УСТРОЙСТВО ЗАКРЕПЛЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ УСИЛЕНИИ КОНСТРУКЦИЙ МОСТОВ

Полезная модель относится к области устройств по усилению существующих конструкций мостов, в основном железобетонных. Данное устройство может быть использовано для усиления малых и средних мостов, в англоязычной литературе fixing device with composite materials.
Известна конструкция устройства закрепления композиционных материалов для усиления конструкций мостов, состоящая из стальной пластины (приспособление для закрепления), закрепленной на обоих концах полосы композиционного материала и устройства натяжения [Siwowski, Т. Strengthening Bridges with Prestressed CFRP Strips. / T. Siwowski. - Journal of civil engineering, 2012. - Том 7., Выпуск 1.].
Устройство закрепления композиционных материалов, выполненное по такому образцу не усиливает, адгезию композиционного материала и железобетонной балки, в области закрепления стальной пластины с железобетонной балкой пролетного строения моста происходит отслоение композиционного материалам, что приводит к преждевременному снижению несущей способности конструкции моста.
Также известна конструкция устройства закрепления композиционных материалов [Neto, J. Numerical modelling of concrete beams reinforced with prestressed CFRP P. / J. Neto - Springer Science + Business Media B.V. 2009].
Устройства закрепления, выполненные по такому образцу, также не препятствуют отслоению композиционного материала от железобетонной балки, в области закрепления цилиндрического зажима с железобетонной балкой пролетного строения моста.
Наиболее близким к заявляемому является устройство закрепления композиционных материалов для усиления конструкций пролетных строений мостов [Stephen Grelle. Review of Anchorage Systems for Externally Bonded FRP Laminates. / Stephen Grelle. - International Journal of Concrete Structures and Materials, Vol. 7, No. 1, pp. 17-33, March 2013].
Устройство закрепления содержит: два специальных зажима для фиксации полимер-композиционных полос (ПКМ) в виде стального цилиндра с отверстиями, закрепленного в подготовленное посадочное место на поверхности балки двумя металлическими шпильками. Окончательная фиксация продольной полимер-композиционной полосы проводится наклеиванием полосы подобного материала в перпендикулярном направлении.
При этом устройство имеет ряд недостатков: длительность монтажа за счет установки системы с двух концов и возможное отслоение полимер композиционных полос.
Полезной моделью решается задача создания устройства для усиления пролетных строений мостов, позволяющее уменьшить отслоение композиционного материала от поверхности железобетонной балки, что приведет к увеличению несущей способности пролетных строений мостов.
Поставленная задача решается за счет того, что устройство, содержащее два зажима, в виде труб, заполненных цементно-песчаным армирующим раствором, для фиксации ПКМ полос, закрепленных на поверхности балки, согласно предлагаемому, каждая труба расположена с заведением вокруг нее конца полосы материала, а Г-образные резьбовые шпильки зажимов закручены и расположены в отверстиях балки анкера и зафиксированы в отверстиях труб посредством гаек и шайб. При использовании устройства увеличивается трещиностойкость, следовательно увеличивается несущая способность.
Заявленное устройство поясняется графически (фиг. 1 - фиг. 3). Конструкция заявляемого устройства закрепления композиционных материалов для усиления пролетных строений мостов представлена в аксонометрической проекции на фиг. 1. На фиг. 2 представлен вид справа и сверху закрепленного устройства натяжения. На фиг. 3 анкеровка холста на железобетонной балке.
На фиг. 1: Устройство полукруглого посадочного места в теле балки под размер трубы заполненной цементно-песчаным армирующим раствором (1), Закручивание Г-образных шпилек в анкера (2), монтаж шайб (3), монтаж гаек (4), бурение отверстий под резьбовые анкера (5), снятие фаски с ребер балки под наклейку холста (6), полимер-композиционная полоса (7), железобетонная балка (8).
На фиг. 2: показан вид справа и сверху закрепленного устройства натяжения.
На фиг. 3: показана анкеровка холста на железобетонной балке. Работа устройства на примере использования в качестве композиционной полосы (7), осуществляется следующим образом. Устройство полукруглого посадочного места в теле балки под размер трубы заполненной цементно-песчаным армирующим раствором (1). Снятие фаски с ребер балки под наклейку холста (6). Бурение отверстий под резьбовые анкера (5) - 2 шт. Забивка анкера (5) в отверстие. Закручивание Г-образных шпилек (2) в анкера. Нанесение адгезива на балку и на обе стороны полосы ПКМ. Наклейка на балку полосы ПКМ (5). Нанесение агдезива на цилиндрический зажим (1) и заводка ПКМ вокруг зажима. Установка зажима (1) в посадочное место на балке и постановкой шпилек (2) в отверстия зажима (1). Монтаж шайб (3), гаек (4) и их затяжка. Поклейка полосы ПКМ (6) на балку перпендикулярно полосе (7). Монтаж второго зажимного устройства проводится аналогичным путем на железобетонную балку (8). Таким образом обеспечивается необходимое закрепление композиционных полос при усилении пролетных строений мостов.
Применение этого устройства позволяет эффективно использовать способ закрепления композиционного материала, при этом улучшается адгезия композиционного материала и железобетонной балки, увеличивается трещиностойкость и повышается несущая способность.