RU2171342C1 - Арматурный элемент - Google Patents
Арматурный элемент Download PDFInfo
- Publication number
- RU2171342C1 RU2171342C1 RU2000108668A RU2000108668A RU2171342C1 RU 2171342 C1 RU2171342 C1 RU 2171342C1 RU 2000108668 A RU2000108668 A RU 2000108668A RU 2000108668 A RU2000108668 A RU 2000108668A RU 2171342 C1 RU2171342 C1 RU 2171342C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reinforcement
- plates
- curved strips
- additional
- housing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
Abstract
Изобретение относится к строительству, используется в несущих предварительно напряженных конструкциях покрытия и перекрытия как в мостостроении, так и в промышленных и гражданских зданиях и сооружениях. Арматурный элемент содержит корпус с компенсаторами потерь предварительного напряжения в арматуре в виде попарно расположенных стальных изогнутых полос, закрепленных концами к анкерным поперечным пластинам. На торцовых стенках корпуса закреплены пластины из упругопластического материала с жесткими опорными поверхностями, к которым шарнирно присоединены концами дополнительные изогнутые полосы, установленные симметрично со встречной выпуклостью и взаимодействующие с пластинами из упругопластического материала и дополнительным упругим элементом. Технический результат - увеличение несущей способности арматурного элемента и регулирование демпфирования. 5 ил.
Description
Изобретение относится к области строительства, а именно к арматурным элементам, предназначенным для применения в предварительно напряженных строительных конструкциях.
Известно конструктивное решение арматурного элемента, используемого для компенсации потерь предварительного напряжения в арматуре строительных конструкций из низкомодульных материалов, содержащего компенсаторы в виде последовательно установленных в корпусе подпружиненных тел качения, огибающих напрягаемую арматуру [1]. Однако такое техническое решение не обеспечивает сохранение эффекта предварительного напряжения в конструкции от напрягаемой арматуры при динамической либо пульсирующей нагрузке по причине увеличения потерь предварительного напряжения в арматуре от зыбкости и резонансных явлений в конструкции.
Наиболее близким по совокупности признаков к изобретению является арматурный элемент для сохранения эффекта предварительного напряжения в конструкции из низкомодульного материала, включающий компенсаторы потерь преднапряжения в виде попарно расположенных в корпусе изогнутых полос [2].
В известном техническом решении компенсаторы потерь преднапряжения в виде попарно расположенных изогнутых полос, взаимодействующих с поперечными пластинами и напрягаемой арматурой, позволяют длительно сохранить эффект преднапряжения в конструкциях при действии динамических или пульсирующих нагрузок.
Однако использование таких арматурных элементов в предварительно напряженных конструкциях пролетом более 9 м не представляется возможным по причине недостаточной несущей способности и возможной потери устойчивости изогнутых полос.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является увеличение несущей способности компенсатора, обеспечение гарантированной устойчивости изогнутых полос, а также регулирование демпфированием.
Технический результат достигается за счет использования дополнительных изогнутых полос, обладающих значительной упругостью и нелинейным характером деформирования, а также благодаря их взаимодействию с упругопластическим материалом и дополнительным упругим элементом.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в арматурном элементе, содержащем арматуру, по меньшей мере один конец которой расположен в корпусе компенсатора потерь предварительного напряжения в арматуре, выполненного в виде попарно расположенных в этом корпусе основных изогнутых полос, шарнирно закрепленных своими концами к анкерным поперечным пластинам, взаимодействующим с арматурой, отличительными признаками является то, что он снабжен закрепленными на торцевых стенках корпуса пластинами из упругопластического материала с жесткими опорными поверхностями, к которым шарнирно присоединены своими концами дополнительные изогнутые полосы, симметрично установленные основным изогнутым полосам с обратной им выпуклостью, при этом между анкерными пластинами размещен ограничитель перемещений в виде дополнительного упругого элемента.
