RU173965U1

RU173965U1 - DEVICE FOR FASTENING COMPOSITE MATERIALS WHEN STRENGTHENING BRIDGE STRUCTURES

Info

Publication number: RU173965U1
Application number: RU2016136881U
Authority: RU
Inventors: Александр Иванович Служаев; Сергей Александрович Бокарев; Максим Олегович Ящук
Original assignee: Александр Иванович Служаев; Сергей Александрович Бокарев; Максим Олегович Ящук
Priority date: 2016-09-14
Filing date: 2016-09-14
Publication date: 2017-09-22

Abstract

Полезная модель относится к области устройств по усилению существующих конструкций мостов, в основном железобетонных. Данное устройство может быть использовано для усиления малых и средних мостов, в англоязычной литературе fixing device with composite materials.Полезной моделью решается задача создания устройства для усиления пролетных строений мостов, позволяющее уменьшить отслоение композиционного материала от поверхности железобетонной балки, что приведет к увеличению несущей способности пролетных строений мостов.Поставленная задача решается за счет того, что устройство, содержащее два зажима, в виде труб, заполненных цементно-песчаным армирующим раствором (1), для фиксации ПКМ полос (7), закрепленных на поверхности балки (8), согласно предлагаемому, каждая труба расположена с заведением вокруг нее конца полосы материала, а Г-образные резьбовые шпильки (2) зажимов закручены и расположены в отверстиях балки анкера (5) и зафиксированы в отверстиях труб посредством гаек (3) и шайб (4). При использовании устройства увеличивается трещиностойкость, следовательно увеличивается несущая способность.The utility model relates to the field of devices for strengthening existing bridge structures, mainly reinforced concrete. This device can be used to strengthen small and medium bridges, in the English literature fixing device with composite materials. A useful model solves the problem of creating a device for strengthening spans of bridges, which allows to reduce the delamination of the composite material from the surface of the reinforced concrete beam, which will increase the bearing capacity of the spans bridge structures. The problem is solved due to the fact that the device containing two clamps in the form of pipes filled with cement-sand reinforcing mortar (1), d I fix PCM strips (7) fixed on the surface of the beam (8), according to the proposed, each pipe is located with an institution around the end of the strip of material, and the L-shaped threaded studs (2) of the clamps are twisted and located in the holes of the anchor beam (5) and fixed in the holes of the pipes by means of nuts (3) and washers (4). When using the device increases crack resistance, therefore, increases the bearing capacity.

Description

Полезная модель относится к области устройств по усилению существующих конструкций мостов, в основном железобетонных. Данное устройство может быть использовано для усиления малых и средних мостов, в англоязычной литературе fixing device with composite materials.The utility model relates to the field of devices for strengthening existing bridge structures, mainly reinforced concrete. This device can be used to strengthen small and medium bridges, in the English literature fixing device with composite materials.

Известна конструкция устройства закрепления композиционных материалов для усиления конструкций мостов, состоящая из стальной пластины (приспособление для закрепления), закрепленной на обоих концах полосы композиционного материала и устройства натяжения [Siwowski, Т. Strengthening Bridges with Prestressed CFRP Strips. / T. Siwowski. - Journal of civil engineering, 2012. - Том 7., Выпуск 1.].Known design of the device for fixing composite materials to strengthen bridge structures, consisting of a steel plate (fixture for fixing), fixed at both ends of the strip of composite material and the tension device [Siwowski, T. Strengthening Bridges with Prestressed CFRP Strips. / T. Siwowski. - Journal of civil engineering, 2012. - Volume 7., Issue 1.].

Устройство закрепления композиционных материалов, выполненное по такому образцу не усиливает, адгезию композиционного материала и железобетонной балки, в области закрепления стальной пластины с железобетонной балкой пролетного строения моста происходит отслоение композиционного материалам, что приводит к преждевременному снижению несущей способности конструкции моста.The device for fixing composite materials made according to this model does not enhance the adhesion of the composite material and the reinforced concrete beam, in the area of fixing the steel plate with the reinforced concrete beam of the span of the bridge, delamination of the composite materials occurs, which leads to premature reduction in the bearing capacity of the bridge structure.

