BG64653B1

BG64653B1 - Stretched diagonal rod for building reinforcement

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: FR2827896A1; GR20010100482A; GR1005021B; TR200103261A2; FR2827896B1; RO120859B1; BG106701A; DE10136551A1

Abstract

The rod is used for the reinforcement of buildings, in particular for diagonal reinforcement of buildings having steel skeleton structure. It comprises a rope (4) and anchor stretcher (6) connected to it. Stretcher (6) has a stretching plate (8) operating on the principle of tensility, with connection lugs (9) at both its ends. The plasticity of plate (8) is bigger than that of the tightening rope (4). The stretching plate (8) is made of flat steel. The flat part of which the plate (8) is made and the connection lugs (9) have the same thickness, and the transition section of the flat part is rounded on its sides to the connection lugs (9)

Description

(54) ОПЪНАТ ДИАГОНАЛЕН ПРЪТ ЗА УКРЕПВАНЕ НА СГРАДИ(54) OPEN DIAGONAL BAR FOR STRENGTHENING BUILDINGS

Област на техникатаTechnical field

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.The invention relates to a tensile diagonal bar for supporting buildings, and more specifically for diagonal tensile reinforcement of buildings with a steel skeletal structure.

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

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.Stretched diagonal bars whose main task in the skeletal structure of a building is to absorb only the tensile forces, in particular diagonal tensile reinforcement in the skeletal structures of buildings, are very often performed as stretched diagonal rope structures. The ropes used for this purpose are made of high tensile steel. The tensile strength of such ropes for diagonal tensile strength has been calculated so that after taking into account the usual safety factors, the rope will be able to absorb all the loads arising from the static of the building.

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.OrJP91 65 817e is known for incorporating into a building structure a diagonal tensile element consisting of a flat plate flattened at each of its edges. Such tensioning rods must be very solid in order to obtain the necessary strength. Therefore, in most cases it is not possible to use such tension rods as diagonal tension elements in steel structures of buildings. In the case of a known tensioning rod, in the case of excessive loading, the rod itself will deform, but not the flat plates at the ends of the rod.

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.The characteristic of tearing of steel ropes is such that, when overloaded, tearing occurs after the occurrence of a certain elastic linear deformation and with a slight plastic linear deformation in comparison with it. Therefore, larger deformations in excess of the elastic linear deformation of the tensile rope lead to rupture and hence to a complete failure of the steel skeletal structure.

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.Such large linear deformations in a building are mainly caused by an earthquake as a result of the extremely large horizontal acceleration forces. From a safety point of view, it is very important that the load-bearing skeletal structure of the building under such heavy loads - for example, in earthquakes, not collapse completely but retain a certain degree of stability, albeit with a larger or smaller change in shape. . Such behavior of the skeletal structure of a building is essential for the survival of its occupants in natural disasters and can only be achieved if there are guarantees that the stretched diagonal elements, and in particular the diagonal reinforcement through stretched diagonal bars, will not are torn apart.

Техническа същност на изобретениетоSUMMARY OF THE INVENTION

Изобретението си поставя за задача да предложи опънат диагонален прът от описания вид, който няма да се скъса дори и при голямо пренатоварване.The invention seeks to offer a tensile diagonal bar of the type described, which will not break even under heavy overload.

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.According to the invention, this object is solved by the fact that the stretched diagonal element in this case consists of a rope and a connected steel anchor tensioner, which has a tensile-working connecting plate with connecting elements on both sides, the plasticity of this connecting plate being greater than the plasticity of the tensioning rope.

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.The linear deformation characteristic of the steel anchor plate of the anchor tensioner is characterized by great plasticity, which means that after a relatively small relative proportion of the elastic linear deformation, the tensile plate will show a high relative proportion of the plastic linear deformation. in fact, the bar will receive a very large overall extension before breaking it. Thanks to this, the tensioned diagonal bars for building reinforcement can be controlled kteristika of plastic deformation, so the question Plate included in the stretched upper rod reinforcement will allow to achieve a very large plastic deformation before being dos tignati values of the breaking load of the wire. A tensile joint made in this way, for example by stretching a diagonal bar in the area of reinforcement of a steel skeletal structure of a building, will absorb the energy obtained at high values of horizontal acceleration, especially in earthquakes, and turn it into plastic linear deformation of the coupling plate. The energy will be distributed without breaking down.

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.It is true that as a result of the extremely large linear deformation of the connecting plate, it is possible to obtain such a large extension of the stretched diagonal reinforcing bar that it would result in deformation of the building. However, since the building will still not collapse, sufficient protection will be provided to the people living there.

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.In addition, in many cases it will even be possible to repair and rebuild the building by replacing the deformed steel anchors. In this way, the earthquake-stricken building stock will be preserved and its recovery will be possible at a reasonable cost.

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.According to the invention at the two ends of the tensioner, tensile ears are formed in the entire piece as openings as attachment elements. Thus, in the simplest way, it is ensured that the distribution of forces at the two ends of the coupling plate is achieved to a great extent without peak stresses that could lead to premature rupture in the connection zone.