Выполнение на торцевых стенках корпуса компенсатора потерь предварительного напряжения закрепления пластин из упругопластического материала с жесткими опорными поверхностями, к которым шарнирно присоединены своими концами дополнительные изогнутые полосы, симметрично установленные основным изогнутым полосам с обратной им выпуклостью, при этом между анкерными пластинами размещен ограничитель перемещений в виде дополнительного упругого элемента, позволяет получить в сравнении с известным техническим решением новые свойства, заключающиеся в создании достаточно высокой несущей способности основных изогнутых полос на сжатие от напрягаемой арматуры, обеспечении гарантированной при этом их устойчивости в плоскости изгиба, а также возможности регулирования демпфирующими свойствами. Увеличение несущей способности основных изогнутых полос достигается благодаря дополнительно упругого элемента, размещенного между анкерными пластинами, а также за счет симметричного встречно направленного взаимодействия основных и дополнительных изогнутых полос с обратными выпуклостями. Демпфирующие свойства и способ регулирования достигается благодаря изогнутым полосам и пластинам из упругопластического материала с жесткими опорными поверхностями, к которым шарнирно присоединены дополнительные изогнутые полосы.
На фиг. 1 изображен арматурный элемент с компенсатором потерь предварительного напряжения в арматуре при двухстороннем расположении в конструкции, общий вид; на фиг. 2 - вариант использования арматурного элемента с односторонним компенсатором потерь напряжения в конструкции, когда напрягаемая арматура размещена по внешней наружной грани конструкции, общий вид; на фиг. 3 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез по Б-Б на фиг. 2 (арматурный элемент взаимосвязан с напрягаемой арматурой и наклонными сдвиговоспринимающими тяжами); на фиг. 5 - разрез по В-В на фиг. 3.
Арматурный элемент содержит арматуру 1, по меньшей мере один конец которой закреплен в корпусе 2 при помощи концевого анкера 3 и упорной анкерной поперечной пластины 4.
В полости корпуса 2 размещен компенсатор потерь предварительного напряжения, выполненный в виде попарно установленных основных 5 и дополнительных 6 изогнутых полос, ориентированных между собой встречной выпуклостью вдоль корпуса 2 и концевого участка арматуры 1. Изогнутые основные полосы 5 закреплены шарнирно своими концами к упорным анкерным поперечным пластинам 4, а дополнительные полосы 6 шарнирно присоединены своими концами к жестким опорным поверхностям пластины 7 из упругопластического материала. Между анкерными поперечными пластинами 4 установлен ограничитель перемещений в виде дополнительного упругого элемента 8, сквозь которые и пропущен концевой участок арматуры 1.
Сборку арматурного элемента производят следующим образом. По крайней мере один конец арматуры 1 заделывают в концевом анкере 3, а другой свободный конец пропускают сквозь первую анкерную поперечную пластину 4 в предварительно выполненное отверстие, затем сквозь дополнительный упругий элемент 8 и после этого пропускают сквозь отверстие второй анкерной поперечной пластины 4. Затем в полости корпуса 2 компенсатора, в торцах которого предварительно установлены пластины 7 из упругопластического материала с жесткими опорными поверхностями, устанавливают изогнутые полосы 6 таким образом, чтобы сохранялся шарнир между торцами изогнутых полос 6 и жесткими опорными поверхностями пластин 7. Затем конец арматуры в сборе с концевым анкером 3, анкерными поперечными пластинами 4 и дополнительным упругим элементом 8 вводят в корпус 2, имеющий сквозное отверстие 9 (либо прорезь) в торце, сквозь которое и пропускают свободный конец (без анкера 3) арматуры 1. Затем анкерные пластины 4 взаимно раздвигают вдоль конца арматуры 1, устанавливают основные изогнутые полосы 5 между анкерными пластинами 4 и натягивают противоположный конец арматуры 1 таким образом, чтобы изогнутые полосы 5 находились в проектном положении, которое фиксируется зажимом (не показано) у сквозного отверстия 9 с наружного торца корпуса 2.
Полость корпуса 2 может быть заполнена антикоррозионным составом либо другими защитными составами от действия температур и т.д., затем монтажная крышка корпуса 2 закрывается и фиксируется при помощи сварки либо болтовым соединением, арматурный элемент готов к работе.
