BG64653B1

BG64653B1 - Опънат диагонален прът за укрепване на сгради

Info

Publication number: BG64653B1
Application number: BG106701A
Authority: BG
Inventors: Alfons Knauf
Original assignee: Richter - System Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2001-07-27
Filing date: 2002-05-15
Publication date: 2005-10-31
Also published as: GR20010100482A; BG106701A; DE10136551A1; FR2827896A1; FR2827896B1; TR200103261A2; RO120859B1; GR1005021B

Abstract

Прътът намира приложение за укрепване на сгради, по-специално за диагонално укрепване на сгради със стоманена скелетна конструкция. Състои се от опъващо въже (4) и свързан с него стоманен анкерен обтегач (6). Обтегачът (6) има опъваща планка (8), работеща на опън, с присъединителни уши (9) в двата й края. Пластичността на планката (8) е по-голяма от тази на опъващото въже (4). Опъващата планка (8) е изработена от плоска стомана. Плоската част, от която е направена планката (8), и присъединителните уши (9) имат еднаква дебелина, като преходният участък от плоската част е закръглен странично към присъединителните уши (9).

Description

(54) ОПЪНАТ ДИАГОНАЛЕН ПРЪТ ЗА УКРЕПВАНЕ НА СГРАДИ

Област на техниката

Изобретението се отнася до опънат диагонален прът за укрепване на сгради и по-точно, за диагонално укрепване чрез опън на сгради със стоманена скелетна конструкция.

Предшестващо състояние на техниката

Опънатите диагонални пръти, чиято главна задача в скелетната конструкция на дадена сграда е да поемат преди всичко само силите на опън, по-специално диагоналното укрепване чрез опън в скелетните конструкции на сградите, много често се изпълняват като опънати диагонални въжени конструкции. Въжетата, използвани за тази цел, са изработени от стомана с повишена якост на опън. Якостта на опън на такива въжета за диагонално укрепване чрез опън е изчислена така, че след отчитане на обичайните коефициенти за безопасност въжето да е в състояние да поеме всички натоварвания, произтичащи от статиката на сградата.

OrJP91 65 817e известно включването в дадена строителна конструкция на диагонален опъващ елемент, състоящ се от опънат прът с плоска пластина във всеки един от краищата му. Такива опъващи прътове трябва да бъдат много солидни, за да се получи необходимата здравина. Следователно в повечето случаи не е възможно използването на такива опъващи прътове като диагонални опъващи елементи в стоманените конструкции на сгради. При известния опъващ прът в случай на прекомерно натоварване ще се деформира самият прът, но не и плоските пластини в краищата на пръта.

Характеристиката на скъсване на стоманените въжета е такава, че при пренатоварване скъсването се получава след настъпването на определена еластична линейна деформация и при незначителна в сравнение с нея пластична линейна деформация. Ето защо, по-големи деформации, превишаващи еластичната линейна деформация на опъващото въже, водят до скъсване, а оттук и до пълно излизане от строя на стоманената скелетна конструкция.

Подобни големи линейни деформации в една сграда се получават най-вече при земетресение в резултат на извънредно големите хоризонтални сили на ускорение. От гледище на безопасността е много важно носещата скелетна конструкция на сградата при подобни големи натоварвания - например при земетресения, да не се срути изцяло, а да запази в основни линии известна устойчивост макар и при известно - поголямо или по-малко, изменение на формата си. Подобно поведение на носещата скелетна конструкция на една сграда е от съществено значение за оцеляването на нейните обитатели при природни катастрофи и може да бъде постигнато само ако има гаранции, че и опънатите диагонални елементи, и най-вече диагоналното укрепване чрез опънати диагонални прътове, няма да се скъсат.

Техническа същност на изобретението

Изобретението си поставя за задача да предложи опънат диагонален прът от описания вид, който няма да се скъса дори и при голямо пренатоварване.