Примери за изпълнение на изобретениетоExamples of carrying out the invention

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.According to one exemplary embodiment, it is provided that the tensile joint is made of flat steel, with circular shaped openings preferably formed in the ends of the flat steel piece.

Оформеният по този начин стоманен анкерен обтегач се изработва лесно, примерно чрез щанцоване или коване, за препоръчване чрез обемно коване.The steel anchor formed in this way is easily fabricated, for example by punching or forging, as recommended by bulking.

Някои други изпълнения в рамките на ос новния замисъл на настоящото изобретение са предмет на посочените подпретенции.Some other embodiments within the scope of the present invention are subject to the foregoing claims.

Изобретението е разяснено по-подробно с помощта на примерните изпълнения, показани на фигурите, от които:The invention is explained in more detail by way of the exemplary embodiments shown in the figures, of which:

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;Figure 1 is a spatial representation of a part of a steel skeletal structure of a building, showing in one area the diagonal bars for tensile reinforcement;

фигура 2 - поглед по посока на стрелката II от изображението на фиг. 1;FIG. 2 is a view in the direction of the arrow II of FIG. 1;

фигура 3 - пространствено изображение на детайл от свързването към основата на подпората на един от опънатите диагонални прътове със стоманен анкерен обтегач;Figure 3 is a spatial representation of a detail of the connection to the base of the support of one of the stretched diagonal bars with a steel anchor tensioner;

фигура 4 - стоманен анкерен обтегач, гледан от горе;FIG. 4 is a top view of a steel anchor tensioner; FIG.

фигура 5 - стоманен анкерен обтегач, пространствено изображение.Figure 5 - Steel anchor tensioner, spatial image.

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.The embodiment of FIG. 1 and 2, in a simplified form, part of a steel skeletal structure of a building includes the supports 1 connected to one another by the slats or respectively. transverse beams 2. The vertical supports 1 and the horizontal transverse beams 2 are made, for example, of hollow steel profiles. The beams 2 can form supporting beams or frames for the building slabs. For one of the areas of the skeletal structure, the construction in question is considered as a fortified section. Each of the stretched diagonal bars 3 provides the structure with tensile strength.

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.Each tensile diagonal rod 3 consists of a tensile steel rope 4 which at one end is connected to one of the supports 1 by the connecting element 5. At the other end, the tensile rope 4 is connected by a steel anchor tensioner 6 and a connecting element 7 to the corresponding support 1 in the area at its base.

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.As can be seen from FIGS. 3 to 5, each steel anchor tensioner 6 has a tensile plate 8, which in the present embodiment is made of flat steel, with circular connections formed at the two ends of the flat steel piece according to the invention. ears 9. In the example shown in this case, the flat steel piece forming the connector plate 8 and the connecting ears 9 have the same thickness. The transition from the flat part of the connecting plate to the connecting ears 9 has a lateral rounding to avoid the occurrence of peak stresses 5 (shearing effect) in this zone.

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 .The steel anchor tensioner 6 is connected (not shown) to bolts 9 inserted into the connecting ears at one end by an anchor connection 10 to the tensioning rope 4 and at the other end to the connecting element 7 screwed to the support 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.The material and dimensions of the tensile plate 8 are selected such that the steel anchor tensioner 6 has significantly greater plasticity than the tensioning rope 4. For this purpose, a material with high plasticity properties is selected for the fabrication of the steel anchor tensioner. . Although in this case we are talking about anchors made of steel, it goes without saying that for this purpose another material may be selected, namely a material whose characteristic of plastic linear deformation meets the requirements in the case.

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.In the event of an overload, for example, when high horizontal acceleration forces occur in earthquakes or other emergencies - for example, a collision of a car into a building, the energy transmitted to the stretched diagonal bar 3 will be completely converted into energy to deform the connecting plate 8. in this case, plastic deformation of the connecting plate 8 will not, due to its plastic characteristic, break, but will only result in the extension of the taut diagonal bar 3.

Claims

1. A tensile diagonal rod for building support, in particular a diagonal tensile rod for buildings with a steel skeletal structure, the tensile rod having a tensioning element connected to a tensioning plate, characterized in that the tensioning element is a tensile element (4) ) connected to a steel anchor tensioner (6) having a tensioning plate (8) with connecting ears (9), the plasticity of the steel anchor tensioner (6) being greater than the plasticity of the tensioning rope (4).

2. Tensioned diagonal bar according to claim 1, characterized in that the connecting ears (9) at the two ends of the tensioning plate (8) are formed as joining elements as a whole piece.

3. Tensioned diagonal bar according to claim 1 or 2, characterized in that the tensioning plate (8) is made of flat steel.

4. Tensioned diagonal bar according to claims 2 and 3, characterized in that round connecting ears (9) are formed at the ends of the flat steel from which the tensioning plate (8) is made.

5. Tensioned diagonal bar according to claim 4, characterized in that the flat steel of which the tensioning plate (8) is made and the connecting ears (9) have the same thickness.

6. Tensioned diagonal bar according to claim 4, characterized in that the transition from the flat part of which the tensioning plate (8) is made to the connecting ears (9) is rounded laterally.