RU130333U1

RU130333U1 - SPRINGEL FOR STRENGTHENING AND SURVIVAL OF A BENDED REINFORCED CONCRETE ELEMENT

Info

Publication number: RU130333U1
Application number: RU2013105508/03U
Authority: RU
Inventors: Василий Сергеевич Плевков; Георгий Иванович Однокопылов; Инна Владимировна Богатырева
Priority date: 2013-02-08
Filing date: 2013-02-08
Publication date: 2013-07-20

Abstract

1. Шпренгель для усиления и обеспечения живучести изгибаемого железобетонного элемента, состоящий из двух симметричных стержневых ветвей, закрепленных между собой в верхней части железобетонного элемента через сжатые элементы, а в нижней части - через опорный стержень, установленный по низу железобетонного элемента в месте перегиба ветвей, отличающийся тем, что ветви шпренгеля выполнены трапециевидными и снабжены дополнительным опорным стержнем, расположенным по низу балки в месте второго перегиба ветвей, кроме этого, каждая ветвь дополнительно содержит натяжные устройства, например, в виде муфт или талрепов, а наклонные стороны ветвей выполнены из двух стержней и соединены между собой с помощью указанных натяжных устройств.2. Шпренгель по п.1, отличающийся тем, что сжатые элементы в верхней части железобетонного элемента соединены между собой по верхнему поясу балки с помощью металлических пластин.1. Sprengel to strengthen and ensure the survivability of a flexible reinforced concrete element, consisting of two symmetrical rod branches, fixed to each other in the upper part of the reinforced concrete element through the compressed elements, and in the lower part - through a support rod installed on the bottom of the reinforced concrete element at the bend of the branches, characterized in that the truss branches are trapezoidal and equipped with an additional support rod located at the bottom of the beam in the place of the second bend of the branches, in addition, each branch is additional ADDITIONAL comprises a tensioning device, such as clutch or the turnbuckles, and the inclined side branches formed from two rods and are interconnected by means of said tensioning ustroystv.2. Sprengel according to claim 1, characterized in that the compressed elements in the upper part of the reinforced concrete element are interconnected along the upper belt of the beam using metal plates.

Description

Полезная модель относится к области строительства, а именно к устройствам для усиления строительных конструкций, преимущественно изгибаемых железобетонных балок и плит, и может быть использована для поврежденных и неповрежденных конструкций при недостаточной их несущей способности или увеличении на них эксплуатационных нагрузок.The utility model relates to the field of construction, namely, devices for reinforcing building structures, mainly bent reinforced concrete beams and plates, and can be used for damaged and undamaged structures with insufficient bearing capacity or increased operational loads on them.