Также известна конструкция устройства закрепления композиционных материалов [Neto, J. Numerical modelling of concrete beams reinforced with prestressed CFRP P. / J. Neto - Springer Science + Business Media B.V. 2009].Also known is the construction of a composite material fixing device [Neto, J. Numerical modeling of concrete beams reinforced with prestressed CFRP P. / J. Neto - Springer Science + Business Media B.V. 2009].

Устройства закрепления, выполненные по такому образцу, также не препятствуют отслоению композиционного материала от железобетонной балки, в области закрепления цилиндрического зажима с железобетонной балкой пролетного строения моста.Fixing devices made according to this model also do not prevent the peeling of the composite material from the reinforced concrete beam in the area of fixing the cylindrical clamp with the reinforced concrete beam of the span of the bridge.

Наиболее близким к заявляемому является устройство закрепления композиционных материалов для усиления конструкций пролетных строений мостов [Stephen Grelle. Review of Anchorage Systems for Externally Bonded FRP Laminates. / Stephen Grelle. - International Journal of Concrete Structures and Materials, Vol. 7, No. 1, pp. 17-33, March 2013].Closest to the claimed is a device for fixing composite materials to strengthen the structures of bridge spans [Stephen Grelle. Review of Anchorage Systems for Externally Bonded FRP Laminates. / Stephen Grelle. - International Journal of Concrete Structures and Materials, Vol. 7, No. 1, pp. 17-33, March 2013].

Устройство закрепления содержит: два специальных зажима для фиксации полимер-композиционных полос (ПКМ) в виде стального цилиндра с отверстиями, закрепленного в подготовленное посадочное место на поверхности балки двумя металлическими шпильками. Окончательная фиксация продольной полимер-композиционной полосы проводится наклеиванием полосы подобного материала в перпендикулярном направлении.The fixing device contains: two special clamps for fixing the polymer-composite strips (PCM) in the form of a steel cylinder with holes fixed in a prepared seat on the surface of the beam with two metal studs. The final fixation of the longitudinal polymer-composite strip is carried out by gluing a strip of similar material in the perpendicular direction.

При этом устройство имеет ряд недостатков: длительность монтажа за счет установки системы с двух концов и возможное отслоение полимер композиционных полос.However, the device has several disadvantages: the duration of the installation due to the installation of the system from two ends and the possible delamination of the polymer composite strips.

Полезной моделью решается задача создания устройства для усиления пролетных строений мостов, позволяющее уменьшить отслоение композиционного материала от поверхности железобетонной балки, что приведет к увеличению несущей способности пролетных строений мостов.A useful model solves the problem of creating a device for strengthening spans of bridges, which allows to reduce the delamination of the composite material from the surface of a reinforced concrete beam, which will lead to an increase in the bearing capacity of spans of bridges.

Поставленная задача решается за счет того, что устройство, содержащее два зажима, в виде труб, заполненных цементно-песчаным армирующим раствором, для фиксации ПКМ полос, закрепленных на поверхности балки, согласно предлагаемому, каждая труба расположена с заведением вокруг нее конца полосы материала, а Г-образные резьбовые шпильки зажимов закручены и расположены в отверстиях балки анкера и зафиксированы в отверстиях труб посредством гаек и шайб. При использовании устройства увеличивается трещиностойкость, следовательно увеличивается несущая способность.The problem is solved due to the fact that the device containing two clamps, in the form of pipes filled with cement-sand reinforcing solution, for fixing PCM strips fixed to the surface of the beam, according to the proposed, each pipe is located with an institution around it the end of the strip of material, and The L-shaped threaded studs of the clamps are twisted and located in the holes of the anchor beam and are fixed in the holes of the pipes by means of nuts and washers. When using the device increases crack resistance, therefore, increases the bearing capacity.

Заявленное устройство поясняется графически (фиг. 1 - фиг. 3). Конструкция заявляемого устройства закрепления композиционных материалов для усиления пролетных строений мостов представлена в аксонометрической проекции на фиг. 1. На фиг. 2 представлен вид справа и сверху закрепленного устройства натяжения. На фиг. 3 анкеровка холста на железобетонной балке.The claimed device is illustrated graphically (Fig. 1 - Fig. 3). The design of the inventive device for fixing composite materials to strengthen the spans of bridges is presented in axonometric projection in FIG. 1. In FIG. 2 is a right and top view of a fixed tensioner. In FIG. 3 anchoring the canvas on a reinforced concrete beam.

