RU2211900C2 - Reinforcing unit - Google Patents

Reinforcing unit Download PDF

Info

Publication number
RU2211900C2
RU2211900C2 RU2001121178A RU2001121178A RU2211900C2 RU 2211900 C2 RU2211900 C2 RU 2211900C2 RU 2001121178 A RU2001121178 A RU 2001121178A RU 2001121178 A RU2001121178 A RU 2001121178A RU 2211900 C2 RU2211900 C2 RU 2211900C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
compensators
reinforcement
reinforcing unit
reinforcing element
compensator
Prior art date
Application number
RU2001121178A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001121178A (en
Inventor
Б.В. Накашидзе
Original Assignee
Накашидзе Борис Васильевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Накашидзе Борис Васильевич filed Critical Накашидзе Борис Васильевич
Priority to RU2001121178A priority Critical patent/RU2211900C2/en
Publication of RU2001121178A publication Critical patent/RU2001121178A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2211900C2 publication Critical patent/RU2211900C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Reinforcement Elements For Buildings (AREA)

Abstract

FIELD: construction industry. SUBSTANCE: reinforcing unit is intended to compensate for loss of prestressing in fittings of building structures. Springy compensators carrying end anchors are placed in reinforcing unit along length of reinforcing unit and come in the form of hollow members of convex- concave closed contour. Concavities of each member are arranged in symmetry relative to longitudinal axis. Fitting between adjacent compensators is interwoven and bent along sinusoid for contact with concavity of each compensator. Elastoplastic inserts can be positioned in cavities of members. EFFECT: raised bearing capacity of compensator, increased functional reliability under any kind of load, expanded application field of reinforcing unit. 1 cl, 12 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства, а именно к арматурным элементам, предназначенным для применения в предварительно напряженных строительных конструкциях. The invention relates to the field of construction, namely to reinforcing elements intended for use in prestressed building structures.

Известно конструктивное решение арматурного элемента, используемого для компенсации потерь предварительного напряжения в арматуре строительных конструкций из низкомодульных материалов, содержащего компенсаторы в виде последовательно установленных по концам напрягаемой арматуры дерелаксационных узлов [1] . Однако такое техническое решение не обеспечивает достаточного эффекта предварительного напряжения конструкции от напрягаемой арматуры по причине малых реактивных сил дерелаксационных узлов. Known structural solution of the reinforcing element used to compensate for the loss of prestressing in the reinforcement of building structures made of low-modulus materials, containing expansion joints in the form of series of relaxation nodes installed at the ends of the prestressed reinforcement [1]. However, this technical solution does not provide a sufficient effect of prestressing the structure from prestressing reinforcement due to the small reactive forces of the relaxation nodes.

Наиболее близким по совокупности признаков к изобретению является арматурный элемент для сохранения длительного эффекта предварительного напряжения в арматуре, а также в конструкции из низкомодульного материала, содержащий корпус компенсатора потерь предварительного напряжения в арматуре, концы которой огибают последовательно расположенные в корпусе упругие компенсаторы [2]. The closest set of features to the invention is a reinforcing element for preserving the long-term effect of prestressing in the reinforcement, as well as in a structure made of low-modulus material, comprising a housing of a compensator for losses of prestressing in the reinforcement, the ends of which envelope elastic compensators sequentially located in the housing [2].

В известном техническом решении упругие компенсаторы в виде последовательно установленных подпружиненных тел качения, взаимодействующих с напрягаемой арматурой, позволяют длительно сохранить эффект преднапряжения в конструкции благодаря суммированию реактивных сил натяжения продольной арматуры. In the known technical solution, elastic compensators in the form of successively installed spring-loaded rolling bodies interacting with prestressed reinforcement allow for a long-term preservation of the prestressing effect in the structure due to the summation of the reactive tensile forces of the longitudinal reinforcement.