Съгласно изобретението тази задача се решава, като опънатият диагонален елемент в случая се състои от въже и свързан с него стоманен анкерен обтегач, който има съединителна планка, работеща на опън, с елементи за свързване в двете си страни, като пластичността на тази съединителна планка е по-голяма от пластичността на опъващото въже.

Характеристиката на линейната деформация на стоманената съединителна планка на анкерния обтегач се отличава с голяма пластичност, което ще рече, че след един сравнително малък относителен дял на еластичната линейна деформация планката, работеща на опън, ще покаже висок относителен дял на пластичната линейна деформация, така че фактически в планката ще се получи много голямо общо удължаване, преди да се стигне до скъсването й. Благодарение на това при опънатите диагонални прътове за укрепване на сгради може да се реализира управляема характеристика на пластичната деформация, така че въпросната съединителна планка, включена в опънатия диагонален прът за укрепване, ще позволи да се постигне много голяма пластична деформация, преди да бъдат дос тигнати стойностите на натоварването на скъсване на теленото въже. Изработената по този начин съединителна планка, работеща на опън, примерно като опънат диагонален прът в зоната на укрепване на стоманената скелетна конструкция на дадена сграда, ще поеме енергията, получаваща се при високи стойности на хоризонталното ускорение, особено при земетресения, и ще я превърне в пластична линейна деформация на съединителната планка. Енергията ще се разпредели, без да се стигне до разрушаване.

Вярно е, че в резултат на изключително голямата линейна деформация на съединителната планка е възможно да се получи толкова голямо удължение на опънатия диагонален прът за укрепване, че да се стигне до деформиране на сградата. Но тъй като сградата все пак няма да се срути, ще бъде осигурена достатъчна защита на живеещите в нея хора.

Освен това в много случаи дори ще е възможно сградата да се коригира и възстанови отново, като се подменят деформиралите се стоманени анкерни обтегачи. По такъв начин пострадалият при земетресение сграден фонд ще се запази и ще бъде възможно неговото възстановяване с приемливи за целта разходи.

Съгласно изобретението в двата края на обтегача, работещ на опън, в цялото парче са оформени уши с отвори, в качеството на присъединителни елементи. Така по най-прост начин е гарантирано разпределението на силите в двата края на съединителната планка да се постигне до голяма степен, без да възникнат върхови напрежения, които биха могли да доведат до преждевременно скъсване в зоната на присъединяването.

Примери за изпълнение на изобретението

Според едно от примерните изпълнения изобретението се предвижда съединителната планка, работеща на опън, да бъде изработена от плоска стомана, като в краищата на парчето от плоска стомана са оформени присъединителни отвори, препоръчително с кръгла форма.

Оформеният по този начин стоманен анкерен обтегач се изработва лесно, примерно чрез щанцоване или коване, за препоръчване чрез обемно коване.

Някои други изпълнения в рамките на ос новния замисъл на настоящото изобретение са предмет на посочените подпретенции.

Изобретението е разяснено по-подробно с помощта на примерните изпълнения, показани на фигурите, от които:

Фигура 1 представлява дадено пространствено изображение на част от стоманена скелетна конструкция на сграда, като в една от зоните са показани диагоналните прътове за укрепване чрез опъване;

фигура 2 - поглед по посока на стрелката II от изображението на фиг. 1;

фигура 3 - пространствено изображение на детайл от свързването към основата на подпората на един от опънатите диагонални прътове със стоманен анкерен обтегач;

фигура 4 - стоманен анкерен обтегач, гледан от горе;

фигура 5 - стоманен анкерен обтегач, пространствено изображение.

Представената на фиг. 1 и 2 в опростен вид част от стоманена скелетна конструкция на сграда включва подпорите 1, свързани една с друга с трегерите, респ. напречни греди 2. Вертикалните подпори 1 и хоризонталните напречни греди 2 са изработени, примерно, от кухи стоманени профили. Гредите 2 могат да образуват носещи греди или рамгреди за плочите на постройката. За една от зоните на скелетната конструкция е разгледано въпросното изпълнение в качеството на укрепен участък. Всеки един от опънатите диагонални прътове 3 осигурява укрепването на конструкцията чрез работа на опън.

