CZ17113U1 - Nosník se zvětšenou únosností - Google Patents

Description

Nosník se zvětšenou únosností

Oblast techniky

Technické řešení se týká nosníku se zvětšenou únosností určeného pro opravy a rekonstrukce stropů ve starých budovách.

Dosavadní stav techniky

Při rekonstrukci starých budov je často nezbytné provést opravu stropů. Mnohdy jsou v souvislosti s novým využíváním budov kladeny požadavky na dodatečné zvětšení únosnosti stropů, což vede i k nutnému podstatnému zvýšení únosnosti stropních nosníků.

Známými způsoby jsou tyto požadavky řešeny např. odstraněním starých stropů a jejich nahraze10 ním novou konstrukcí, nabetonováním nových podlah a zajištěním jejich spolupůsobení se stávajícími nosníky, připojením nových dřevěných nebo ocelových prvků v porušených místech (zhlaví), odstraněním poškozených částí nosníků a jejich náhradou novými částmi, ať už dřevěnými nebo ocelovými.

U betonových a ocelových stropních nosníků je zvětšení únosnosti řešeno buď jejich nahrazením 15 novými nebo zesílením, které se provádí připojováním nových nosných ocelových prvků. Při připojení nových ocelových prvků k nosníku jsou tyto prvky namáhané pouze ohybem a vzhledem k jejich relativně malé ohybové tuhosti nedostatečně využity.

Lepšího využití se dosahuje připojováním ocelových lan ve tvaru řetězovky nebo polygonu, případně přímých lan při spodní hraně nosníku, která po jejich ukotvení v obou zhlavích nosníku a po napnutí působí proti zatížení.

Způsoby zvětšování únosnosti pomocí lan mají řadu nevýhod, zejména obtížnou až nereálnou kontrolu síly v laně, značné ztráty předpětí v důsledku rozměrových změn nosníku a lana od teploty a dotvarování betonu, od prokluzu lan v ukotvení atd.

Uvedené nedostatky mají i řešení podle patentů FR 1544207 a GB 68035, kde je použití omeze25 no pouze na ocelové nosníky a přesto jsou ztráty předpětí nekontrolovatelné a hodnota přepínacích sil je obtížně kontrolovatelná.

Stejné nedostatky má i řešení podle patentu US 5671572 určené pouze pro betonové nosníky.

Z patentu 295097 je znám nosník se zvětšenou únosností, složený ze tří prvků s ohybovou tuhostí, připojených k nosníku tak, že nad dvěma prvky upevněnými na svých koncích u spodní hrany nosníku je s přesahy třetí prvek, který tvoří v místě přesahů podélné mezery. V místě přesahů jsou v blízkosti konců horního prvku šroubové spoje mezi tímto prvkem a spodními prvky.

Šroubovými spoji jsou vyvozeny svěrné síly vytvářející v soustavě prvků předpětí, způsobující v upevňovacích bodech svislé síly, vyvolávající v součtu v nosníku ohybové momenty opačného smyslu než momenty od zatížení. Nedostatek tohoto řešení je v tom, že jsou použitelné pouze pro nosníky s malou výškou profilu.

Z užitného vzoru č. 15534 je známo technické řešení nosníku se zvětšenou únosností, které tento nedostatek odstraňuje, ale zůstává u soustavy prvků s ohybovou tuhostí, spojených svislými šroubovými spoji vyvozujícími svěrné síly vytvářející v soustavě prvků předpětí a způsobující v nosníku ohybové momenty opačného smyslu než momenty od zatížení. Relativně složitá sousta40 va prvků se šroubovými spoji, je vyvolána snahou zvětšit únosnost nosníků s použitím krátkých prvků, snadno transportovatelných do stavby, bez náročných zvedacích prostředků.

Podstata technického řešení

Uvedené nedostatky odstraňuje nosník se zvětšenou únosností s připojeným nejméně jedním předpjatým kovovým prvkem s ohybovou tuhostí způsobujícím v nosníku ohybové momenty

-1 CZ 17113 Ul opačného smyslu než momenty od zatížení. Podstata technického řešení spočívá v tom, že předpjatý ohnutý kovový prvek je připojen k nosníku nejméně na jedné jeho vnější ploše.

Předpjatý ohnutý kovový prvek může být připojen k horní ploše nosníku pomocí šroubů umístěných ve vzdálenosti 15 až 35 % délky prvku od jeho konců, jimiž je uložen na podložkách.

Předpjatý ohnutý kovový prvek může být připojen ke spodní ploše nosníku svými konci pomocí šroubů přes podložky umístěné ve vzdálenosti 15 až 35 % délky prvku od jeho konců.