Однако использование таких арматурных элементов в конструкциях, загруженных динамической либо пульсирующей нагрузкой, не представляется возможным по причине недостаточной жесткости компенсаторов потерь предварительного напряжения в арматуре, их деформативности при знакопеременных колебаниях, в конструкции образуется некоторая "зыбкость" с течением определенного времени. Использование таких арматурных элементов в предварительно напряженных бимодульных конструкциях, например сталеполимербетонных балках, а также при усилении эксплуатирующихся конструкций вызывает большие технологические и конструктивные сложности крепления корпуса компенсатора на концевых участках конструкции. However, the use of such reinforcing elements in structures loaded with a dynamic or pulsating load is not possible due to the insufficient rigidity of the compensators for prestress losses in the reinforcement, their deformability under alternating oscillations, a certain “fluctuation” forms in the structure over time. The use of such reinforcing elements in prestressed bimodule structures, for example, steel-polymer concrete beams, as well as when reinforcing operating structures, causes great technological and structural difficulties in mounting the compensator body at the end sections of the structure.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является увеличение несущей способности компенсатора, обеспечение гарантированной его надежности работы при любых видах нагрузок, а также расширение области его использования. The problem to which the invention is directed, is to increase the bearing capacity of the compensator, ensuring its guaranteed reliability under all types of loads, as well as expanding the scope of its use.

Технический результат достигается за счет использования упругих свойств пустотелых выпукловогнутых элементов замкнутого контура, обладающих значительной упругостью и нелинейным характером деформирования, а благодаря нелинейному деформированию, схеме размещения чередующихся форм очертания этих элементов по длине напрягаемой арматуры, а также использованию упругопластических вставок в полостях выпукловогнутых элементов создаются высокие демпфирующие свойства, сохраняющиеся длительно во времени как при динамических, так и пульсирующих нагрузках. The technical result is achieved through the use of the elastic properties of hollow convex concave elements of a closed loop with significant elasticity and a non-linear nature of deformation, and due to non-linear deformation, the layout of alternating shapes of these elements along the length of the tensioned reinforcement, as well as the use of elastoplastic inserts in the cavities of convex concave elements, high damping properties that persist for a long time in both dynamic and pulse uyuschih loads.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в арматурном элементе, содержащем арматуру, взаимодействующую с последовательно расположенными упругими компенсаторами потерь предварительного напряжения в арматуре, и концевой анкер, упругие компенсаторы установлены по длине имеющего дополнительный концевой анкер арматурного элемента и выполнены в виде пустотелых элементов выпукловогнутого замкнутого контура, вогнутости каждого их которых расположены симметрично относительно продольной оси, при этом арматура между соседними компенсаторами переплетена, изогнута по синусоиде относительно продольной оси с возможностью контактирования с вогнутостью каждого компенсатора. При этом в полостях упругих выпукловогнутых элементов могут быть размещены вставки из упругопластического материала. The essence of the invention lies in the fact that in the reinforcing element containing the reinforcement, which interacts with sequentially located elastic compensators for the loss of prestressing in the reinforcement, and the end anchor, elastic compensators are installed along the length of the reinforcing element having an additional end anchor and are made in the form of hollow convex-closed closed elements contours, the concavities of each of which are located symmetrically with respect to the longitudinal axis, while the reinforcement between the neighbor they are interlaced by compensators, bent along a sinusoid relative to the longitudinal axis with the possibility of contacting with the concavity of each compensator. Moreover, inserts of elastoplastic material can be placed in the cavities of the elastic convex-concave elements.

