RU213493U1 - Конструкция усиленного растянутого металлического элемента - Google Patents
Конструкция усиленного растянутого металлического элемента Download PDFInfo
- Publication number
- RU213493U1 RU213493U1 RU2022117150U RU2022117150U RU213493U1 RU 213493 U1 RU213493 U1 RU 213493U1 RU 2022117150 U RU2022117150 U RU 2022117150U RU 2022117150 U RU2022117150 U RU 2022117150U RU 213493 U1 RU213493 U1 RU 213493U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- holes
- metal element
- lines
- axis
- stretched metal
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 51
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000003014 reinforcing Effects 0.000 abstract description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 abstract description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 abstract description 2
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000006802 Vicia sativa Species 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive Effects 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к строительству, в частности к устройству для усиления растянутых металлических элементов конструкций зданий и сооружений. Полезная модель может быть использована при проведении реконструкции зданий и сооружений в случаях недостаточной несущей способности металлических элементов. Технический результат полезной модели - повышение несущей способности усиленного растянутого металлического элемента до первоначального уровня. Технический результат достигается за счет углепластикового композитного элемента, прикрепленного к наружной поверхности металлического элемента клеем (эпоксидным двухкомпонентным связующим для пропитки углепластикового композитного элемента), при этом поверхность металлического элемента в месте приклейки углепластикового композитного элемента выполнена с отверстиями глубиной, не превышающей радиус отверстия, а центры отверстий располагаются на параллельных линиях отверстий (прямолинейных линиях, проходящих через центр отверстий), шаг которых превышает диаметр отверстий. Линии отверстий могут быть расположены перпендикулярно относительно оси растянутого металлического элемента. Линии отверстий могут быть расположены параллельно относительно оси растянутого металлического элемента. Линии отверстий могут быть расположены перпендикулярно и параллельно относительно оси растянутого металлического элемента. Линии отверстий могут быть расположены под углом относительно оси растянутого металлического элемента.
Description
Полезная модель относится к строительству, в частности к устройству для усиления растянутых металлических элементов конструкций зданий и сооружений. Полезная модель может быть использована при проведении реконструкции зданий и сооружений в случаях недостаточной несущей способности металлических элементов.
Наиболее близким аналогом к полезной модели является конструкция усиленного растянутого металлического элемента, включающая углепластиковый композитный элемент, прикрепленный к наружной поверхности металлического элемента клеем (Щуров Е.О. «Несущая способность растянутых и изгибаемых стальных стержней, усиленных углепластиковыми композитными материалами», Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Москва - 2021).
Недостатком известного решения является недостаточная несущая способность усиливаемого элемента по сравнению с первоначальным уровнем.
Технический результат полезной модели - повышение несущей способности усиленного растянутого металлического элемента до первоначального уровня.
Технический результат достигается за счет углепластикового композитного элемента, прикрепленного к наружной поверхности металлического элемента клеем (эпоксидным двухкомпонентным связующим для пропитки углепластикового композитного элемента), при этом поверхность металлического элемента в месте приклейки углепластикового композитного элемента выполнена с отверстиями глубиной, не превышающей радиус отверстия, а центры отверстий располагаются на параллельных линиях отверстий (прямолинейных линиях, проходящих через центр отверстий), шаг которых превышает диаметр отверстий. Линии отверстий могут быть расположены перпендикулярно относительно оси растянутого металлического элемента. Линии отверстий могут быть расположены параллельно относительно оси растянутого металлического элемента. Линии отверстий могут быть расположены перпендикулярно и параллельно относительно оси растянутого металлического элемента. Линии отверстий могут быть расположены под углом относительно оси растянутого металлического элемента.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена сводчатая конструкция с растянутым металлическим элементом (затяжкой), усиленным углепластиковым композитным материалом; на фиг. 2 - сечение 1-1 на фиг. 1; на фиг. 3 - узел 1 на фиг. 2 для варианта отверстий, расположенных параллельно относительно оси растянутого элемента.
Конструкция усиленного растянутого металлического элемента (1) с осью (2) включает углепластиковый композитный элемент (3), прикрепленный к наружной поверхности металлического элемента клеем (4). При этом поверхность металлического элемента (1) в месте приклейки углепластикового композитного элемента (3) выполнена с отверстиями (5), расположенными с шагом, превышающим диаметр отверстий. Отверстия(5) могут быть выполнены перпендикулярно относительно оси растянутого металлического элемента (2). Отверстия (5) могут быть выполнены параллельно относительно оси растянутого металлического элемента (2). Отверстия (5) могут быть выполнены перпендикулярно и параллельно относительно оси растянутого металлического элемента (2). Отверстия (5) могут быть выполнены под углом относительно оси растянутого металлического элемента (2).
