Способ реконструкции и усиления приопорных частей железобетонных балок
METHOD FOR RECONSTRUCTION AND STRENGTHENING OF SUPPORTING PARTS OF REINFORCED CONCRETE BEAMS

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при усилении железобетонных изгибаемых конструкций покрытия, а именно для усиления приопорных частей железобетонных балок.
Известен способ реконструкции промышленных и гражданских зданий (см. патент РФ №2460861 С2, от 10.09.2012 г.) путем устройства дополнительного железобетонного конструктивного элемента с расчетным армированием, состоящего из нижней части, выполненной из тяжелого бетона, верхней части, выполненной из мелкозернистого бетона на основе самонапрягаемого цемента, монтируемого в жесткой опалубке.
Однако данный способ имеет следующие недостатки: он трудоемок, требует использования «мокрых» процессов, не на всех конструктивных элементах зданий и сооружений имеется возможность устройства рядом дополнительного железобетонного конструктивного элемента, например, на железобетонных балках покрытия.
Известен способ усиления изгибаемых железобетонных конструкций (см. А.С. №1465519 А1, от 15.03.1989 г.), включающий подготовку конструктивных поверхностей конструкции и усиливающего элемента рифлением их и нанесением клея на них. До закрепления усиливающего элемента производят его предварительное напряжение выгибом его, после этого наносят связующий состав в виде бетона на контактирующую поверхность усиливающего элемента, а закрепление производят прижатием концов усиливающего элемента до плотного контакта конструкции и усиливающего элемента через бетон с одновременным включением усиливающего элемента в работу конструкции. До подготовки контактирующих поверхностей производят разгрузку изгибаемой конструкции.
Недостатком данного способа является большая трудоемкость и материалоемкость, сложность реализации в реальных условиях производства, особенно это касается разгрузки изгибаемой конструкции.
Также известно техническое решение (см. А.С. SU №1458537, М. кл. E04G 23/02, 1989 г. - прототип), включающее регулирование усиления с помощью установки на опору с двух сторон железобетонной балки усиливающего механизма, состоящего из пары стержневых элементов, которые располагают под острым углом другу к другу и натяжного приспособления в виде муфты со штырем-упором, регулирование натяжений и включение усиливающего механизма в работу.
Недостатком известного технического решения является отсутствие возможности реконструкции железобетонной балки и недостаточные несущую способность и надежность за счет ограничения диапазона регулирования усилия.
Техническим результатом является обеспечение реконструкция и повышение эффективности усиления приопорных частей железобетонных балок, способствующего повышению их несущей способности и надежности, а также расширению диапазона регулируемого усиления.
Технический результат достигается тем, что в способе реконструкции и усиления приопорных частей железобетонных балок включающий регулирование усиления с помощью установки на опору с двух сторон железобетонной балки усиливающего механизма, состоящего из пары стержневых элементов, которые располагают под острым углом другу к другу и натяжного приспособления в виде муфты со штырем-упором, регулирование натяжений и включение усиливающего механизма в работу, согласно изобретению симметрично с двух сторон железобетонной балки, между стержневыми элементами устанавливают в ряд тяжи в виде анкеров, которые соединяют со стержневыми элементами, жестко - со стержневыми элементами, связанными с верхней частью железобетонной балки и гибко, через резьбовые соединения, со стержневыми элементами, связанными с нижней частью железобетонной балки, при этом для устранения трещин в теле железобетонной балки и усиления ее приопорных частей регулируют натяжение: при жестком соединении железобетонной балки с опорой - регулирование натяжения начинают с помощью резьбового соединения наиболее удаленного тяжа от опоры железобетонной балки, затем с помощью резьбовых соединений последующих тяжей, переходя от одного тяжа к другому ближе к опоре последовательно увеличивают натяжение межэлементных усилий до закрытия трещин в теле железобетонной балки, а при шарнирном соединении железобетонной балки с опорой - регулирование начинают с помощью резьбового соединения наиболее близкого тяжа к опоре железобетонной балки, затем с помощью резьбовых соединений последующих тяжей, переходя от одного тяжа к другому дальше от опоры, последовательно увеличивают натяжение межэлементных усилий до закрытия трещин в теле железобетонной балки.
