Устройство для усиления узла опирания ребристых железобетонных плит покрытия

Полезная модель относится к области строительства, в частности к устройствам для усиления узлов строительных конструкций, и может быть использована при строительстве и реконструкции зданий и сооружений в случаях необходимости увеличения площади опирания при реконструкции или устранении последствий ошибок монтажа. В процессе строительства в случае ошибки при разбивке осей колонн может возникнуть ситуация, при которой площадь опирания плит покрытия может уменьшиться вследствие ошибки при геодезических измерениях. При воздействии кратковременных динамических нагрузок плиты покрытий и перекрытий могут быть смещены со своих опор, в результате чего площадь опирания их на балки покрытия может уменьшиться, что часто приводит к опасности обрушения плит.
Известны конструкции усиления узлов опирания многопустотных плит (панелей) перекрытия на стены, содержащие дополнительные опоры из уголка и стяжные болты, установленные в отверстиях, просверленных в стене и в плитах перекрытия (см. «Восстановление и усиление строительных конструкций аварийных и реконструируемых зданий» под. ред. Мальганова А.И. и др. Атлас схем и чертежей. Томск, Томский межотраслевой ЦНТИ, 1990 г., лист 74, чертежи в верхнем ряду листа 74).
Недостатком известных решений является то, что по предложенным конструкциям узлов усиления необходимо осуществлять пробивку отверстий в стенах и в железобетонных плитах, что в свою очередь приводит к повреждению защитного слоя бетона, коррозии рабочей арматуры плиты и выхода плиты покрытия из строя.
Известно устройство для усиления покрытия из железобетонных ребристых плит, содержащее две металлические балки усиления, расположенные на опорной конструкции, поперечные траверсы, жестко соединенные с балками усиления, причем каждая балка усиления выполнена с расположенным горизонтально овальным отверстием для соединения с другой балкой посредством монтажного болта с образованием односторонних консолей. Устройство снабжено винтами и упорами, которые жестко закреплены сверху каждой балки со стороны консоли и взаимодействуют с боковыми гранями поперечных ребер плиты. На траверсах, расположенных на консолях, установлены винты, взаимодействующие с боковыми гранями опорной конструкции (авторское свидетельство СССР № SU 1813158 авторов Богуславского Г.М. и др., МПК E04G 23/02, дата приоритета 22.04.1991).
Недостатком известного устройства является его трудоемкость, так как требуется изготовление горизонтально овальных отверстий на балках, присутствует большое количество элементов крепления.
Известно устройство для усиления узла опирания ребристой панели перекрытия, состоящее из двух продольных швеллеров, подведенных под опорную часть конструкции, имеющую недостаточную площадь опирания, причем швеллеры закреплены поперек ригеля на его верхней грани путем включения их в опорную обойму, охватывающую ригель. Опорная обойма включает в себя кроме швеллеров соединяющие элементы сверху ригеля, изготовленные из прокатного уголка, швеллера или коробчатого профиля, номера которых выбирают в зависимости от требуемой несущей способности узла. Соединяющие элементы приваривают к швеллерам, тем самым закрепляя их в нужном направлении в верхней плоскости ригеля, соединяющие элементы сверху и снизу соединены в обойму с помощью стяжных шпилек и гаек (патент Российской Федерации № RU 34592 авторов Ступишина Л.Ю. и др., МПК E04G 23/02, дата приоритета 30.07.2003, опубл. 10.12.2003, бюл. №34).
Недостатком известного устройства является его трудоемкость, так как требуется изготовление стяжных шпилек и отверстий под них, присутствует большое количество элементов крепления. Также, применение данного устройства осложняется при сложной геометрии нижележащей несущей конструкции.
Известно устройство для усиления узла опирания ребристых железобетонных панелей покрытия, включающее продольные швеллеры, образующие по сути две продольные двухконсольные балки, поперечные швеллеры, сварные швы для крепления двухконсольных балок к швеллерам, цементно-песчаный раствор на расширяющемся вяжущем. Номера прокатных швеллеров выбирают в зависимости от требуемой несущей способности узла. Швеллеры с заполненным цементом выполняют роль опорных столиков для ребер панелей покрытия (патент Российской Федерации № RU 114700 авторов Родевича В.В. и др., МПК E04G 23/02, дата приоритета 31.10.2011, опубл. 10.04.2012, бюл. №10).
Недостатком известного устройства является его трудоемкость, так как при монтаже устройства необходимо приподнимать плиту покрытия домкратом, что в свою очередь может привести к повреждению гидроизоляции кровли. Помимо этого, требуется заполнение цементно-песчаным раствором швеллеров. Также, при использовании данного устройства происходит увеличение прочности места опирания плиты на ригель, но при этом не увеличивается площадь опирания. Кроме того, происходит «вырубка» железобетона в ригеле для установки швеллеров, тем самым происходит локальное ослабление несущей балки.
Известен узел усиления, выбранный заявителем в качестве прототипа, образующий по сути двухконсольную балку, представляющую собой сварную конструкцию из двух швеллеров с ребрами жесткости, уголков, соединительных элементов, первые части которых закреплены со швеллерами, а вторые части закреплены с уголками. Двухконсольная балка подводится под плиту покрытия и устанавливается на балке покрытия так, чтобы ребра плиты опирались на швеллеры (см. «Каталог конструктивных решений по усилению и восстановлению строительных конструкций промышленных зданий» под ред. Сысоева О.М., с. 31-32, рис. а), ЦНИИПромзданий, Москва, 1987 г.).