Выполнение компенсаторов потерь предварительного напряжения в виде пустотелых элементов выпукловогнутого замкнутого контура, вогнутости которого, имеющие возможность контактирования с арматурой, симметрично расположены относительно продольной оси, позволяет получить в сравнении с известным техническим решением новые свойства, заключающиеся в создании достаточно больших реактивных сил, способных сохранять в предварительно напряженной арматуре начально созданные усилия натяжения и тем самым компенсировать потери напряжения, образующиеся по причине ползучести и релаксации как материала основы конструкции, так и самой арматуры; также благодаря нелинейному деформированию и схеме размещения чередующихся контуров форм выпукловогнутых элементов по длине напрягаемой арматуры, а также использованию вставок из упругопластического материала в полостях этих контуров создаются высокие демпфирующие свойства, сохраняющиеся во времени при динамических либо пульсирующих нагрузках. The implementation of compensators for prestress losses in the form of hollow elements of a convex-closed closed loop, the concavities of which, having the possibility of contacting with the reinforcement, are symmetrically located relative to the longitudinal axis, allows one to obtain new properties in comparison with the known technical solution, consisting in the creation of sufficiently large reactive forces capable of maintaining prestressed reinforcement initially created tension forces and thereby compensate for voltage losses by Caused by creep and relaxation of both the base material of the structure and the reinforcement itself; Also, due to nonlinear deformation and the arrangement of alternating shapes of convex-concave elements along the length of prestressed reinforcement, as well as the use of inserts of elastoplastic material, high damping properties are created in the cavities of these loops that persist over time under dynamic or pulsating loads.

На фиг. 1 изображен арматурный элемент с компенсаторами потерь предварительного напряжения в арматуре, общий вид; на фиг. 2, 3, 4 - варианты выполнения арматурного элемента с компенсаторами в аксонометрии; на фиг.5, 6, 7 - варианты выполнения компенсаторов, общий вид и в аксонометрии; на фиг.8 - разрез по А-А на фиг.1; на фиг.9 - разрез по Б-Б на фиг.2; на фиг.10 - вариант выполнения арматурного элемента, снабженного упругопластическими вставками, размещенными в полостях компенсаторов; на фиг.11 - разрез по В-В на фиг.10; на фиг.12 - то же, для одного из вариантов арматурного элемента, снабженного упругопластическими вставками, размещенными в полостях компенсаторов. In FIG. 1 shows a reinforcing element with compensators for prestress losses in reinforcement, general view; in FIG. 2, 3, 4 - embodiments of the reinforcing element with compensators in a perspective view; figure 5, 6, 7 - embodiments of the compensators, a General view and in a perspective view; in Fig.8 is a section along aa in Fig.1; figure 9 is a section along BB in figure 2; figure 10 is an embodiment of a reinforcing element provided with elastoplastic inserts placed in the cavities of the compensators; figure 11 is a section along bb in figure 10; on Fig - the same, for one of the options for the reinforcing element provided with elastoplastic inserts placed in the cavities of the compensators.

Арматурный элемент содержит по меньшей мере два продольных стержня 1, которые взаимодействуют с другими компенсаторами 2 при помощи концевых анкеров 3. Упругие компенсаторы 2 выполнены в виде пустотелых элементов выпукловогнутого контура, причем очертание контуров может быть выполнено, например, в виде четырех выпуклых (вогнутых) граней 4, трех - 5, двух выпуклых (вогнутых) граней 6. Упругие компенсаторы 2 могут быть снабжены упругопластическими вставками 7, размещенными в полостях компенсаторов 2. The reinforcing element contains at least two longitudinal rods 1, which interact with other expansion joints 2 using end anchors 3. The elastic expansion joints 2 are made in the form of hollow elements of a convex concave contour, and the contour can be outlined, for example, in the form of four convex (concave) faces 4, three - 5, two convex (concave) faces 6. Elastic compensators 2 can be equipped with elastoplastic inserts 7 located in the cavities of the compensators 2.