Известна конструкция усиления железобетонной балки, предварительно напряженной двухветвевой шпренгельной затяжкой, в которой шарнирные опоры затяжки в местах перегиба ветвей выполняют подвижными вдоль оси балки и с дополнительными тяжами, которые закрепляют в местах перегиба затяжки (Авторское свидетельство СССР №117097 А, кл. Е04G 23/02, 1985). При этом затяжку закрепляют на торцах балки в верхней ее части, а тяжи - на торцевой грани балки ниже нейтральной оси. Тяжи выполняют с горизонтальными и наклонными участками, а в местах перегиба на нижнюю грань балки устраивают шарнирно-неподвижные опоры. Устройство тяжей позволяет создать дополнительные опоры между опорой затяжки и опорой балки. В каждой опоре возникают реакции анкерных узлов, вертикальные составляющие которых выгибают балку в направлении, противоположном действию внешней нагрузки. Известная конструкция применима для неповрежденных балочных конструкций при увеличении на них эксплуатационной нагрузки. Усиление железобетонной балки предварительно напряженной двухветвевой шпренгельной затяжкой по а. св. №117097 не пригодно для использования поврежденных конструкций, при его применении необходимо усиливать балку по всей длине, что приводит к увеличению расхода металла; крепление шпренгельных затяжек и создание напряжения с помощью анкерных натяжных узлов, расположенных только в торцах балок, может создать сложности при производстве работ, т.к. эти грани труднодоступны у эксплуатируемых конструкций.There is a known reinforcement structure for a reinforced concrete beam pre-stressed by a two-branch truss tightening, in which the hinged tightening supports in the places of bending of branches are movable along the axis of the beam and with additional strands that are fixed in places of bending of the tightening (USSR Author's Certificate No. 117097 A, class E04G 23 / 02, 1985). At the same time, the tightening is fixed on the ends of the beam in its upper part, and the cords on the end face of the beam below the neutral axis. The rods are performed with horizontal and inclined sections, and in places of inflection to the lower edge of the beam, pivotally-fixed supports are arranged. The device of the cords allows you to create additional support between the support of the tightening and support of the beam. In each support, reactions of anchor units occur, the vertical components of which bend the beam in the opposite direction to the external load. The known design is applicable for undamaged beam structures with an increase in their operational load. Reinforcement of a reinforced concrete beam with a prestressed two-branch truss tightening according to a. St. No. 117097 is not suitable for the use of damaged structures, in its application it is necessary to strengthen the beam along the entire length, which leads to an increase in metal consumption; fastening spreggel puffs and creating tension with the help of anchor tension nodes located only at the ends of the beams can create difficulties in the performance of work, as these faces are difficult to access for operating structures.

За прототип принята конструкция вложенного шпренгеля для усиления изгибаемого железобетонного элемента для реализации способа усиления железобетонных балок (патент RU №2270903, E04G 23/00, фиг.2), состоящая из двух симметричных ветвей, закрепленных в верхней части железобетонной балки через сжатый элемент, а в нижней части - через стержень, размещенный в месте перегиба. Шпренгель установлен внутри основной шпренгельной затяжки и имеет треугольную форму, при этом напряжение в ветвях осуществляется с помощью натяжных устройств основной шпренгельной затяжки.For the prototype, the design of the embedded truss for reinforcing a bent reinforced concrete element for implementing the method of reinforcing reinforced concrete beams (patent RU No. 2270903, E04G 23/00, figure 2), consisting of two symmetrical branches fixed to the upper part of the reinforced concrete beam through a compressed element, and in the lower part - through a rod located at the inflection point. The sprengel is installed inside the main truss spreader and has a triangular shape, while the branches are tensioned with the main truss spreader tensioners.

Основная шпренгельная затяжка с вложенным шпренгелем позволяет усилить одну или несколько зон разрушения по длине железобетонного элемента или обеспечить с помощью вложенного шпренгеля усиление конструкции в определенном, точечном, месте конструкции. Изменяя угол наклона ветвей шпренгеля, можно увеличить зону усиления, но при этом в ветвях шпренгеля необходимо будет создавать большие напряжения, а так как для элементов усиления рекомендуется использовать низкоуглеродистые стали, то возникает, в свою очередь, ограничение в достижении необходимых напряжений.The main truss tightening with the embedded truss allows you to strengthen one or more fracture zones along the length of the reinforced concrete element or to provide structural reinforcement at a specific, point, construction site using the embedded truss. By changing the angle of inclination of the branches of the truss, it is possible to increase the reinforcement zone, but at the same time it will be necessary to create large stresses in the branches of the truss, and since it is recommended to use low-carbon steels for reinforcing elements, there is, in turn, a limitation in achieving the required stresses.

Задача полезной модели - обеспечение живучести аварийного изгибаемого железобетонного элемента, имеющего местные повреждения, или участка конструкции с предполагаемым избыточным нагрузочным резервом путем повышения несущей способности и уменьшения деформативности этого участка при низких экономических затратах.The objective of the utility model is to ensure the survivability of an emergency bending reinforced concrete element that has local damage, or a structural section with an expected excess load reserve by increasing the bearing capacity and reducing the deformability of this section at low economic cost.

