опорную поперечную планку 10 металлической обоймы. При этом стенка 7 расположена в зазоре между колонной 1 и опорной поперечной планкой 10, а под усиливающим ребром 9 расположен домкрат 4, передающий нагрузку через стальной упорный элемент 5 и опорную поперечную планку 10 металлической обойме. Домкраты 4, устанавливаемые под ребрами 9 упорных элементов 5, оперты через распределительные устройства 11 на нижние упорные уголки 12, которые устанавливают перед обжатием на слое цементно-песчаного раствора 13. Опорные поперечные планки 10 металлической обоймы, передающие нагрузку от стального упорного элемента 5 на обойму, выполнены в случае необходимости утолщенными и с полным проваром в узле крепления к вертикальному уголку 2. При необходимости осуществления фиксации стального упорного элемента 5 на опорной поперечной планке 10 предусматривается установка на нем пружинного фиксатора 14 с поворотным держателем 15 (фиг. 3). В случае усиления колонны, имеющей консоли с наклонными гранями, вертикальные уголки 2 в зоне обрамления консоли выполняют с отогнутой частью 16, как показано на фиг. 4.

После монтажа на колонну 1 металлической обоймы, установки и фиксации распорного устройства осуществляют обжатие металлической обоймы гидравлическими домкратами 5, подключенными к одной насосной станции и обеспечивающими одинаковое силовое воздействие распора, передаваемое через стальные упорные элементы 5 металлической обойме. При достижении расчетных усилий вертикальные уголки 2 металлической обоймы жестко соединяют сваркой с упорными уголками 12, после чего распорное устройство демонтируют для повторного применения, а металлическая обойма включается в работу.

Преимущество предложенного устройства заключается в снижении трудозатрат при применении и в уменьшении материалоемкости за счет более рациональной опорной конструкции распорного устройства, передающей нагрузку от гидравлических домкратов на металлическую обойму.

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, 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, отличающееся тем, что 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.

2. Устройство для усиления несущих конструкций по п. 1, отличающееся тем, что опорные поперечные планки металлической обоймы, являющиеся упором для стальных упорных элементов при передаче от них нагрузки, выполнены утолщенными и приварены по периметру примыкания к вертикальному уголковому элементу.

3. Устройство для усиления несущих конструкций по п. 1, отличающееся тем, что стальной упорный элемент для фиксации его на опорной поперечной планке снабжен пружинным фиксатором с поворотным держателем.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в устройстве для усиления несущих конструкций, имеющих в верхней части консоли с наклонными гранями, вертикальные уголковые элементы в верхней части металлической обоймы выполнены с отогнутой частью.



 

Похожие патенты:

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

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.

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.

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

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

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.

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

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.

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

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, 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.
Наверх