СПОСОБ ПРОТЕЗИРОВАНИЯ ДЕРЕВЯННОЙ БАЛКИ
METHOD FOR WOODEN BEAM REPLACING

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при усилении деревянных балок перекрытий и покрытий, а также усилении стропильных ног шатровой части зданий и сооружений промышленного и гражданского назначения.
Известен способ протезирования деревянных балок перекрытий, включающий установку под сохраняемой частью усиливаемой балки временной страхующей стойки с подклинкой, разборку участка перекрытия в зоне работ по усилению, например, полов, накатов из досок и т.п., вырезку и удаление дефектного участка деревянной балки, установку металлического пруткового протеза, например, конструкции Дайдбекова С.Д., восстановление целостности разобранного участка перекрытия и демонтаж временной страхующей стойки (Дайдбеков С.Д. Приемы восстановления деревянных перекрытий. - М.: Издательство Академии коммунального хозяйства РСФСР, 1953, стр. 10, рис. 1).
При этом заранее изготовленный прутковый протез, состоящий из стальных круглых стержней, листовой стали и обрезков швеллеров, сваренных в треугольную пространственную фермочку, заводится сверху вдоль стены в вертикальном положении, а затем разворачивается в горизонтальное положение и устанавливается на опорную площадку ниши в стене и закрепляется на сохраняемой части деревянной балки.
Недостатком известного способа является невысокая эксплуатационная надежность, что связано с неточностями подгонки контактных плоскостей пруткового протеза к древесине балки, а также с вероятностью коррозионного поражения стальных элементов пруткового протеза при длительной эксплуатации в условиях замкнутого объема перекрытия при размещении протеза между слоями перекрытия. При этом в условиях пожара огнестойкость пруткового протеза является недостаточной и составляет не более 15 минут.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ протезирования деревянных балок перекрытий, включающий установку под сохраняемой частью усиливаемой балки временной страхующей стойки с подклинкой, разборку участка перекрытия в зоне работ по усилению, например, полов, наката из досок и т.п., вырезку и удаление дефектного участка деревянной балки, установку металлического накладного протеза, например, конструкции Ануфриева Н.А., восстановление целостности разобранного участка перекрытия и демонтаж временной страхующей стойки (Дайдбеков С.Д. Приемы восстановления деревянных перекрытий. - М.: Издательство Академии коммунального хозяйства РСФСР, 1953, стр. 56, рис. 34).
При этом накладной протез, состоящий из парных боковых накладок из швеллеров, заводится в карманы загибных хомутов из полосовой стали, охватывающих балку сверху и снизу.
Недостатком известного способа является невысокая эксплуатационная надежность, что связано с неточностями подгонки контактных плоскостей швеллерных накладок протеза с внутренними плоскостями карманов загибных хомутов, а также с вероятностью коррозионного поражения стальных элементов протеза при длительной эксплуатации в условиях замкнутого объема перекрытия при размещении протеза между слоями перекрытия. При этом в условиях пожара огнестойкость металлического накладного протеза является недостаточной и составляет не более 15 минут.
Задача изобретения - повышение эксплуатационной надежности усиливаемой деревянной балки.
Технический результат достигается тем, что способ протезирования деревянной балки, включающий установку временной страхующей опоры под сохраняемой частью балки, разборку участка перекрытия в зоне работ по усилению, вырезку и удаление дефектного участка балки, установку протеза, которую осуществляют следующим образом: устанавливают гидроизоляционную прокладку на торец сохраняемой части деревянной балки, закрепляют закладную деталь к торцу сохраняемой части деревянной балки, размещают опалубку, в которую устанавливают арматурный каркас и выполняют бетонирование, после этого осуществляют восстановление целостности разобранного участка перекрытия и демонтаж временной страхующей опоры.
Способ протезирования деревянной балки дополнительно может включать бетонирование части протеза, примыкающей к опорной стене, одновременно с бетонированием ниши в опорной стене с полным ее заполнением бетонной смесью.
Сущность изобретения поясняется чертежами:
- фиг. 1 - общий вид участка балки с протезом;
- фиг. 2 - поперечное сечение протеза (сечение 1-1).
Способ протезирования деревянной балки включает установку временной страхующей опоры 1 с подклинкой 2 под сохраняемой частью усиливаемой деревянной балки 3, разборку участка перекрытия в зоне работ по усилению, например, полов, наката из досок и т.п., вырезку и удаление дефектного участка деревянной балки 3, установку на торец сохраняемой части деревянной балки 3 гидроизоляционной прокладки 4, закрепление на торце сохраняемой части деревянной балки 3 закладной детали 5, выполненной, например, в виде швеллера и снабженной анкерами 6 с одной стороны и глухарями или саморезами 7 с другой стороны, способными воспринимать растягивающие усилия, размещение опалубки 8, в которую устанавливают арматурный каркас 9, укладку бетонной смеси 10 в объем опалубки 8 и полное заполнение бетонной смесью 10 ниши 11 в стене 12, выдержку после бетонирования до набора бетоном протеза 13 необходимой прочности, восстановление целостности разобранного участка перекрытия и демонтаж временной страхующей опоры 1.
Гидроизоляционная прокладка 4, размещаемая между бетонной смесью 10 и древесиной сохраняемой части балки 3, предохраняет древесину от непосредственного увлажнения в процессе бетонирования протеза 13.
Полное заполнение бетонной смесью 10 ниши 11 в стене 12 после твердения бетона протеза 13 приводит к изменению расчетной схемы усиленной деревянной балки по сравнению с ее начальной расчетной схемой в виде балки, шарнирно опирающейся на опоры. При полном заполнении бетонной смесью 10 ниши 11 после ее твердения опора балки на стену 12 с точки зрения статической работы трансформируется, превращаясь в частично защемленную, вследствие чего, существенно уменьшаются пролетные изгибающие моменты, возникавшие в балке до протезирования.
При приложении к деревянной балке 3 эксплуатационных нагрузок изгибающие моменты, возникающие в месте стыка железобетонного протеза 13 с торцом сохраняемой части деревянной балки 3, уравновешиваются парой внутренних сил в виде растягивающих усилий в глухарях или саморезах 7, с одной стороны, и равнодействующей сжимающих напряжений в верхней зоне стыка, с другой стороны, расположенных друг от друга на соответствующем расстоянии. Растягивающие усилия, возникающие в глухарях или саморезах 7, передаются на железобетонный протез 13 через закладную деталь 5, и далее, через анкеры 6, входящие в железобетонный протез 13.
Поперечные силы, возникающие в месте стыка железобетонного протеза 13 с торцом сохраняемой части деревянной балки 3, воспринимаются: с одной стороны, за счет механического зацепления закладной детали 5 с бетоном протеза 13, а, с другой стороны, за счет прикрепления закладной детали 5 к древесине деревянной балки 3 посредством глухарей или саморезов 7.
Предлагаемый способ протезирования деревянной балки позволяет повысить эксплуатационную надежность усиленной деревянной балки.