Сборку арматурного элемента производят следующим образом. По крайней мере два продольных арматурных стержня 1 объединяют на концевых участках анкерами 3. Затем на определенном участке по длине арматурного элемента между стержнями 1 устанавливают компенсаторы 2 таким образом, чтобы их вогнутости контактировали со стержнями 1, а стержни 1 в свою очередь между соседними компенсаторами 2 должны быть взаимно переплетены, то есть каждый отдельный арматурный стержень 1 изгибается относительно продольной оси арматурного элемента по синусоиде. Причем такой принцип изгиба стержней 1 выполняется для арматурного элемента с любым очертанием упругих компенсаторов 2, независимо от количества стержней 1 и вариантов изготовления арматурных элементов. Assembly of the reinforcing element is as follows. At least two longitudinal reinforcing bars 1 are joined at the end sections by anchors 3. Then, at a certain section along the length of the reinforcing element between the rods 1, compensators 2 are installed so that their concavities are in contact with the rods 1, and the rods 1 in turn between adjacent compensators 2 must be mutually intertwined, that is, each individual reinforcing bar 1 is bent relative to the longitudinal axis of the reinforcing element along a sinusoid. Moreover, this principle of bending of the rods 1 is performed for the reinforcing element with any shape of the elastic compensators 2, regardless of the number of rods 1 and manufacturing options for reinforcing elements.

Полость упругих компенсаторов 2 может быть заполнена упругопластическим материалом 7 до начала установки между арматурными стержнями 1 либо после сборки арматурного элемента, а также до начала создания предварительного напряжения в арматуре строительной конструкции (не показана) либо после создания предварительного напряжения в арматуре. The cavity of the elastic compensators 2 can be filled with an elastoplastic material 7 before installation between the reinforcing bars 1 or after the assembly of the reinforcing element, as well as before the creation of prestressing in the reinforcement of the building structure (not shown) or after the prestressing in the reinforcement.

Арматурный элемент работает следующим образом. Для создания предварительного обжатия строительной конструкции (не показана) осуществляют натяжение арматурных стержней 1 домкратом, соединенным с концевым анкером 3. При натяжении арматурных стержней 1 компенсаторы 2, установленные с определенным шагом вдоль арматурного элемента, начинают деформироваться, в результате этого арматурные стержни как бы дополнительно удлиняются и приобретают мощное реактивное усилие (потенциальную энергию) на концевых анкерах 3, взаимодействующих с обжимаемой строительной конструкцией (не показана). Мощное реактивное усилие на концевых анкерах 3 образуется путем суммирования реактивных усилий от каждого обжимаемого компенсатора 2. The reinforcing element operates as follows. To create a preliminary compression of a building structure (not shown), the reinforcing bars 1 are tensioned with a jack connected to the end anchor 3. When the reinforcing bars 1 are tensioned, the compensators 2 installed with a certain step along the reinforcing element begin to deform, as a result of which the reinforcing bars are additionally lengthen and acquire a powerful reactive force (potential energy) at the end anchors 3, interacting with a compressible building structure (not shown). A powerful reactive force at the end anchors 3 is formed by summing the reactive forces from each crimp compensator 2.

В процессе натяжения арматурных стержней 1 за концевые анкера 3 компенсаторы 2 начинают деформироваться, так как арматурные стержни 1, изогнутые по синусоиде, обжимают компенсаторы 2 согласно функции:

Figure 00000002

при А=0,028...0,2 (м);
Т*=0,5...3,0 (м),
где А - амплитуда;
Т* - длина полуволны.In the process of tensioning the reinforcing bars 1 for the end anchors 3, the compensators 2 begin to deform, since the reinforcing bars 1, curved in a sinusoid, compress the compensators 2 according to the function:
Figure 00000002

at A = 0.028 ... 0.2 (m);
T * = 0.5 ... 3.0 (m),
where A is the amplitude;
T * is the half-wavelength.

От количества установленных компенсаторов 2 зависит суммарное реактивное усилие на концевых анкерах 3, необходимое для обжатия строительной конструкции, а точнее для создания предварительного напряжения, противоположного по знаку напряжениям от внешней нагрузки. Величиной суммарного реактивного усилия можно варьировать также путем размещения в полостях компенсаторов 2 вставок 7 из упругопластического материала. The total reactive force at the end anchors 3, necessary for compressing the building structure, or rather, to create a prestress opposite in sign to the stresses from the external load, depends on the number of installed compensators 2. The magnitude of the total reactive effort can also be varied by placing in the cavities of the compensators 2 inserts 7 of elastoplastic material.

