RU2431727C1

RU2431727C1 - Method to strengthen bent monolithic reinforced concrete structures and device for its realisation

Info

Publication number: RU2431727C1
Application number: RU2010103168/03A
Authority: RU
Inventors: Владимир Степанович Скальный (RU); Владимир Степанович Скальный
Priority date: 2010-02-01
Filing date: 2010-02-01
Publication date: 2011-10-20
Also published as: RU2010103168A

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: method to strengthen bent monolithic reinforced concrete slabs is realised with a reinforcement cable fixed in the lower part of the strengthened slab. The cable is laid into a groove made in the lower part of the slab. One end of the cable is rigidly fixed. The other end of the cable is forcedly displaced to obtain the required prestressing in the cable. Then such prestressed cable is rigidly fixed in the slab. Afterwards protruding parts are cut, and the groove is covered with the cable aflush with the lower part of the slab. Also a device for slabs reinforcement is disclosed.

EFFECT: even distribution of unloading forces in a stretched zone, elimination of prestressing forces transfer towards working reinforcement of structures, reduced labour intensiveness of works, increased operational reliability and durability of reinforcement.

3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к строительству, а именно к строительным конструкциям, и может быть использовано для усиления сохраняемых изгибаемых монолитных железобетонных конструкций при инженерной реставрации архитектурных памятников, реконструкций промышленных и гражданских зданий.The invention relates to construction, namely to building structures, and can be used to enhance the stored flexible flexible monolithic reinforced concrete structures during the engineering restoration of architectural monuments, reconstructions of industrial and civil buildings.

Наиболее близким к предлагаемому решению является способ усиления изгибаемых железобетонных конструкций с закреплением дополнительной предварительно напряженной затяжкой из арматурной стали, приваренной к существующей рабочей арматуре усиливаемой конструкции (Р.С.Санжаровский и др. Усиления при реконструкции зданий и сооружений. Санкт-Петербург. СПб государственный архитектурно-строительный университет, типография ТОО «Ривьера». 1998, с.231-232) [1].Closest to the proposed solution is a method of reinforcing flexible reinforced concrete structures with an additional pre-stressed reinforcement made of reinforcing steel welded to the existing reinforcing reinforcing working reinforcement (R. S. Sanzharovsky et al. Reinforcement during the reconstruction of buildings and structures. St. Petersburg. St. Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering, printing house Riviera LLP. 1998, p.231-232) [1].

В указанном способе для усиления изгибаемых монолитных железобетонных конструкций, например межэтажных плит перекрытия, используется преднапряженная стержневая арматурная сталь.In the specified method for reinforcing flexible monolithic reinforced concrete structures, for example interfloor slabs, pre-stressed bar reinforcing steel is used.

Недостатком известного способа является то, что приварка дополнительной стальной арматуры к существующей рабочей арматуре увеличивает ее напряжение, снижая эффективность и надежность этого усиления конструкции. Кроме того, при этом способе арматурное усиление изменяет внешний вид конструкций, что неприемлемо при инженерной реставрации архитектурных памятников и во всех случаях требует дополнительной защиты арматурного усиления от агрессивного воздействия воздушной среды. В целом, технологическая сложность, большая трудоемкость, нежелательное догружение рабочей арматуры усиливаемой конструкции существенно снижает эксплуатационную надежность этого способа усиления.The disadvantage of this method is that welding additional steel reinforcement to an existing working reinforcement increases its voltage, reducing the efficiency and reliability of this reinforcement design. In addition, with this method, reinforcing reinforcement changes the appearance of structures, which is unacceptable during the engineering restoration of architectural monuments and in all cases requires additional protection of reinforcing reinforcement from the aggressive effects of the air. In General, the technological complexity, high complexity, undesirable loading of the working reinforcement of the reinforced structure significantly reduces the operational reliability of this amplification method.