Недостатком прототипа является его трудоемкость при монтаже в связи с тем, что первые части соединительных элементов закрепляются к швеллерам при помощи сварки, выполняемой на высоте, что в свою очередь не гарантирует достаточного качества сварного соединения, так как сварка производится вручную внутри между полок швеллеров.
Технической проблемой заявленной полезной модели является создание устройства для усиления узла опирания ребристых железобетонных плит покрытия с повышенной надежностью с упрощением его конструкции.
Технический результат заключается в повышении надежности заявляемой конструкции устройства вследствие упрощения конструкции.
Технический результат в устройстве для усиления узла опирания ребристых железобетонных плит покрытия, содержащем швеллеры с ребрами жесткости, уголки, соединительные элементы, первые части которых закреплены со швеллерами, а вторые части закреплены с уголками, достигается тем, что в швеллерах выполнены отверстия, в которые вставлены первые части соединительных элементов, имеющие наружную резьбу и закрепленные со швеллерами с помощью крепежных элементов.
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами.
На фиг. 1 и фиг. 2 представлены примеры реализации устройства для усиления узла опирания ребристых железобетонных плит покрытия, на фиг. 3 представлены опорные швеллеры с ребрами жесткости, на фиг. 4 - консольные швеллеры с ребрами жесткости, на фиг.5 представлено соединение опорных и консольных швеллеров, на фиг. 6 представлены первые и вторые части соединительных элементов.
Устройство для усиления узла опирания ребристых железобетонных плит покрытия содержит швеллеры 1, 2, 3, 4 с ребрами жесткости 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 соответственно, причем швеллеры 1 и 2 являются опорными, а швеллеры 3 и 4 являются консольными и соединены между собой крепежными элементами, например, болтами 13, 14, 15 и 16. В каждом из швеллеров 1 и 2 выполнены отверстия 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 соответственно. В швеллерах 3 и 4 также выполнены отверстия 25, 26, 27, 28. В отверстия 17, 20, 21 и 24 вставлены первые части соединительных элементов 29, 30, 31 и 32, имеющие наружную резьбу и закрепленные над нижней гранью полки швеллеров 1 и 2 с помощью крепежных элементов 33, 34, 35 и 36, например, гаек с контргайками. Вторые части соединительных элементов 37, 38, 39, 40 закрепляются к уголкам 41, 42 также посредством крепежных элементов, например, гаек с контргайками.
В примере конкретной реализации первые части 29, 30, 31, 32 соединительных элементов и вторые части 37, 38, 39, 40 соединительных элементов представляют собой металлические стержни с наружной резьбой на концах.
Рассмотрим заявляемое техническое решение в использовании.
До процесса монтажа заявляемого устройства на высоте, в опорные швеллеры 1 и 2 устанавливаются, например, при помощи сварки, ребра жесткости 5, 6, 7, 8, а в консольные швеллеры 3 и 4 устанавливаются ребра жесткости 9, 10, 11, 12. Ребра жесткости 5, 6, 7, 8 опорных швеллеров 1 и 2 служат для восприятия нагрузки от ребер железобетонных плит покрытия 43 и 44, а ребра жесткости 9, 10, 11, 12 консольных швеллеров 3 и 4 позволяют увеличить прочность мест крепления первых частей соединительных элементов 29, 30, 31 и 32, а также увеличить жесткость конструкции для передачи нагрузки на швеллеры 3 и 4. Затем опорные швеллеры 1 и 2 подводятся к железобетонным плитам покрытия 43 и 44, а консольные швеллеры 3 и 4 устанавливаются на верхнюю грань железобетонной балки покрытия 45 так, чтобы ребра плит 43 и 44 опирались на опорные швеллеры 1 и 2 в месте установки ребер жесткости внутри швеллеров 1 и 2. Опорные швеллеры 1 и 2 служат для увеличения площади опоры железобетонных плит покрытия 43 и 44 на железобетонную балку покрытия 45, а консольные швеллеры 3 и 4 позволяют воспринять нагрузку от железобетонных плит покрытия 43 и 44 на железобетонную балку покрытия 45. Далее в отверстия 18, 19, 22, 23, 25, 26, 27, 28 швеллеров 1, 2, 3 и 4 устанавливаются крепежные элементы, например, болты 13, 14, 15, 16 и происходит затяжка швеллеров между собой. В отверстия 17, 20, 21 и 24 вставляются первые части соединительных элементов 29, 30, 31 и 32, имеющие наружную резьбу и закрепляются над нижней гранью полки опорных швеллеров 1 и 2 посредством крепежных элементов 33, 34, 35 и 36, например, гаек с контргайками. Вторые части соединительных элементов 37, 38, 39, 40 закрепляются к уголкам 41, 42 также с помощью крепежных элементов. Происходит окончательная протяжка всех крепежных элементов.
Предложенное конструктивное исполнение устройства для усиления узла опирания ребристых железобетонных плит покрытия обеспечивает надежность при эксплуатации вследствие упрощения конструкции. Таким образом, техническая проблема решена и технический результат достигнут.
Анализ известных технических решений, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения неизвестна из уровня техники, следовательно, оно соответствует условиям патентоспособности полезной модели новизна.
Заявляемое техническое решение используется в Альметьевском линейном производственном управлении магистральных газопроводов ООО «Газпром трансгаз Казань», установлено на железобетонную балку покрытия для усиления узлов опирания ребристых железобетонных плит покрытия здания гаража автотранспортной техники.