RU2498034C1 - Method to reinforce column and joined elements of building slab - Google Patents
Method to reinforce column and joined elements of building slab Download PDFInfo
- Publication number
- RU2498034C1 RU2498034C1 RU2012109955/03A RU2012109955A RU2498034C1 RU 2498034 C1 RU2498034 C1 RU 2498034C1 RU 2012109955/03 A RU2012109955/03 A RU 2012109955/03A RU 2012109955 A RU2012109955 A RU 2012109955A RU 2498034 C1 RU2498034 C1 RU 2498034C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- thrust plate
- elements
- cargo
- spacer unit
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при восстановлении несущих конструкций эксплуатируемого здания, - более конкретно при восстановлении тяжело поврежденной железобетонной колонны и сочлененных элементов перекрытия здания в условиях пожара, взрыва, аварии.The invention relates to the construction and can be used in the restoration of the supporting structures of the operated building, more specifically in the restoration of heavily damaged reinforced concrete columns and articulated elements of the building floor in a fire, explosion, accident.
К тяжелым термическим повреждениям колонны и сочлененных элементов перекрытия после пожара относятся отслоение деструктивного бетона на глубину 40-80 мм и более, выпучивание стержней арматуры, появление остаточных термических напряжений растяжения (до 10000 Н/см2) в рабочей арматуре колонн. Повреждение сочлененных элементов перекрытия (ригеля, балки, плиты) характеризуется большей степенью разрушения бетона в сечении ригеля, чем в сечении колонны, вследствие более глубокого прогрева ригеля до предельной температуры (500±50)°С; возможно существенное снижение площади опирания в местах соединения ригеля с колонной из-за выкрашивания деструктивного бетона, вследствие этого возможны трещины среза в бетоне ригеля от совместного действия силовой нагрузки и огневого воздействия. При тяжелых повреждениях сочленения элементов перекрытия появляется опасность хрупкого разрушения колонны и последующего обрушения ригелей здания. В ряде случаев целесообразно исправление поврежденного сочленения элементов без демонтажа ригелей и колонн, полной или частичной их разгрузки.Severe thermal damage to the column and articulated floor elements after a fire includes detachment of destructive concrete to a depth of 40-80 mm or more, buckling of reinforcing bars, the appearance of residual thermal tensile stresses (up to 10,000 N / cm 2 ) in the working reinforcement of the columns. Damage to articulated floor elements (crossbars, beams, slabs) is characterized by a greater degree of concrete destruction in the cross-section of the cross-section than in the section of the column, due to a deeper heating of the cross-section to the maximum temperature (500 ± 50) ° С; a significant reduction in the area of bearing at the junction of the crossbar with the column is possible due to crushing of destructive concrete; as a result, shear cracks in the crossbar concrete from the combined action of power load and fire exposure are possible. With severe damage to the joint of the floor elements, there is a danger of brittle destruction of the column and the subsequent collapse of the building crossbars. In some cases, it is advisable to repair the damaged articulation of elements without dismantling the beams and columns, their full or partial unloading.
Известен способ усиления колонны дополнительными предварительно напряженными металлическими распорками / см. Рекомендации по оценке состояния и усилению строительных конструкций промышленных зданий и сооружений. - М.: Стройиздат, 1989. - С.50-56, рис.23 / [1].A known method of reinforcing columns with additional prestressed metal struts / see Recommendations for assessing the state and strengthening of building structures of industrial buildings and structures. - M.: Stroyizdat, 1989. - S.50-56, Fig. 23 / [1].
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа усиления, относится то, что в известном способе преднапряженные распорки повышают несущую способность только колонны, следовательно, невозможно обеспечить надлежащее усиление поврежденного сочленения элементов перекрытия; при неточном изготовлении напрягаемых распорок по их длине, в известном способе невозможно надежное их включение в совместную работу с усиливаемой колонной, следовательно, снижается точность контроля степени разгружения места сочленения ригеля и колонны; в известном способе сечение ветвей распорки принимают конструктивно, с большим перерасходом металла на усиление, следовательно, при использовании известного способа возрастают металлоемкость и трудоемкость; в известном способе, при применении металла без конструктивной огнезащиты, снижается длительность сопротивления огневому воздействию в условиях повторного пожара элементов усиления, в частности, и фактическая огнестойкость колонны в целом.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known reinforcement method include the fact that in the known method, prestressed struts increase the bearing capacity of only the columns, therefore, it is impossible to provide proper reinforcement of the damaged joint of the floor elements; with inaccurate manufacture of prestressed struts along their length, in the known method it is impossible to reliably incorporate them into joint work with a reinforced column, therefore, the accuracy of controlling the degree of unloading of the junction of the crossbar and the column is reduced; in the known method, the cross-section of the strut branches is taken constructively, with a large overspending of the metal for reinforcement, therefore, when using the known method, the metal consumption and labor intensity increase; in the known method, when using metal without structural fire protection, the duration of resistance to fire exposure in the conditions of repeated fire of reinforcing elements is reduced, in particular, and the actual fire resistance of the column as a whole.