Задачей изобретения является повышение технологичности усиления монолитных железобетонных конструкций, деформированных прогибом, равномерное распределение разгружающих усилий в растянутой зоне, исключение передачи преднапрягающих усилий на рабочую арматуру конструкций, снижение трудоемкости работ, выполнение условий инженерной реставрации восстанавливаемых архитектурных памятников, повышение эксплуатационной надежности и долговечности усиления.The objective of the invention is to increase the manufacturability of reinforcing monolithic reinforced concrete structures deformed by deflection, uniform distribution of unloading forces in the stretched zone, eliminating the transfer of prestressing forces to the working reinforcement of structures, reducing the complexity of work, meeting the conditions for the engineering restoration of restored architectural monuments, increasing the operational reliability and durability of reinforcement.

Для решения поставленной задачи в известном способе усиления изгибаемых монолитных железобетонных плит, заключающемся в том, что усиление осуществляют дополнительной арматурой, закрепляемой в нижней части усиливаемой плиты, согласно изобретению в качестве дополнительной арматуры используют арматурный канат, который укладывают в паз, выполненный в нижней части усиливаемой плиты, жестко закрепляют один конец, а другой конец принудительно перемещают до получения необходимого преднапряжения в канате, затем в таком преднапряженном состоянии канат жестко закрепляют в плите, после чего срезают выступающие части и закрывают паз заподлицо с нижней частью плиты.To solve the problem in the known method of reinforcing flexible monolithic reinforced concrete slabs, namely, that reinforcement is carried out by additional reinforcement fixed in the lower part of the reinforced plate, according to the invention, reinforcing rope is used as additional reinforcement, which is laid in a groove made in the lower part of the reinforced plates, rigidly fix one end, and the other end is forcibly moved to obtain the necessary prestressing in the rope, then in such a prestressed state yanii rope rigidly secured in the plate, and then cut off the projecting portions and the groove is closed flush with the bottom of the plate.

Кроме того, для усиления изгибаемых монолитных железобетонных плит используют устройство, в котором механизм закрепления дополнительной арматуры выполняют в виде двух пар болтовых соединений, расположенных в противоположных приопорных зонах усиливаемой плиты и прижимающих к ней сверху и снизу две пары стальных пластин, из которых две верхние пластины расположены на плите, а две нижние выполнены с плитой заподлицо и к правой из них жестко прикреплен один конец арматурного каната, а левая связана с другим концом каната посредством натяжного узла в виде двух проушин, скрепляемых болтом.In addition, to reinforce flexible monolithic reinforced concrete slabs, a device is used in which the additional reinforcement fixing mechanism is made in the form of two pairs of bolted joints located in opposite supporting zones of the reinforced plate and pressing two pairs of steel plates to it from above and below, of which the two upper plates are located on the plate, and the two lower ones are flush with the plate and one end of the reinforcing rope is rigidly attached to the right one, and the left is connected to the other end of the rope by tension th unit in the form of two lugs, bolts.

Натяжной узел для создания преднапряжения арматурного каната одной своей проушиной жестко прикреплен к нижней левой прижимной пластине устройства, а другая проушина жестко прикреплена к свободному концу арматурного каната, посредством пластины.The tensioning unit for creating the prestressing of the reinforcing rope with one eye is rigidly attached to the lower left pressure plate of the device, and the other eye is rigidly attached to the free end of the reinforcing rope, by means of the plate.

Предлагаемый способ поясняется чертежами, гдеThe proposed method is illustrated by drawings, where

на фиг.1 представлена схема монолитной железобетонной плиты перекрытия (в продольном разрезе) перед преднапряжением арматурного каната;figure 1 presents a diagram of a monolithic reinforced concrete slab (in longitudinal section) before the prestressing of the reinforcing rope;

на фиг.2 представлена схема законченного технологического процесса преднапряженного усиления монолитной железобетонной плиты перекрытия (в продольном разрезе) арматурным канатом.figure 2 presents a diagram of the finished process of prestressed reinforcement of a monolithic reinforced concrete slab (in longitudinal section) with a reinforcing rope.