Арматурный элемент работает следующим образом. Для создания предварительного обжатия строительной конструкции 10, например полимербетонной балки (фиг. 1), осуществляют натяжение арматуры 1 домкратом, соединенным с корпусом 2 арматурного элемента. При натяжении арматуры 1 ее концевые анкеры 3 в корпусе 2 (фиг. 1, 3) передают сжимающие усилия при помощи поперечных анкерных пластин 4 на основные изогнутые полосы 5, обладающие жесткостью и нелинейным характером деформирования при сжатии с изгибом. В начальный период деформирования основных изогнутых полос 5 упорная анкерная поперечная пластина 4 не соприкасается с дополнительным упругим элементом 8, так как зазор между ними составляет 10-30 мм, необходимый для взаимодействия основных 5 и дополнительных 6 изогнутых полос. Увеличение натяжения арматуры 1 приводит к деформированию основных изогнутых полос 5, затем сжимается дополнительный упругий элемент 8, и в этот момент подключаются к работе дополнительные изогнутые полосы 6, которые препятствуют изгибу основных изогнутых полос 5, тем самым как бы уменьшая их расчетную длину изгиба, но в то же время позволяют значительно увеличить их несущую способность. В совместной работе по сопротивлению сжимающим усилиям от упорных анкерных пластин 4, основным и дополнительным изогнутым полосам 5 и 6 оказывает существенное взаимодействие дополнительный упругий элемент 8 и пластины 7 из упругопластического материала. Дополнительный упругий элемент 8 может быть выполнен в виде сильфона либо стальной пружины.
После натяжения арматуры 1 до требуемой величины предварительного напряжения осуществляют ее закрепление в строительной конструкции 10 известными способами, позволяющими значительно увеличить несущую способность конструкции и самое главное снизить деформативность и трещинообразование от действия внешней нагрузки как статической, так и динамической либо пульсирующей. Любое уменьшение усилий в арматуре 1 от ползучести материала конструкции 10, от релаксации напряжений в арматуре 1 и других технологических и эксплуатационных факторов арматурный элемент с компенсаторами потерь преднапряжения мгновенно будет реагировать на деформативность арматуры 1 и конструкции 10 в целом и будет длительно сохранять заданный эффект предварительного напряжения в строительной конструкции 10. Благодаря демпфирующим свойствам арматурного элемента зыбкость конструкции 10 от подвижной, пульсирующей (знакопеременной) нагрузки и падение реактивных сил обжатия значительно уменьшаются. Арматурный элемент можно использовать по функциональному назначению как демпфер.
Для создания предварительного обжатия и изгибающего момента, противоположного по знаку моменту от внешней нагрузки, например, в строительной деревобетонной балочной конструкции 11 (фиг. 2) процесс напряжения арматуры 1 осуществляют следующим образом. Корпус 2 арматурного элемента боковыми наружными гранями шарнирно соединен с наклонными тягами 12. Компенсатор потерь преднапряжения размещен в корпусе 2 арматурного элемента на одном конце напрягаемой арматуры 1 (фиг. 4), а на противоположном - вдоль корпуса 2 арматурного элемента, имеющего сквозное отверстие, в которое и пропущен свободный конец арматуры 1. При помощи наклонных тяг 12 арматурный элемент с продольной арматурой 1 крепят к балке 11 таким образом, чтобы противоположные концы тяг 12 шарнирно соединялись на концевых участках балки в уровне верхней железобетонной плиты 13 (фиг. 2). Затем на свободный конец арматуры 1 надевают стальную колодку 14 с анкерующей пробкой и соединяют с домкратом двойного действия (не показан). После создания в арматуре 1 требуемой контролируемой величины натяжения при помощи домкрата осуществляют ее анкеровку стальной колодкой 14 и домкрат удаляется. Такой способ создания предварительного напряжения и усиления строительной конструкции можно использовать при реконструкции пролетных строений мостов, имеющих ослабление поперечных сечений при длительной эксплуатации, при усилении стропильных конструкций покрытия промышленных зданий средних и больших пролетов, имеющих недопустимые прогибы и т.д.
Изобретение позволяет повысить и длительно сохранять степень обжатия конструкций из низкомодульных материалов, а также имеющих способность к длительной ползучести (отдельные виды полимербетонов), при этом эффективно использовать прочностные свойства напрягаемой арматуры. Снижается резонансное явление от действия подвижной, пульсирующей внешних нагрузок. Может быть использовано в висячих строительных конструкциях, а также для оборудования предприятий с целью снижения вибрационных явлений.
