Способ усиления железобетонной пролетной конструкции

(56) Авторское свиКт 815236, кл, Е 04 ьский титут аучно-исследоваттрукторский инфтегазстрой" дет льство СС 6 21/14. 1979 ЕТОНастяну ия; ар к строительству ения пролетных ий: балок, ферм, рытий), в частноых ребристых паовано также для ентов конструкОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ УСИЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗОНОЙ ПРОЛЕТНОЙ КОНСТРУКЦИИ(57) Использование; для усилениятых элементов, Сущность изобрете Изобретение относитси предназначено для усижелезобетонных конструкэлементов перекрытий (пости, выполненных из сборннелей, может быть испольусиления растянутых элеций,Известен способ усиления изгибаемых конструкций, прежде всего пролетных, путем введения в совместную работу с ними напрягаемой системы, основным рабочим элементом которой являются стальные растянутые тяжи или тросы. Практическая реализация этого способа осуществляется в различных конструкциях шпренгелей и затяжек, при этом для создания необходимого натяжения используются разнообразные механические устройства. Этот способ усиления эффективен, но в практическим применении требует специальных навыков и технологии, в общем не свойственных строительному производству, а поэтому он не прост и во всех случаях трудоемок,матуру уси,.ения присоединяют сваркой к элементам закрепления с конструкцией в общую заготовку на площадке под пролетной конструкцией, производят электронагрев арматуры усиления, а закрепление элементов усиления производят с образованием замкнутых хомутов сверху пролетной конструкции. При термомеханическом обжатии пролетной конструкции вместе с элементами усиления нагревают элементы закрепления и сваривают их, Возможно выполнять усиление в два приема, сначала на базе 0,5 - 0,7 длины пролета, а затем на базе 0,75-0,95 длины пролета. 3 з.п, ф-лы, 4 ил.- Наиболее близким у заявляемому является способ усиления, когда в растянутой зоне пролетной конструкции на рабочей арматуре закрепляют дополнительные напрягаемые при монтаже стержни арматуры, натяжение которых осуществляется путем электронагрева,Работа при этом способе выполняется в следующей последовательности; в местах прикрепления дополнительных стержней обнажают арматуру усиливаемой конструкции, затем устраивают временное опйрание этих стержней для удержания их в монтажном положении, далее конец одного из стержней через коротыш приваривают к обнаженной арматуре конструкции,"подключают электроды и нагревают стержень до 100 - 400 С, после чего приаариаают ото. )и рой его конец. В такой последовательности д закрепляют Каждый присоединяемый стержень. Эту введенную арматуру защищают либо окрашиванием, либо нанесением цементного раствора по металлической сетке,Недостатки такого способа усиления:вследствие достаточно высокого нагрева51015 20 25 30 35 40 45 50 55 рабочей арматуры происходит нарушение ее сцепления с бетоном и разрушение последнего, во всяком случае в защитном слое, явление усугубляется повторяемостью нагрева при присоединении новых стержней, тем самым ухудшается состояние усиливаемой конструкции и требуются дополнительные ремонтные работы, неодновременность натяжения (нагрева) вследствие последовательного присоединения стержней усиления создает неоднородное состояние в койструйции и допблнительные труднбучитываемые напряжения в метериале; неблагоприятные условия для ведения сварки; работа выполняется под самым перекрытием;Целью настоящего изобретения является упрощение монтажных работ за счет обеспечения удобства сварочных работ, повышение надежности усиления,Поставленная цель достигается тем, что сначала арматуру усиления присоединяют сваркой к элементам закрепления с конструкцией в общую заготовку на площадке под пролетной конструкцией, затем поднимают заготовку и устанавливают в проектное положение, после чего производят электронагрев арматуры усиления, а закрепление элементов усиления производят с образованием замкнутых хомутов сверху пролетной конструкции. Электронагрев арматуры усиления выполняют подключением электродов к элементам закрепления, Для повышения несущей способности усиление выполняют в два приема, сначала на базе 0,5 - 0,7 длины пролета, а затем на базе 0,75 - 095 длины пролета, До закрепления элементов усиления осуществляют высверливание отверстий в бетоне верхней поверхности конструкции, в котооые устанавливают коротыши на цементном растворе или эпоксидном клее, после чего их соединяют посредством планки с элементами закрепления с образованием хомута,На фиг, 1 изображены принципиальные схемы усиления пролетной конструкции 1 при помощи напрягаемой посредством электронагрева арматуры 2 усиления, фиксируемой посредством охватывающих конструкцию 1 элементов 3 крепления. Эпюры изгибающих моментов М показывают характер их изменения при действии натяжения в арматуре 2, 4, 5, В случае двухступенчатого усиления (б) вначале выполняют натяжение арматуры 4 на меньшей базе, а затем - на большей, Схема (в) иллюстрирует принципиальную возможность выполнения, наряду с установкой арматуры 2, усиления сжатой зоны 6 пролетной конструкции 1, Рассредоточенное крепление 7 арматуры 2 на схеме (г) выполняет функцию усиления конструкции 1 на действие поперечной силы,фиг, 2 изображает принципиальные схемы предлагаемого крепления арматуры 2 усиления, возникающие при этом усиления и условия фиксации узла крепления при использовании термомеханического обжатия (а) и при конструкционной анкеровке (б), Усилие обжатия Р в хомуте 3 должно отвечать условию Рт+КР,Я, а усилие, передаваемое на анкера, должно быть больше разности Я-КЯн Показана также на этом рисунке (б) анкеровка узла крепления с помощью арматурных коротышей-упоров 8.