Для усиления монолитной железобетонной плиты 3 используют арматурные канаты 1, которые пред преднапряжением укладывают в пазы 2, выполненные в нижней части усиливаемой плиты 3. Крепление арматурного каната 1 к усиливаемой плите 3 осуществляется с помощью двух пар сквозных болтовых соединений 5, расположенных в противоположенных приопорных зонах усиливаемой плиты 3 и снабженных двумя парами прижимных пластин 4, из которых две прижимные пластины расположены на плите 3, а две другие пластины - в нижней части плиты 3, причем в нижней части они установлены заподлицо с нею.To reinforce the monolithic reinforced concrete slab 3, reinforcing ropes 1 are used, which are placed in the grooves 2 made in the lower part of the reinforced slab 3 before prestressing. The reinforcing rope 1 is fastened to the reinforced slab 3 using two pairs of through bolt joints 5 located in opposite supporting zones reinforced plate 3 and provided with two pairs of pressure plates 4, of which two pressure plates are located on the plate 3, and the other two plates are in the lower part of the plate 3, and in the lower part they Credited flush with it.

Натяжной узел выполнен в виде двух проушин 7, соединенных между собой натяжным болтом 8.The tension unit is made in the form of two eyes 7, interconnected by a tension bolt 8.

Один конец арматурного каната 1 жестко прикреплен к правой стальной прижимной пластине 4 в нижней части плиты 3 болтовым соединением 5. Другой конец арматурного каната 1 жестко прикреплен к одной из проушин 7 посредствам пластины 6. Другая проушина 7 жестко закреплена к левой прижимной пластине 4. Обе проушины 7 соединены между собой натяжным болтом 8.One end of the reinforcing rope 1 is rigidly attached to the right steel pressure plate 4 at the bottom of the plate 3 by bolt 5. The other end of the reinforcing cable 1 is rigidly attached to one of the eyes 7 via the plate 6. The other eye 7 is rigidly fixed to the left pressure plate 4. Both the eyes 7 are interconnected by a tensioning bolt 8.

Марку арматурного каната выбирают конструктивно, а количество и его длину определяют расчетом в зависимости от проектного преднапряжения усиливаемой плиты. Крепление арматурного каната к стальным металлическим пластинам устройства принимают по одному из типовых решений. Толщину и размеры металлических пластин устройства и натяжного узла, как и болтовых соединений, выбирают конструктивно с учетом физического состояния конструкционных материалов и эксплуатационной среды усиливаемой плиты.The brand of reinforcing rope is chosen constructively, and the quantity and its length are determined by calculation depending on the design prestress of the reinforced plate. The fastening of the reinforcing rope to the steel metal plates of the device is made according to one of the typical solutions. The thickness and dimensions of the metal plates of the device and the tension unit, as well as bolted joints, are chosen structurally taking into account the physical condition of the structural materials and the operating environment of the reinforced plate.

Предлагаемый способ и устройство работают следующим образом.The proposed method and device operate as follows.

Монолитные железобетонные плиты старых и древних зданий при потере прочности испытывают деформацию прогиба и могут быть усилены дополнительной преднапряженной арматурой.Monolithic reinforced concrete slabs of old and ancient buildings with a loss of strength undergo deflection deformation and can be reinforced with additional prestressed reinforcement.

В предлагаемом способе (фиг.1 и 2) для усиления монолитной железобетонной плиты 3 используют арматурные канаты 1, которые перед преднапряжением укладывают в пазы 2, выполненные в нижней части усиливаемой плиты 3. Арматурный канат 1 крепят к усиливаемой плите 3 с помощью двух пар сквозных болтовых соединений 5, расположенных в противоположенных приопорных зонах плиты 3 и снабженных прижимными стальными пластинами 4 в верхней и нижней частях плиты 3, причем в нижней части плиты 3 пластины 4 устанавливают заподлицо с нею.In the proposed method (Figs. 1 and 2), reinforcing ropes 1 are used to reinforce the monolithic reinforced concrete slab 3, which, before prestressing, is laid in grooves 2 made in the lower part of the reinforced slab 3. The reinforcing rope 1 is attached to the reinforced slab 3 using two pairs of through bolted joints 5 located in opposite supporting zones of the plate 3 and provided with clamping steel plates 4 in the upper and lower parts of the plate 3, and in the lower part of the plate 3, the plates 4 are installed flush with it.