Заявляемый шпренгель, как и прототип, состоит из двух симметричных стержневых ветвей, закрепленных между собой в верхней части железобетонного элемента, например балки, через сжатые элементы, а в нижней части - через опорный стержень, установленный по низу балки в месте перегиба ветвей.The inventive sprengel, like the prototype, consists of two symmetrical rod branches, fixed to each other in the upper part of the reinforced concrete element, for example, beams, through compressed elements, and in the lower part, through a support rod installed at the bottom of the beam at the point of branch bending.

В отличие от прототипа ветви шпренгеля согласно полезной модели выполнены трапециевидными и снабжены дополнительным опорным стержнем, расположенным по низу балки в месте второго перегиба ветвей. Отличием является то, что в состав каждой ветви дополнительно входят натяжные устройства, выполненные, например, из муфт или талрепов. Боковые стороны ветвей выполнены составными, из двух стержней. Стержни соединены между собой с помощью указанных дополнительных натяжных устройств. Сжатые элементы в верхней части железобетонного элемента, например балки или плиты, соединены между собой по верху балки (или плиты) с помощью металлических пластин. В отличие от прототипа перегиб нижних частей симметричных ветвей шпренгеля осуществляется в двух точках, обеспечивая шпренгелю трапециевидную форму, а трапециевидная форма шпренгеля может полностью охватить поврежденный либо усиливаемый участок изгибаемой конструкции и может быть закреплена в любом месте конструкции.In contrast to the prototype, the branches of the truss according to the utility model are trapezoidal and equipped with an additional support rod located at the bottom of the beam in the place of the second bend of the branches. The difference is that each branch additionally includes tensioning devices made, for example, of couplings or turnbuckles. The sides of the branches are made of two rods. The rods are interconnected using these additional tensioning devices. Compressed elements in the upper part of a reinforced concrete element, for example a beam or slab, are interconnected along the top of the beam (or slab) using metal plates. Unlike the prototype, the lower parts of the symmetrical branches of the truss are bent at two points, providing the trapezoidal shape of the truss, and the trapezoidal form of the truss can completely cover the damaged or reinforced section of the bent structure and can be fixed anywhere in the structure.

Предложенный шпренгель позволяет разработать конструкцию усиления, полностью охватывающую выявленную зону разрушения железобетонного изгибаемого элемента. Заявленный шпренгель с обеспечением живучести устанавливается в том месте конструкции, где имеются повреждения или недостаточна несущая способность. Предложенное техническое решение позволяет снизить экономические затраты по сравнению с прототипом в связи со снижением материалоемкости конструкции усиления, усилить только то место, где произошло повреждение, не затрагивая неповрежденных участков. Заявляемое в качестве полезной модели техническое решение позволяет не только восстановить проектную несущую способность железобетонной конструкции, но и добиться повышения нагрузочной способности и жесткости конструкции в требуемых пределах, а следовательно обеспечить эксплуатацию изгибаемого элемента, несмотря на полученные повреждения, т.е. обеспечить живучесть железобетонной конструкции.The proposed sprengel allows you to develop a reinforcement design that completely covers the identified zone of destruction of the reinforced concrete bending element. The claimed sprengel with survivability is installed in the place of construction where there is damage or insufficient bearing capacity. The proposed technical solution allows to reduce economic costs compared with the prototype in connection with a decrease in the material consumption of the reinforcement structure, to strengthen only the place where the damage occurred, without affecting the undamaged sections. The technical solution claimed as a utility model allows not only to restore the design bearing capacity of the reinforced concrete structure, but also to increase the load capacity and structural rigidity within the required limits, and therefore ensure the operation of the bent element, despite the damage received, i.e. provide survivability of reinforced concrete structures.

Совокупность существенных признаков, характеризующая заявляемую полезную модель, в известных источниках информации не обнаружена, что подтверждает новизну полезной модели.The set of essential features characterizing the claimed utility model is not found in known sources of information, which confirms the novelty of the utility model.