Источники информации:
1. Авторское свидетельство СССР 1268691, кл. Е 04 C 5/08. Бюл. 41, 1986.
1. Авторское свидетельство СССР 1268691, кл. Е 04 C 5/08. Бюл. 41, 1986.
2. Патент РФ 2109894, кл. Е 04 C 5/08. Бюл. 12, 1998.
Claims (1)
- Арматурный элемент, содержащий арматуру, по меньшей мере один конец которой расположен в корпусе компенсатора потерь предварительного напряжения в арматуре, выполненного в виде попарно расположенных в этом корпусе основных изогнутых полос, шарнирно закрепленных своими концами к анкерным поперечным пластинам, взаимодействующим с арматурой, отличающийся тем, что он снабжен закрепленными на торцевых стенках корпуса пластинами из упругопластического материала с жесткими опорными поверхностями, к которым шарнирно присоединены своими концами дополнительные изогнутые полосы, симметрично установленные основным изогнутым полосам с обратной им выпуклостью, при этом между анкерными пластинами размещен ограничитель перемещений в виде дополнительного упругого элемента.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000108668A RU2171342C1 (ru) | 2000-04-10 | 2000-04-10 | Арматурный элемент |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000108668A RU2171342C1 (ru) | 2000-04-10 | 2000-04-10 | Арматурный элемент |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2171342C1 true RU2171342C1 (ru) | 2001-07-27 |
Family
ID=20232976
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000108668A RU2171342C1 (ru) | 2000-04-10 | 2000-04-10 | Арматурный элемент |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2171342C1 (ru) |
-
2000
- 2000-04-10 RU RU2000108668A patent/RU2171342C1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Angel et al. | Behavior of reinforced concrete frames with masonry infills | |
Kishi et al. | Prototype impact tests on ultimate impact resistance of PC rock-sheds | |
US8997437B2 (en) | Structural members with improved ductility and method for making same | |
Pantelides et al. | Carbon-fiber-reinforced polymer seismic retrofit of RC bridge bent: Design and in situ validation | |
Laursen et al. | Structural testing of large-scale posttensioned concrete masonry walls | |
Said et al. | Use of FRP for RC frames in seismic zones: Part II. Performance of steel-free GFRP-reinforced beam-column joints | |
Priestley | Seismic resistance of reinforced concrete-masonry shear walls with high steel percentages | |
RU2171342C1 (ru) | Арматурный элемент | |
Saadeghvaziri et al. | Behavior of RC columns under nonproportionally varying axial load | |
Morin et al. | Seismic behavior of post-tensioned gravity dams: shake table experiments and numerical simulations | |
Ghobarah et al. | Softening effects on the seismic response of non-ductile concrete frames | |
RU2109894C1 (ru) | Арматурный элемент | |
Sayed-Ahmed et al. | Structural behavior of UHPFRC-filled, transverse C-joint in full-depth, GFRP-reinforced, precast bridge deck panels resting over steel girders | |
JP4493245B2 (ja) | 吊床版橋及び吊床版の補強方法 | |
Griezic et al. | Seismic behavior and retrofit of outrigger beam-column frames | |
RU2211900C2 (ru) | Арматурный элемент | |
Yarandi | Seismic retrofit and repair of existing reinforced concrete bridge columns by transverse prestressing | |
Casirati et al. | Seismic tests on three shaking tables of a 1: 8 irregular bridge model | |
Morandi et al. | Experimental tests of an engineered seismic solution of masonry infills with sliding joints | |
CN212742214U (zh) | 用于固定碳纤维筋的锚具 | |
RU2117120C1 (ru) | Усиленная балка железобетонного пролетного строения | |
RU2313641C2 (ru) | Арматурный элемент | |
Sattary-Javid et al. | Earthquake load on R/C beams: Building versus single beam | |
Saatcioglu | Seismic Retrofit of Reinforced Concrete Structures: Recent Research at the University of Ottawa | |
RU2273700C2 (ru) | Напряженная железобетонная конструкция |