На фиг. 1: Устройство полукруглого посадочного места в теле балки под размер трубы заполненной цементно-песчаным армирующим раствором (1), Закручивание Г-образных шпилек в анкера (2), монтаж шайб (3), монтаж гаек (4), бурение отверстий под резьбовые анкера (5), снятие фаски с ребер балки под наклейку холста (6), полимер-композиционная полоса (7), железобетонная балка (8).In FIG. 1: Arrangement of a semicircular seat in the beam body for the size of the pipe filled with cement-sand reinforcing mortar (1), twisting the L-shaped studs into the anchors (2), mounting the washers (3), mounting nuts (4), drilling holes for threaded anchors (5), chamfering from the edges of the beam under the canvas sticker (6), polymer-composite strip (7), reinforced concrete beam (8).

На фиг. 2: показан вид справа и сверху закрепленного устройства натяжения.In FIG. 2: shows a right and top view of a fixed tensioner.

На фиг. 3: показана анкеровка холста на железобетонной балке. Работа устройства на примере использования в качестве композиционной полосы (7), осуществляется следующим образом. Устройство полукруглого посадочного места в теле балки под размер трубы заполненной цементно-песчаным армирующим раствором (1). Снятие фаски с ребер балки под наклейку холста (6). Бурение отверстий под резьбовые анкера (5) - 2 шт. Забивка анкера (5) в отверстие. Закручивание Г-образных шпилек (2) в анкера. Нанесение адгезива на балку и на обе стороны полосы ПКМ. Наклейка на балку полосы ПКМ (5). Нанесение агдезива на цилиндрический зажим (1) и заводка ПКМ вокруг зажима. Установка зажима (1) в посадочное место на балке и постановкой шпилек (2) в отверстия зажима (1). Монтаж шайб (3), гаек (4) и их затяжка. Поклейка полосы ПКМ (6) на балку перпендикулярно полосе (7). Монтаж второго зажимного устройства проводится аналогичным путем на железобетонную балку (8). Таким образом обеспечивается необходимое закрепление композиционных полос при усилении пролетных строений мостов.In FIG. 3: Canvas anchoring on a reinforced concrete beam is shown. The operation of the device on the example of use as a composite strip (7) is as follows. Arrangement of a semicircular seat in the beam body for the size of a pipe filled with cement-sand reinforcing mortar (1). Chamfering the edges of a beam under a canvas sticker (6). Drilling holes for threaded anchors (5) - 2 pcs. Hammering the anchor (5) into the hole. Twisting the L-shaped studs (2) into the anchor. Application of adhesive on the beam and on both sides of the PCM strip. Sticker on the beam of the PCM strip (5). Application of adhesive to the cylindrical clamp (1) and PCM winding around the clamp. Installing the clamp (1) in the seat on the beam and setting the studs (2) in the holes of the clamp (1). Installation of washers (3), nuts (4) and their tightening. Gluing the PCM strip (6) onto the beam perpendicular to the strip (7). The second clamping device is mounted in a similar way on a reinforced concrete beam (8). This ensures the necessary consolidation of the compositional strips while strengthening the bridge spans.

Применение этого устройства позволяет эффективно использовать способ закрепления композиционного материала, при этом улучшается адгезия композиционного материала и железобетонной балки, увеличивается трещиностойкость и повышается несущая способность.The use of this device allows you to effectively use the method of fixing the composite material, while the adhesion of the composite material and the reinforced concrete beam is improved, crack resistance is increased and the bearing capacity is increased.

Claims

A device for fixing strips of polymer-composite materials (PCM) when reinforcing bridge beams, containing two clamps having pipes filled with cement-sand reinforcing solution for fixing polymer-composite strips located in seats on the surface of the beams, characterized in that each pipe is located with the end of the strip of material around it, and the L-shaped threaded studs of the clamps are twisted and located in the holes of the anchor beam and fixed in the holes of the pipes with nuts and washers