После натяжения арматурных стержней 1 до требуемой величины предварительного напряжения осуществляют их крепление и фиксирование в строительной конструкции (не показана) известными способами, позволяющими значительно увеличить несущую способность конструкции, снизить ее деформативность и трещинообразование от действия внешних (статических, динамических, пульсирующих) нагрузок. After tensioning the reinforcing bars 1 to the required prestress value, they are fastened and fixed in the building structure (not shown) by known methods, which can significantly increase the load-bearing capacity of the structure, reduce its deformability and crack formation from external (static, dynamic, pulsating) loads.

Уменьшение начально созданных реактивных усилий обжатия строительной конструкции, а точнее укорочение арматурных стержней может происходить по причине ползучести материала строительной конструкции, релаксации напряжений в арматурных стержнях 1 и других технологических и эксплуатационных факторов. Компенсаторы 2, выполненные в виде упругих элементов выпукловогнутого замкнутого контура, мгновенно реагируют на деформативность предварительно напряженных арматурных стержней 1 и будут длительно сохранять заданный эффект предварительного напряжения в строительной конструкции. Благодаря заполнению полостей компенсаторов 2 вставками 7 из упругопластического материала арматурный элемент приобретает дополнительные преимущества в сравнении с известными техническими решениями - повышенные демпфирующие свойства, в результате этого арматурный элемент можно использовать по функциональному назначению как демпфер. The decrease in the initial created reactive compression forces of the building structure, or rather, the shortening of the reinforcing bars, can occur due to creep of the material of the building structure, stress relaxation in the reinforcing bars 1, and other technological and operational factors. Compensators 2, made in the form of elastic elements of a convex concave closed loop, instantly respond to the deformability of prestressed reinforcing bars 1 and will for a long time preserve the specified effect of prestressing in the building structure. Due to the filling of the cavities of the compensators 2 with inserts 7 made of an elastoplastic material, the reinforcing element acquires additional advantages in comparison with the well-known technical solutions — increased damping properties, as a result of which the reinforcing element can be used as a damper for its intended purpose.

Изобретение позволяет повысить и длительно сохранять эффект обжатия строительных конструкций из низкомодульных материалов, обладающих свойствами длительной ползучести, при этом максимально использовать прочностные свойства напрягаемой арматуры; снижать резонансные явления от действия подвижной, пульсирующей, динамической нагрузок. Может быть использовано в висячих строительных конструкциях, в пролетных строениях мостов, для оборудования, обладающего вибрационными явлениями, и других видов сооружений в качестве демпферов. The invention allows to increase and maintain the compression effect of building structures from low-modulus materials with long creep properties for a long time, while maximizing the use of the strength properties of prestressed reinforcement; reduce resonance phenomena from the action of mobile, pulsating, dynamic loads. It can be used in hanging building structures, in bridge spans, for equipment with vibrational phenomena, and other types of structures as dampers.

Источники информации
1. Авт. св. СССР 1244259, кл. Е 04 С 3/18. Бюл. 26, 1986.
Sources of information
1. Auth. St. USSR 1244259, class E 04 C 3/18. Bull. 26, 1986.

2. Авт. св. СССР 1268691, кл. Е 04 С 5/08. Бюл. 41, 1986. 2. Auth. St. USSR 1268691, class E 04 C 5/08. Bull. 41, 1986.