Полезная модель может быть эффективно использована при усилении растянутых металлических элементов конструкций зданий и сооружений.
Примером реализации полезной модели может служить конструкция усиленного растянутого металлического элемента (1) (затяжки) древнего сводчатого покрытия (6). В процессе длительной эксплуатации металлические затяжки подвергаются значительным коррозионным повреждениям. Для восстановления несущей способности металлического растянутого элемента (1) до первоначального уровня производится их усиление. Использование традиционных конструкций усиления может быть затруднено из-за охранного статуса конструкции, невозможности приварки к ним усиливающих элементов и т.д. Минимальное вмешательство в существующую конструкцию обеспечивается путем использования углепластикового композитного материала. Усиление осуществляется следующим образом: на поверхности растянутого металлического элемента (1) выполняются отверстия(5), глубиной, не превышающие радиус отверстий, а центры отверстий располагаются на параллельных линиях отверстий, шаг которых превышает диаметр отверстий. При этом расположение отверстий(5) на растянутом металлическом элементе (1) может быть выполнено перпендикулярно, параллельно, перпендикулярно и параллельно или под углом относительно оси (2) растянутого металлического элемента (1), в шахматном порядке. На подготовленную поверхность металлического элемента наносится клей (4), на который приклеивается углепластиковый композитный элемент (3). При этом углепластиковый композитный элемент (3) дополнительно обеспечивает консервацию растянутого металлического элемента (1). Обеспечение повышения несущей способности усиленного растянутого металлического элемента (1) до первоначального уровня выполняется расчетным путем с составлением расчетной модели, учитывающей направление линий отверстий, шаг и размеры диаметра отверстий, наносимых на поверхность металла.
Эффективность полезной модели подтверждена результатами лабораторных испытаний и путем математического моделирования клеевого соединения, выполняемого по разработанному алгоритму с учетом направления линий отверстий, шага и размеры диаметра отверстий. Лабораторные испытания проводились на базе ГР ЦКП НИУ МГСУ с использованием углепластикового композитного элемента Carbon Wrap® Таре 530/150 и клея CarbonWrap® Resin 530+. За эталон был принят металлический элемент с гладкой поверхностью, подготовленный в соответствии с ГОСТ и испытанный по стандартной методике. При подготовке поверхности образцов для испытаний диаметр отверстий был принят в диапазоне 0,4-2,2 мм, шаг линий отверстий - 1,5-5 диаметров отверстий. В зависимости от направления линий отверстий, шага и размеров диаметра отверстий результаты лабораторных испытаний показали увеличение несущей способности усиленного растянутого металлического элемента от 1,5 до 2,2 раз относительно эталонного образца.
Предлагаемая полезная модель может быть широко использована для усиления элементов металлических конструкций, работающих на растяжение. Использование предлагаемой полезной модели является весьма актуальным при реконструкции и реставрации памятников архитектуры, так как позволяет повысить несущую способность металлических элементов до первоначального уровня в условиях, исключающих возможность использования стандартных методов усиления, например, увеличение сечения путем приварки или присоединением дополнительных элементов с помощью болтов.
Claims (5)
1. Конструкция усиленного растянутого металлического элемента, включающая углепластиковый композитный элемент, прикрепленный к наружной поверхности металлического элемента клеем, отличающаяся тем, что поверхность металлического элемента в месте приклейки углепластикового композитного элемента выполнена с отверстиями глубиной, не превышающей радиус отверстия, а центры отверстий располагаются на параллельных линиях отверстий, шаг которых превышает диаметр отверстий.
2. Конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что линии отверстий расположены перпендикулярно относительно оси растянутого металлического элемента.
3. Конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что линии отверстий расположены параллельно относительно оси растянутого металлического элемента.
4. Конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что линии отверстий расположены перпендикулярно и параллельно относительно оси растянутого металлического элемента.
5. Конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что линии отверстий расположены под углом относительно оси растянутого металлического элемента.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU213493U1 true RU213493U1 (ru) | 2022-09-14 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2147651A (en) * | 1983-10-05 | 1985-05-15 | James Anthony Humphryes | Abutment device for the strengthening, preservation and repair of roofs |
| FR2700805A1 (fr) * | 1993-01-27 | 1994-07-29 | Ind Entreprise | Procédé de renforcement d'une poutre détériorée, et poutre ainsi obtenue. |
| RU2107784C1 (ru) * | 1996-12-30 | 1998-03-27 | Селиванов Вадим Николаевич | Способ возведения, восстановления или реконструкции зданий, сооружений и способ изготовления строительных изделий и конструкций из композиционных материалов, преимущественно бетонов, для возведения, восстановления или реконструкции зданий, сооружений |
| WO1999000538A1 (fr) * | 1997-06-27 | 1999-01-07 | Nippon Pillar Packing Co., Ltd. | Sic monocristallin et procede de preparation associe |
| RU95003U1 (ru) * | 2010-02-24 | 2010-06-10 | Александр Иванович Назаров | Металлодеревянный строительный элемент |
| WO2015063738A2 (en) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | Miceli Michele | Central reinforcements in the pillars and beams of new and existing building constructions of reinforced concrete, vary with their position in the body of the building construction, in plan and height, so with the corresponding stress, to increase the resistance during the seismic shock and to prevent the structural collapse, with extending the period of the concrete and protection from magnetic fields |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2147651A (en) * | 1983-10-05 | 1985-05-15 | James Anthony Humphryes | Abutment device for the strengthening, preservation and repair of roofs |
| FR2700805A1 (fr) * | 1993-01-27 | 1994-07-29 | Ind Entreprise | Procédé de renforcement d'une poutre détériorée, et poutre ainsi obtenue. |
| RU2107784C1 (ru) * | 1996-12-30 | 1998-03-27 | Селиванов Вадим Николаевич | Способ возведения, восстановления или реконструкции зданий, сооружений и способ изготовления строительных изделий и конструкций из композиционных материалов, преимущественно бетонов, для возведения, восстановления или реконструкции зданий, сооружений |
| WO1999000538A1 (fr) * | 1997-06-27 | 1999-01-07 | Nippon Pillar Packing Co., Ltd. | Sic monocristallin et procede de preparation associe |
| RU95003U1 (ru) * | 2010-02-24 | 2010-06-10 | Александр Иванович Назаров | Металлодеревянный строительный элемент |
| WO2015063738A2 (en) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | Miceli Michele | Central reinforcements in the pillars and beams of new and existing building constructions of reinforced concrete, vary with their position in the body of the building construction, in plan and height, so with the corresponding stress, to increase the resistance during the seismic shock and to prevent the structural collapse, with extending the period of the concrete and protection from magnetic fields |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Gurney | Fatigue of welded structures | |
| Xie et al. | Lateral behavior of traditional Chinese timber-frames strengthened with shape-memory alloy: experiments and analytical model | |
| RU213493U1 (ru) | Конструкция усиленного растянутого металлического элемента | |
| RU213494U1 (ru) | Конструкция усиленного растянутого металлического элемента | |
| RU213495U1 (ru) | Конструкция усиленного растянутого металлического элемента | |
| RU213498U1 (ru) | Конструкция усиленного растянутого металлического элемента | |
| RU213500U1 (ru) | Конструкция усиленного растянутого металлического элемента | |
| CN104389438B (zh) | 一种混凝土柱的抗震加固机构和方法 | |
| CN104088277B (zh) | 一种土遗址加固锚杆及其设计方法 | |
| Wairagade et al. | Bamboo concrete bond strength | |
| CN103147589B (zh) | 对称双锚头预张拉钢绞线加固大直径圆形结构施工方法 | |
| CN204326568U (zh) | 一种混凝土柱的抗震加固机构 | |
| CN109142086A (zh) | 一种干湿循环-盐结晶腐蚀试验等效转化为外加荷载试验的方法 | |
| CN213389768U (zh) | 一种箱型拱桥拼接段和拱脚段加固结构 | |
| Sridhar et al. | Variation of damping property of polymer composite under saline water treatment | |
| Toumpanaki | Durability and bond performance of CFRP tendons in high strength concrete | |
| CN203808367U (zh) | 复合碳纤维螺纹筋 | |
| Nakajima et al. | Buckling strength of timber grid shell roof with steel connections considering rotational stiffness | |
| TW201344018A (zh) | 加勁型ｆｒｐ構件 | |
| DE1961807A1 (de) | Welle fuer Mischer u.dgl. | |
| Albrecht et al. | Is lateral strength in trees controlled by lateral mechanical stress? | |
| Ghanbari-Ghazijahani et al. | Innovative Sandwich Columns Including Steel, Carbon Fiber–Reinforced Polymer, and Timber under Axial Compression | |
| RU75679U1 (ru) | Наружная усиливающая конструкция колонн | |
| CN212916367U (zh) | 具有减震除颤功能的自动除胶设备碳纤维杆 | |
| Bartůňková | Constitutive model of timber |