Один конец арматурного каната 1 жестко крепят к правой пластине 4 в нижней части плиты 3 болтовым соединением 5. Другой конец арматурного каната 1 жестко крепят к проушине 7 посредством пластины 6, которую вместе с канатом 1 принудительно перемещают (натягивая канат) с помощью натяжного устройства до соединения встык с левой нижней пластиной 4 с последующим жестким соединением их сварочным швом и срезкой выступающих частей натяжного узла.One end of the reinforcing rope 1 is rigidly attached to the right plate 4 in the lower part of the plate 3 by bolt connection 5. The other end of the reinforcing rope 1 is rigidly attached to the eye 7 by means of a plate 6, which, together with the rope 1, is forcibly moved (pulling the rope) using a tensioner to butt-to-butt connections with the lower left plate 4, followed by a rigid connection with a weld seam and cutting of the protruding parts of the tension unit.

Во время принудительного перемещения арматурный канат 1 получает необходимое преднапряженное состояние и жестко закрепляется в плите 3. Затем свободное от арматурного каната 1 пространство паза 2 заполняют холодной мастикой и укрывают пазы аппликационной приклейкой стеклоткани.During the forced movement, the reinforcing rope 1 receives the necessary pre-stressed state and is rigidly fixed in the plate 3. Then, the space of the groove 2 free from the reinforcing rope 1 is filled with cold mastic and the grooves are covered with application gluing of fiberglass.

Таким образом, усиление монолитной железобетонной плиты предлагаемым способом повышает технологичность комплексного процесса усиления плиты, обеспечивает равномерное распределение разгружающих усилий в ее растянутой зоне, исключает передачу преднапрягающих усилий на рабочую арматуру конструкции, снижает трудоемкость работ, при этом соблюдаются условия инженерной реставрации строительных конструкций восстанавливаемых архитектурных памятников, повышается эксплуатационная надежность и долговечность усиления.Thus, the reinforcement of a monolithic reinforced concrete slab by the proposed method increases the manufacturability of the complex process of reinforcing the slab, ensures uniform distribution of unloading forces in its stretched zone, eliminates the transfer of prestressing forces to the working reinforcement of the structure, reduces the complexity of the work, while observing the conditions for the engineering restoration of building structures of restored architectural monuments , increases the operational reliability and durability of the gain.

Claims

1. The method of reinforcing flexible monolithic reinforced concrete slabs, which consists in the fact that the reinforcement is carried out by additional reinforcement fixed in the lower part of the reinforced plate, characterized in that reinforcing rope is used as additional reinforcement, which is laid in a groove made in the lower part of the reinforced plate, one end is rigidly fixed, and the other end is forcibly moved to obtain the necessary prestress in the rope, then in this prestressed state the rope is rigidly fixed in the plate, after which cut off the protruding parts and cover the groove with the rope flush with the bottom of the plate.

2. A device for reinforcing flexible monolithic reinforced concrete slabs containing a mechanism for securing additional reinforcement, characterized in that the mechanism for securing additional reinforcement is made in the form of two pairs of bolted joints located in opposite supporting zones of the reinforced plate and pressing two pairs of steel plates to it from above and below of which the two upper plates are located on the plate, and the two lower ones are flush with the plate and one end of the rope is rigidly attached to the right one, and the left is connected to ugim rope end by a tensioning assembly.

3. The device according to claim 2, characterized in that the tension unit is made in the form of two eyes, one of which is rigidly connected to the left bottom plate, and the other to the end of the rope by means of a plate rigidly fixed to it, while both eyes are connected by a bolt .