Новизна предложения заключается в том, что после включения усиливающего элемента в работу, дополнительно наложенными связями, в виде тяжей между стержневыми элементами разгружающих кронштейнов, регулируют натяжение, причем создание межэлементных усилий и их последовательное увеличение начинают от наиболее удаленной части усиливающего элемента от опоры балки, при жестком ее соединении с опорой, до закрытия трещин и действия должны быть обратными, то есть создание межэлементных усилий и их последовательное увеличение необходимо начинать от наиболее близкой части усиливающего элемента к опоре балки, при шарнирном закреплении балки с опорой, так же до закрытия трещин.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображено устройство с помощью которого реализуется способ реконструкции и усиления приопорных частей железобетонных балок, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1.
Для реализации заявляемого способа используют устройство содержит установленные на приопорной части железобетонной балки 1, по обе ее стороны и соединенные между собой, выполненные из двух образующих острый угол стержневых элементов 2 и 3. Каждый конец стержневого элемента 2 соединен жестко с верхней частью железобетонной балки 1, а каждый конец стержневого элемента 3- соединен жестко с нижней ее частью. Противоположные концы стержней 2 и 3 объединены опорными пластинами 4. Опорные пластины 4, расположены с обеих сторон железобетонной балки 1 и соединены планками 5, установленными в торце этой балки 1. Соединение стержневых элементов 2 и 3 с верхней и нижней частями балки 1 выполнено посредством планок 6-10, образующих короба, заполненные бетоном 11. Для увеличения сцепления с бетоном 11 к планкам 6 и 7 прикреплены коротыши 12. Натяжное приспособление входящее в состав устройства для усиления несущей способности приопорных частей железобетонных балок, выполнено в виде винтовой пары из муфты 13 и штыря-упора 14. Муфта присоединена к каждой опорной пластине 4, а штырь - упор 14 установлен на опоре-несущей конструкции 15, на которую опирается железобетонной балка 1. Стержневые элементы 2 и 3 жестко соединены с железобетонной балкой, а опорные пластины 4 и планки расположены с зазором от железобетонной балки 1.
С целью создания повышенной несущей способности и надежности, с обеспечением возможности перераспределения нагрузок между стержневыми элементами 2 и 3, симметрично с двух сторон железобетонной балки 1, между этими стержневыми элементами устанавливают в ряд тяжи 16 в виде анкеров, которые соединяют со стержневыми элементами, жестко - со стержневыми элементами 2, связанными с верхней частью железобетонной балки и гибко, через резьбовые соединения, со стержневыми элементами 3, связанными с нижней частью железобетонной балки.
Способ реконструкции и усиления приопорных частей железобетонных балок осуществляется следующим образом.
Регулирование усиления осуществляют с помощью установки на опору с двух сторон железобетонной балки 1 усиливающего механизма, состоящего из пары стержневых элементов 2 и 3, которые располагают под острым углом другу к другу и натяжного приспособления в виде муфты 13 со штырем-упором 14. После набора бетоном проектной прочности производят включение усиливающего механизма в работу поворотом штырей-упоров 14, а также тяжей 16, посредством резьбовых соединений на них расположенных, непосредственно на нижней части стержневого элемента 3, жестко передающих формируемое усилие натяжения на стержни 2. Затем предварительно, определяют величину выдвижения штыря-упора 14 и натяжения тяжей 16 для оптимального распределения нагрузок от веса балки 1 и внешней нагрузки на стержневые элементы 2, 3 и опорную часть железобетонной балки.
Для устранения трещин в теле железобетонной балки 1 и усиления ее приопорных частей регулируют натяжение: при жестком соединении железобетонной балки 1 с опорой 15 - регулирование натяжения начинают с помощью резьбового соединения наиболее удаленного тяжа 16 от опоры 15 железобетонной балки 1, затем с помощью резьбовых соединений последующих тяжей, переходя от одного тяжа к другому ближе к опоре последовательно увеличивают натяжение межэлементных усилий до закрытия трещин в теле железобетонной балки. При шарнирном соединении железобетонной балки 1 с опорой 15 - регулирование начинают с помощью резьбового соединения наиболее близкого тяжа к опоре железобетонной балки, затем с помощью резьбовых соединений последующих тяжей, переходя от одного тяжа к другому дальше от опоры, последовательно увеличивают натяжение межэлементных усилий до закрытия трещин в теле железобетонной балки.