Устройство усиления купола кладочной структуры

Полезная модель относится к строительной отрасли, а именно, к усилению каменных конструкций в зданиях, относящихся к объектам культурного наследия.
В качестве прототипа принято известное устройство усиления свода (купола), которое включает купол, радиальные стержневые стальные элементы, слой инъектирующего раствора, компенсирующую железобетонную оболочку сверху купола. Совместная работа слоев составного сечения: усиливаемого купола и компенсирующей железобетонной оболочки обеспечивается радиальными стержневыми стальными элементами и слоем инъектирующей смеси существующих зазоров между куполом и железобетонной оболочкой. Шаг и диаметр радиальных стержневых стальных элементов при этом определяются по величине сдвигающих усилий в составном сечении [Реставрация памятников архитектуры. / С.С. Подъяпольский, Г.Б. Бессонов, Л.А. Беляев, Т.М. Постникова - М.: Стройиздат, 2000. - 128 с.].
Недостатком конструкции прототипа является низкая сейсмостойкость здания, опасность выпадения камней нижней поверхности кладки купола в реставрируемом здании.
Задачей полезной модели является усовершенствование конструкции устройства усиления купола кладочной структуры.
Техническим результатом полезной модели является повышение сейсмостойкости здания памятника архитектуры, содержащего купол кладочной структуры; дополнительная фиксация камней кладки нижней поверхности купола с последующим восстановлением аутентичной графики.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство усиления купола кладочной структуры, включающее железобетонную оболочку по верху купола, радиальные стержневые стальные элементы в теле купола, согласно полезной модели, содержит поддерживающие стальные полосы, расположенные меридиально по нижней поверхности купола; радиальные стержневые стальные элементы выполнены в виде предварительно напряженных стальных анкеров с фиксирующими элементами, установленных на клеевую смесь.
Признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками полезной модели, является наличие в устройстве усиления купола кладочной структуры железобетонной оболочки по верху купола и радиальных стержневых стальных элементов в теле купола.
Отличительными признаками является то, что устройство содержит поддерживающие стальные полосы, расположенные меридиально по нижней поверхности купола; радиальные стержневые стальные элементы выполнены в виде предварительно напряженных стальных анкеров с фиксирующими элементами, установленных на клеевую смесь.
Между совокупностью существенных признаков полезной модели и достигнутым техническим результатом, существует следующая причинно-следственная связь. Совместная работа железобетонной оболочки по верху купола и поддерживающих стальных полос, расположенных меридиально по нижней поверхности купола с вклеиваемыми предварительно напряженными стальными анкерами с фиксирующими элементами позволяет повысить сейсмостойкость здания памятника архитектуры, дополнительно зафиксировать камни кладки нижней поверхности купола с последующим восстановлением аутентичной графики.
Устройство усиления купола кладочной структуры проиллюстрировано графическими материалами, где на фиг. 1 представлен купол в разрезе, на фиг. 2 - нижняя поверхность усиливаемого купола кладочной структуры. Устройство усиления купола кладочной структуры содержит: купол 1 кладочной структуры, железобетонную оболочку 2 по верху купола 1, поддерживающие стальные полосы 3, расположенные меридиально по нижней поверхности купола 1, предварительно напряженные стальные анкера 4 с фиксирующими элементами 5, установленные на клеевую смесь 6.
Усиление купола кладочной структуры осуществляют следующим образом. Предварительно устанавливают страховочные рамы и кружала (условно не показаны) под куполом 1 реставрируемого здания. В заранее подготовленные сквозные отверстия камней купола 1, выполненные радиально и на равном расстоянии друг от друга, устанавливают стальные анкера 4 на клеевую смесь 6, например, состава Ceresit СХ5 (либо другую с аналогичными техническими характеристиками). После набора прочности клеевой смеси 6 устраивают железобетонную оболочку 2 по верху купола 1. В стальных поддерживающих полосах 3 просверливают отверстия по месту расположения ранее установленных стальных анкеров 4 диаметром на 1 мм больше диаметра стального анкера 4. Затем стальные поддерживающие полосы 3 устанавливают меридиально по нижней поверхности купола 1 в заранее подготовленные штрабы (условно не показаны) штукатурного слоя нижней поверхности купола 1 на стальные анкера 4 и закрепляют посредством фиксирующих элементов 5, например гайками в комплекте с корончатыми шайбами, затягивание которых создает предварительное напряжение стальных анкеров 4. После чего стальные поддерживающие полосы 3 маскируют косметическими слоями с последующим локальным восстановлением аутентичной графики (условно не показаны).
Преимуществами устройства усиления купола кладочной структуры является обеспечение несущей способности купола кладочной структуры, требуемой действующими нормативными документами, позволяющее существенно повысить сейсмостойкость здания в целом, а также скрыть элементы усиления косметическими слоями с последующим локальным восстановлением нарушенной аутентичной графики. Реализация полезной модели повысит эффективность реставрационных работ. Предложенное устройство усиления купола кладочной структуры позволит повысить надежность комплексной реконструкции и реставрации зданий, относящихся к объектам культурного наследия.