Полезная модель пояснена чертежами, где на фиг.1 приведен общий вид изгибаемой железобетонной конструкции (балки), усиленной шпренгелем, на фиг.2 - поперечный разрез усиленной железобетонной балки.The utility model is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a general view of a flexible concrete structure (beam) reinforced with a spreel, and Fig. 2 is a cross-sectional view of a reinforced concrete beam.

Заявляемый шпренгель для усиления изгибаемой железобетонной балки 1 содержит нижние 2 и верхние 3 стержни в каждой ветви шпренгеля. Ветви симметрично закреплены на балке 1. В местах перегиба установлены опорные стержни 4. В верхней части ветви закреплены между собой через сжатые элементы 5. Стержни 2, 3 соединены между собой натяжным устройствами 6. Сжатые элементы 5 выполнены в виде профильных уголков и соединены по верху балки металлическими пластинами 7. Возможно иное исполнение сжатых элементов, которое не вызывает затруднений у специалистов данной области, например, в виде металлических пластин.The inventive truss for reinforcing a flexible concrete beam 1 contains the lower 2 and upper 3 rods in each branch of the truss. The branches are symmetrically fixed to the beam 1. At the inflection points, support rods are installed 4. In the upper part of the branch, they are fixed to each other through compressed elements 5. The rods 2, 3 are interconnected by tensioning devices 6. The compressed elements 5 are made in the form of profile angles and are connected along the top beams with metal plates 7. There may be a different execution of the compressed elements, which does not cause difficulties for specialists in this field, for example, in the form of metal plates.

На изгибаемую железобетонную конструкцию (балку) 1 на верхний пояс сначала устанавливаются сжатые элементы 5, соединенные между собой металлическими пластинами 7. Затем к сжатым элементам 5 крепятся при помощи сварки верхние стержни 3. Далее к нижнему поясу балки 1 монтируются опорные стержни 4, через которые осуществляется соединение нижних стержней 3. Нижние 2 и верхние 3 стержневые элементы, составляющие двухветвевой симметричный шпренгель, соединяются между собой с помощью муфт или талрепов 6. Этими же устройствами создается напряжение в двухветвевом симметричном шпренгеле. Двухветвевой симметричный шпренгель крепится вокруг места конструкции, получившего повреждения 8, либо в месте, требующем повышения несущей способности или жесткости, т.е. может по мере необходимости перемещаться по длине изгибаемой железобетонной конструкции.On a flexible reinforced concrete structure (beam) 1, on the upper belt, first, compressed elements 5 are mounted, interconnected by metal plates 7. Then, upper rods 3 are fastened to the compressed elements 5 by welding. Then, supporting rods 4 are mounted to the lower belt of the beam 1, through which the lower rods are connected 3. The lower 2 and upper 3 rod elements that make up the two-branch symmetrical truss are connected to each other by means of couplings or lanyards 6. These devices create a voltage in two-branch symmetrical truss. A two-branch symmetrical truss is mounted around the place of the structure that has suffered damage 8, or in a place requiring increased bearing capacity or stiffness, i.e. can, as necessary, move along the length of a flexible concrete structure.

Полезная модель промышленно применима, ее можно многократно реализовать с достижением указанного технического результата.The utility model is industrially applicable, it can be repeatedly implemented with the achievement of the specified technical result.

Claims

1. Sprengel to strengthen and ensure the survivability of a flexible reinforced concrete element, consisting of two symmetrical rod branches, fixed to each other in the upper part of the reinforced concrete element through the compressed elements, and in the lower part - through a support rod installed on the bottom of the reinforced concrete element at the bend of the branches, characterized in that the truss branches are trapezoidal and equipped with an additional support rod located at the bottom of the beam in the place of the second bend of the branches, in addition, each branch is additional ADDITIONAL comprises a tensioning device, such as clutch or the turnbuckles, and the inclined side branches formed from two rods and are interconnected by means of said tensioning device.

2. Sprengel according to claim 1, characterized in that the compressed elements in the upper part of the reinforced concrete element are interconnected along the upper belt of the beam using metal plates.