Předpjatý ohnutý kovový prvek může být připojen k boční ploše nosníku na koncích pomocí svorníků a ve vzdálenosti 15 až 35 % délky prvku od jeho konců je připojen k nosníku pomocí šroubů.

ío Přehled obrázků na výkresech

Podrobněji je technické řešení objasněno na výkresech, kde na obr. 1 je schematicky znázorněn pohled na nosník s předpjatým prvkem umístěným na horní ploše nosníku, na obr. 2 je nosník s předpjatým prvkem umístěným na spodní ploše nosníku a na obr. 3 je nosník s předpjatým prvkem umístěným na boční ploše nosníku.

Příklady provedení technického řešení

Příklad 1

V příkladu je uveden prostý rovnoměrně zatížený nosník 1 podle technického řešení. K. nosníku I, který je tvořen dřevěným trámem se čtyřúhelníkovým průřezem, je na jeho horní plochu upevněn předpjatý ohnutý kovový prvek 2 s ohybovou tuhostí, tvořený válcovaným profilem U. Před20 pjatý prvek 2 je na koncích uložen na podložkách 4 a pomocí šroubů 3 a matek 7 umístěných souměrně ve vzdálenosti 25 % délky prvku 2 od konců je připojen k nosníku i. Montáž probíhá tak, že na horní plochu nosníku 1 jsou upevněny u jeho konců podložky 4, na něž je položen prvek i s předvrtanými děrami, kterými jsou provlečeny šrouby 3. Pak je dotažením matek 7 předpjatý prvek 2 prohnut směrem k horní ploše nosníku I. Vzniklé síly vyvolávají v nosníku I ohybový moment opačného smyslu, než momenty od zatížení. V nosníku i zůstává redukovaný moment 8, jak je schematicky naznačeno na obr. 1.

Příklad 2

V příkladu je uveden prostý nosník I se zvětšenou únosností podle technického řešení. K. rovnoměrně zatíženému betonovému nosníku i jsou na spodní plochu připevněny podložky 4, umístěné ve vzdálenosti 30 % délky prvku, přes něž je přitažením šroubů 3 na koncích předpjatého prvku 2, tvořeného válcovaným profilem I, prohnutý předpjatý prvek 2. Montáž probíhá obdobně jako v příkladu 1 a účinky jsou rovněž stejné. Průběh redukovaného momentu 8 je schematicky naznačen v obr. 2.

Příklad 3

V příkladu je uveden stropní nosník se zvětšenou únosností podle technického řešení. Nosník I s obdélníkovým průřezem je tvořen dřevěným trámem, k jehož boční ploše je na svých koncích upevněn pomocí svorníků 5 a šroubů 6 předpjatý prohnutý prvek 2, tvořený uzavřeným profilem. Montáž probíhá tak, předpjatý prvek 2 ohnutý pomocí vnějších sil, např. hydraulických zvedáků, je připevněn pomocí svorníků 5 a šroubů 6 k boční ploše nosníku i. V tomto případě jsou svor40 niky 5 i šrouby 6 namáhány smykem. Účinky jsou stejné jako v příkladech 1 a 2.

Průmyslová využitelnost

Nosník se zvětšenou únosností podle technického řešení je využitelný při opravách a rekonstrukcích dřevěných, betonových a ocelových stropních nosníků.

Claims (4)

NÁROKY NA OCHRANU

1. Nosník se zvětšenou únosností s připojeným nejméně jedním předpjatým kovovým prvkem s ohybovou tuhostí způsobujícím v nosníku ohybové momenty opačného smyslu než momenty od zatížení, vyznačený tím, že přepjatý ohnutý kovový prvek je připojen k nosníku

5 nejméně na jedné jeho vnější ploše.

2. Nosník podle nároku 1, vyznačený tím, že předpjatý prohnutý kovový prvek (2) je připojen k horní ploše nosníku (1) pomocí šroubů (3) umístěných ve vzdálenosti 15 až 35 % délky prvku (1) od jeho konců, jimiž je uložen na podložkách (4).

3. Nosník podle nároku 1, vyznačený tím, že předpjatý prohnutý kovový prvek (2) je ío připojen ke spodní ploše nosníku (1) na svých koncích pomocí šroubů (3) přes podložky (4) umístěné ve vzdálenosti 15 až 35 % délky prvku (1) od jeho konců.

4. Nosník podle nároku 1, vyznačený tím, že předpjatý ohnutý kovový prvek (2) je připojen k boční ploše nosníku (1) na koncích pomocí svorníků (5) a ve vzdálenosti 15 až 35 % délky prvku (1) od jeho konců je připojen k nosníku (1) pomocí šroubů (6).