Всеки опънат диагонален прът 3 се състои от опъващо стоманено въже 4, което в единия си край е свързано с една от подпорите 1 посредством свързващия елемент 5. В другия си край опъващото въже 4 е свързано посредством стоманен анкерен обтегач 6 и присъединителен елемент 7 със съответната подпора 1 в зоната на нейната основа.

Както се вижда от фигури 3 до 5, всеки стоманен анкерен обтегач 6 има съединителна планка 8, работеща на опън, която в представеното в случая изпълнение е изработена от плоска стомана, като в двата края на парчето от плоска стомана са оформени кръгли съгласно изобретението присъединителни уши 9. При показаното в този случай примерно изпълнение парчето от плоска стомана, образуващо съединител3 ната планка 8, и присъединителните уши 9 имат еднаква дебелина. Преходът от плоската част на присъединителната планка към присъединителните уши 9 има странично закръгление, за да се избегне възникването на върхови напрежения 5 (ефект на зарязване) в тази зона.

Стоманеният анкерен обтегач 6 е свързан (не е показано) с вложени в присъединителните уши 9 болтове от единия му край посредством анкерна връзка 10 с опъващото въже 4, а от другия му край страна - с присъединителния елемент 7, завинтен към подпората 1 .

Материалът и размерите на съединителната планка 8, работеща на опън, са подбрани така, че стоманеният анкерен обтегач 6 да има значително по-голяма пластичност от опъващото въже 4. За тази цел за изработването на стоманения анкерен обтегач се избира материал с високи показатели за пластичност. Въпреки че в случая говорим за анкерен обтегач от стомана, от само себе си се разбира, че за целта може да бъде избран и друг материал, по-точно материал, чиято характеристика за пластична линейна деформация да отговаря на изискванията в случая.

В случай на претоварване, примерно при възникване на големи сили на хоризонтално ускорение при земетресения или други извънредни събития - например блъсване на кола в сграда, енергията, предадена на опънатия диагонален прът 3 ще бъде преобразувана изцяло в енергия за деформиране на съединителната планка 8. Предизвиканата в такъв случай пластична деформация на съединителната планка 8 няма да доведе - благодарение на нейната пластична характеристика, до скъсване, а ще се получи само разтегляне на опънатия диагонален прът 3.

Claims

Патентни претенции

1. Опънат диагонален прът за укрепване на сгради, по-специално диагонален опънат прът за укрепване на сгради със стоманена скелетна конструкция, като опънатият прът има опъващ елемент, свързан с опъваща планка, характеризиращ се с това, че опъващият елемент е опъващо въже (4), свързано със стоманен анкерен обтегач (6), притежаващ опъваща планка (8) с присъединителни уши (9), като пластичността на стоманения анкерен обтегач (6) е по-голяма от пластичността на опъващото въже (4).
2. Опънат диагонален прът съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че присъединителните уши (9) в двата края на опъващата планка (8) са оформени като присъединителни елементи в цяло парче.
3. Опънат диагонален прът съгласно претенции 1 или 2, характеризиращ се с това, че опъващата планка (8) е изработена от плоска стомана.
4. Опънат диагонален прът съгласно претенции 2 и 3, характеризиращ се с това, че в краищата на плоската стомана, от която е изработена опъващата планка (8), са оформени кръгли присъединителни уши (9).
5. Опънат диагонален прът съгласно претенция 4, характеризиращ се с това, че плоската стомана, от която е изработена опъващата планка (8), и присъединителните уши (9) имат еднаква дебелина.
6. Опънат диагонален прът съгласно претенция 4, характеризиращ се с това, че преходът от плоската част, от която е изработена опъващата планка (8), към присъединителните уши (9) е закръглен странично.