СПОСОБ УСИЛЕНИЯ ИЗГИБАЕМЫХ МОНОЛИТНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD TO STRENGTHEN BENT MONOLITHIC REINFORCED CONCRETE STRUCTURES AND DEVICE FOR ITS REALISATION

Изобретение относится к строительству, а именно к строительным конструкциям, и может быть использовано для усиления сохраняемых изгибаемых монолитных железобетонных конструкций при инженерной реставрации архитектурных памятников, реконструкций промышленных и гражданских зданий.
Наиболее близким к предлагаемому решению является способ усиления изгибаемых железобетонных конструкций с закреплением дополнительной предварительно напряженной затяжкой из арматурной стали, приваренной к существующей рабочей арматуре усиливаемой конструкции (Р.С.Санжаровский и др. Усиления при реконструкции зданий и сооружений. Санкт-Петербург. СПб государственный архитектурно-строительный университет, типография ТОО «Ривьера». 1998, с.231-232) [1].
В указанном способе для усиления изгибаемых монолитных железобетонных конструкций, например межэтажных плит перекрытия, используется преднапряженная стержневая арматурная сталь.
Недостатком известного способа является то, что приварка дополнительной стальной арматуры к существующей рабочей арматуре увеличивает ее напряжение, снижая эффективность и надежность этого усиления конструкции. Кроме того, при этом способе арматурное усиление изменяет внешний вид конструкций, что неприемлемо при инженерной реставрации архитектурных памятников и во всех случаях требует дополнительной защиты арматурного усиления от агрессивного воздействия воздушной среды. В целом, технологическая сложность, большая трудоемкость, нежелательное догружение рабочей арматуры усиливаемой конструкции существенно снижает эксплуатационную надежность этого способа усиления.
Задачей изобретения является повышение технологичности усиления монолитных железобетонных конструкций, деформированных прогибом, равномерное распределение разгружающих усилий в растянутой зоне, исключение передачи преднапрягающих усилий на рабочую арматуру конструкций, снижение трудоемкости работ, выполнение условий инженерной реставрации восстанавливаемых архитектурных памятников, повышение эксплуатационной надежности и долговечности усиления.
Для решения поставленной задачи в известном способе усиления изгибаемых монолитных железобетонных плит, заключающемся в том, что усиление осуществляют дополнительной арматурой, закрепляемой в нижней части усиливаемой плиты, согласно изобретению в качестве дополнительной арматуры используют арматурный канат, который укладывают в паз, выполненный в нижней части усиливаемой плиты, жестко закрепляют один конец, а другой конец принудительно перемещают до получения необходимого преднапряжения в канате, затем в таком преднапряженном состоянии канат жестко закрепляют в плите, после чего срезают выступающие части и закрывают паз заподлицо с нижней частью плиты.
Кроме того, для усиления изгибаемых монолитных железобетонных плит используют устройство, в котором механизм закрепления дополнительной арматуры выполняют в виде двух пар болтовых соединений, расположенных в противоположных приопорных зонах усиливаемой плиты и прижимающих к ней сверху и снизу две пары стальных пластин, из которых две верхние пластины расположены на плите, а две нижние выполнены с плитой заподлицо и к правой из них жестко прикреплен один конец арматурного каната, а левая связана с другим концом каната посредством натяжного узла в виде двух проушин, скрепляемых болтом.
Натяжной узел для создания преднапряжения арматурного каната одной своей проушиной жестко прикреплен к нижней левой прижимной пластине устройства, а другая проушина жестко прикреплена к свободному концу арматурного каната, посредством пластины.
Предлагаемый способ поясняется чертежами, где
на фиг.1 представлена схема монолитной железобетонной плиты перекрытия (в продольном разрезе) перед преднапряжением арматурного каната;
на фиг.2 представлена схема законченного технологического процесса преднапряженного усиления монолитной железобетонной плиты перекрытия (в продольном разрезе) арматурным канатом.
Для усиления монолитной железобетонной плиты 3 используют арматурные канаты 1, которые пред преднапряжением укладывают в пазы 2, выполненные в нижней части усиливаемой плиты 3. Крепление арматурного каната 1 к усиливаемой плите 3 осуществляется с помощью двух пар сквозных болтовых соединений 5, расположенных в противоположенных приопорных зонах усиливаемой плиты 3 и снабженных двумя парами прижимных пластин 4, из которых две прижимные пластины расположены на плите 3, а две другие пластины - в нижней части плиты 3, причем в нижней части они установлены заподлицо с нею.
Натяжной узел выполнен в виде двух проушин 7, соединенных между собой натяжным болтом 8.
Один конец арматурного каната 1 жестко прикреплен к правой стальной прижимной пластине 4 в нижней части плиты 3 болтовым соединением 5. Другой конец арматурного каната 1 жестко прикреплен к одной из проушин 7 посредствам пластины 6. Другая проушина 7 жестко закреплена к левой прижимной пластине 4. Обе проушины 7 соединены между собой натяжным болтом 8.
Марку арматурного каната выбирают конструктивно, а количество и его длину определяют расчетом в зависимости от проектного преднапряжения усиливаемой плиты. Крепление арматурного каната к стальным металлическим пластинам устройства принимают по одному из типовых решений. Толщину и размеры металлических пластин устройства и натяжного узла, как и болтовых соединений, выбирают конструктивно с учетом физического состояния конструкционных материалов и эксплуатационной среды усиливаемой плиты.
Предлагаемый способ и устройство работают следующим образом.
Монолитные железобетонные плиты старых и древних зданий при потере прочности испытывают деформацию прогиба и могут быть усилены дополнительной преднапряженной арматурой.
В предлагаемом способе (фиг.1 и 2) для усиления монолитной железобетонной плиты 3 используют арматурные канаты 1, которые перед преднапряжением укладывают в пазы 2, выполненные в нижней части усиливаемой плиты 3. Арматурный канат 1 крепят к усиливаемой плите 3 с помощью двух пар сквозных болтовых соединений 5, расположенных в противоположенных приопорных зонах плиты 3 и снабженных прижимными стальными пластинами 4 в верхней и нижней частях плиты 3, причем в нижней части плиты 3 пластины 4 устанавливают заподлицо с нею.
Один конец арматурного каната 1 жестко крепят к правой пластине 4 в нижней части плиты 3 болтовым соединением 5. Другой конец арматурного каната 1 жестко крепят к проушине 7 посредством пластины 6, которую вместе с канатом 1 принудительно перемещают (натягивая канат) с помощью натяжного устройства до соединения встык с левой нижней пластиной 4 с последующим жестким соединением их сварочным швом и срезкой выступающих частей натяжного узла.
Во время принудительного перемещения арматурный канат 1 получает необходимое преднапряженное состояние и жестко закрепляется в плите 3. Затем свободное от арматурного каната 1 пространство паза 2 заполняют холодной мастикой и укрывают пазы аппликационной приклейкой стеклоткани.
Таким образом, усиление монолитной железобетонной плиты предлагаемым способом повышает технологичность комплексного процесса усиления плиты, обеспечивает равномерное распределение разгружающих усилий в ее растянутой зоне, исключает передачу преднапрягающих усилий на рабочую арматуру конструкции, снижает трудоемкость работ, при этом соблюдаются условия инженерной реставрации строительных конструкций восстанавливаемых архитектурных памятников, повышается эксплуатационная надежность и долговечность усиления.