На фиг, 3 изображены возможные конструктивные решения узла закрепления арматуры 2 усиления применительно к конкретным конструкциям; балке монолитного железобетонного перекрытия (а), покрытию из сбооных панелей (б), сборной стропильной балке (в).Монтажным работам по усилению пролетной конструкции 1 предшествует разработка проекта: принятые схемы усиления (фиг, 1) и общего конструктивного решения (фиг, 2), расчет конструкции и ее детальная проработка (фиг, 3).На фиг, 4 показана схема монтажа, Реализация проекта начинается со сварки в общую заготовку 9 арматуры 1, 4, 5 усиления и элементов 3, 7 ее закрепления на усиливаемой конструкции 1. Эта работа выполняется на площадке 10 желательно непосредственно под усиливаемой конструкцией 1 в условиях, позволяющих качественно выполнять все сварные швы, В плите перекрытия 11, опирающегося на усиливаемую конструкцию 1, пробиваются необходимые отверстия 12, и сваренная арматурная заготовка 9, являющаяся основной монтажной единицей, поднимается на гибких подвесках 13, устанавливается в проектное положение 14 на временных металлических опорах, которыми могут быть те же подвески 13, При этом концы элементов 3, 7 крепления арматуры усиления проходят в проделанные отверстия 12 и возвышаются над поверхностью перекрытия 11, Если крепление арматуры усиления выполняется с использованием термомеханического обжатия (фиг. 2,а), то далее с перекрытия к заготовке 9 подключаются электроды 15, подается ток, и она нагревается до расчетной температуры.Вследствие различия сечений арматура 2, 4, 5 усиления и элементы 3, 7 ее крпления будут иметь разную температуру. Далее электроток отключают, снимают электроды 15 и сразу же, когда заготовка находится в1767134 4, Способ поп,1, отличающийсятем, что до закрепления элементов осуществляют высверливание отверстий в бетоне 30 верхней поверхности конструкции, в которые устанавливают коротыши на цементном растворе или эпоксидном клее, после чего их соединяют посредством планки с элементами закрепления с образованием хому та,А) нагретом состоянии, с перекрытия 11, куда выходят концы элементов крепления 3, 7, производят их сварку в замкнутые хомуты 16. Остывая, арматура 2, 4, 5 усиления и хомуты 16 включаются в работу, обжимают и разгружают усиливаемую конструкцию 1. При необходимости для обеспечения более быстрого остывания превращенных в хомуты 16 элементов крепления 3, 7 их обдувают струей воздуха (из компрессора).При креплении арматуры усиления без использования термомеханического эффекта путем конструкционной анкеровки (фиг, 2, б) прежде всего устанавливают анкера - коротыши-упоры 8, В соответствии со сделанным выше описанием изготавливается и поднимается в проектное положение 14 арматурная заготовка 9, Перед ее подъемом к концам арматуры 2, 4, 5 усиления подключают электроды 17, провода от которых идут на силовой щит, Сверху с перекрытия 11 путем сварки необходимых деталей закрепляют один конец заготовки 14 (9), Подается ток и, когда арматура 2, 4, 5 усиления нагревается до расчетной температуры, его отключают и закрепляют второй конец заготовки 14 (9), После остывания арматуры снимают временные опоры (подвески 13), заделывают пробитые в плите перекрытия 11 отверстия 12, на смонтированную металлоконструкцию одним из известных способов наносят защитное покрытие.Формула изобретения 1, Способ усиления железобетонной пролетной конструкции, включающий электронагрев арматурыусиления с последующим закреплением ее сваркой к пролетнойконструкции,отличающийся тем,что,с целью упрощения монтажных работ за5 счет обеспечения удобства сварочных работ, сначала арматуру усиления присоединяют сваркой к элементам закрепления сконструкцией в общую заготовку на площадке под пролетной конструкцией, затем10 поднимают заготовку и устанавливают впроектное положение, после чего производят электронагрев арматуры усиления, а закрепление элементов производят собразованием замкнутых хомутов сверху15 пролетной конструкции,2. Способ по и, 1. отл и ч а ю щи й с ятем, что электронагрев арматуры усилениявыполняют подключением электродов к элементам закрепления,20 З.Способпопп. 1 и 2, отличающ и й с я тем, что, с целью повышениянесущей способности, усиление выполняютв два приема - сначала на базе 0,5 - 0,7 длины пролета, а затем - на базе 0,75 - 0,9525 длины пролета.