Claims (2)

1. Арматурный элемент, содержащий арматуру, взаимодействующую с последовательно расположенными упругими компенсаторами потерь предварительного напряжения в арматуре, и концевой анкер, отличающийся тем, что упругие компенсаторы установлены по длине имеющего дополнительный концевой анкер арматурного элемента и выполнены в виде пустотелых элементов выпукловогнутого замкнутого контура, вогнутости каждого из которых расположены симметрично относительно продольной оси, при этом арматура между соседними компенсаторами переплетена, изогнута по синусоиде относительно продольной оси с возможностью контактирования с вогнутостью каждого компенсатора. 1. The reinforcing element containing reinforcement, interacting with sequentially located elastic compensators for prestress losses in the reinforcement, and an end anchor, characterized in that the elastic compensators are installed along the length of the reinforcing element having an additional end anchor and are made in the form of hollow elements of a convex closed loop, concavity each of which is located symmetrically relative to the longitudinal axis, while the reinforcement between adjacent expansion joints is intertwined chickpea in a sinusoid relative to the longitudinal axis with the possibility of contacting with the concavity of each compensator. 2. Арматурный элемент по п. 1, отличающийся тем, что в полостях упругих выпукловогнутых элементов размещены упругопластические вставки. 2. The reinforcing element according to claim 1, characterized in that elastoplastic inserts are placed in the cavities of the elastic convex-concave elements.
RU2001121178A 2001-07-30 2001-07-30 Reinforcing unit RU2211900C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001121178A RU2211900C2 (en) 2001-07-30 2001-07-30 Reinforcing unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001121178A RU2211900C2 (en) 2001-07-30 2001-07-30 Reinforcing unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001121178A RU2001121178A (en) 2003-06-10
RU2211900C2 true RU2211900C2 (en) 2003-09-10

Family

ID=29776841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001121178A RU2211900C2 (en) 2001-07-30 2001-07-30 Reinforcing unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2211900C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113366179A (en) * 2019-01-28 2021-09-07 W·E·史密斯 Pre-stressed sinusoidal members in assembly and use

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113366179A (en) * 2019-01-28 2021-09-07 W·E·史密斯 Pre-stressed sinusoidal members in assembly and use
CN113366179B (en) * 2019-01-28 2023-03-07 W·E·史密斯 Pre-stressed sinusoidal members in assembly and use
US11608632B2 (en) 2019-01-28 2023-03-21 William E. Smith Pre-stressed sinusoidal member in assembly and applications

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7716882B2 (en) Bearing brace apparatus
US9062456B2 (en) Support construction having increased structural dampening
LT5158B (en) Prestressed concrete roof-ceiling construction with flat soffit
WO2001040595A1 (en) Metal beam structure and building construction including same
CN100529264C (en) Method of applying prestress and connecting means used therein and prestressed concrete beam therefrom
Madugula et al. Dynamic response of guyed masts
CN105569266A (en) Concrete combined connecting beam
RU2211900C2 (en) Reinforcing unit
EP2513390B1 (en) Construction system for strengthening an existing structure with tension sheets and a respective anchoring device and method therefore
KR101737573B1 (en) Internal reinforced steel pipe girder
KR100767145B1 (en) Construction method of prestressed concrete temporary bridge that can be assembled and dismantled using lateral steel wire
RU2167985C1 (en) Pre-stressed tubular-concrete member with fan reinforcement
RU2313641C2 (en) Reinforcement member
Bayrak et al. Seismic performance of high strength concrete columns confined with high strength steel
RU2109894C1 (en) Reinforcing member
Lim et al. Experimental assessment of seismic vulnerability of precast concrete beam-to-beam connections with steel slit damper
RU182163U1 (en) Steel concrete farm
RU2171342C1 (en) Reinforcing member
KR100416217B1 (en) Composite structural material
Nazmy Earthquake-response characteristics of long-span arch bridges
RU2786175C1 (en) Composite concrete building structure
RU2745287C1 (en) Steel-reinforced concrete beam
RU2755614C1 (en) Device for anchoring composite reinforcement
RU2137892C1 (en) Reinforcement framework for building structure
RU2186914C1 (en) Prestressed trussed girder

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070731