Известен способ усиления колонны, включающий установку металлической обоймы, в верхней части которой закрепляют натяжной узел, обойму из 4 прокатных уголков, связанных попарно соединительными планками в две ветви, в продольном направлении которые обжимают распорным устройством / см. А.с. SU №607 932, кл. 2 E04G 23/02. Способ усиления колонн./ В.В. Гусельников. Опубл. 25.05.78. Бюл. №19/ [2].A known method of reinforcing the column, including the installation of a metal cage, in the upper part of which a tensioning unit is fixed, a cage of 4 rolling corners connected in pairs by connecting strips in two branches, which are crimped in the longitudinal direction by a spacer / see A.S. SU No. 607 932,
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа усиления колонны и ее оголовка относится то, что в известном способе применяют громоздкую, металлоемкую обойму из прокатных уголков; эффективность использования известного способа усиления снижается вследствие того, что грузовой винт распорного узла имеет шарнирное закрепление с обеих концов, следовательно, коэффициент его приведенной длины весьма значителен; опорная площадка под ригель удалена от ветви распорки, следовательно, дополнительно возникает изгибающий момент, действующий на эту ветвь распорки и опорный столик, увеличены общие габариты сечения оголовка усиливаемой колонны; в известном способе используют металл без конструктивной огнезащиты, следовательно, снижена фактическая огнестойкость элементов усиления в частности и сочлениения в целом.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known method of strengthening the column and its head include the fact that in the known method a bulky, metal-intensive clip from rolling corners is used; the efficiency of using the known amplification method is reduced due to the fact that the load screw of the spacer unit has a hinge at both ends, therefore, the coefficient of its reduced length is very significant; the supporting platform for the crossbar is removed from the strut branch, therefore, a bending moment additionally arises, acting on this strut branch and the supporting table, the overall dimensions of the head section of the reinforced column are increased; the known method uses metal without structural fire protection, therefore, the actual fire resistance of the reinforcing elements in particular and the joint as a whole is reduced.
Известен способ усиления железобетонной колонны, включающий установку опорных столиков, усиливающих элементов колонны и ее оголовка, распорного устройства, напряжение усиливающей распорки с регулируемым усилием с последующим обжатием и бетонированием / см. А.с. SU №1162729, кл. 4 E04G 23/02. Способ восстановления капителей и колонн железобетонных конструкций / Н.А. Ильин. Опубл. 23.06.85. Бюл. №23 / [3].A known method of reinforcing a reinforced concrete column, including the installation of support tables, reinforcing elements of the column and its head, spacer device, the voltage of the reinforcing struts with adjustable force, followed by compression and concreting / see A.S. SU No. 1162729,
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата, при использовании известного способа восстановления железобетонной колонны является то, что в известном способе расходуется значительная масса металла, не эффективно используемая для усиления колонн, опорные узлы известного устройства внизу и вверху колонны не имеют жесткого закрепления, составные части ветвей обоймы соединены натяжным винтом, характеризующим их шарнирное примыкание, в известном способе расположение натяжных винтов не по центру тяжести поперечного сечения уголка обоймы приводит к возникновению изгибающего момента от распорного усилия, действующего на напрягаемые ветви составных частей обоймы; при использовании металла без конструктивной огнезащиты снижена фактическая огнестойкость элементов усиления и колонны.For reasons that impede the achievement of the technical result indicated below, when using the known method for the restoration of reinforced concrete columns, the known method consumes a significant mass of metal that is not effectively used to strengthen the columns, the support nodes of the known device at the bottom and at the top of the column do not have rigid fastening, composite parts of the branches of the cage are connected by a tension screw characterizing their articulated abutment, in the known method, the location of the tension screws is not in the center of gravity the cross section of the corner of the cage leads to a bending moment from the spacer force acting on the tensioned branches of the components of the cage; when using metal without constructive fire protection, the actual fire resistance of the reinforcing elements and columns is reduced.
Наиболее близким техническим решением к изобретению по совокупности признаков является способ усиления колонны, включающий упорный элемент, напрягаемую распорку и натяжной узел; при этом упорный элемент выполняют в виде опорного столика и упорного башмака напрягаемой распорки, остов которой выполняют из двух ветвей, распорный узел выполняют с применением грузовых винтов и упорных гаек. При усилении нагруженной колонны, поврежденной с одной стороны опорный столик и напрягаемую распорку устанавливают с той же стороны (грани) колонны. После введения напрягаемой распорки в работу, опорный уголок и упорную пластину соединяют наглухо металлической пластиной / Патент RU №2308585 С2, МПК - E04G 23/02 (2006. 01). Способ восстановления железобетонной колонны и ее оголовка / Ильин Н.А., Комов Е.М., Яценко П.П.; заявка СГАСУ от 03.10.2005; опубл. 20.04.2007. Бюлл. №29/ [4] - принято за прототип.The closest technical solution to the invention in terms of features is a method of reinforcing the column, comprising a thrust element, a tensioned spacer and a tension unit; wherein the thrust element is made in the form of a support table and a persistent shoe of a prestressed spacer, the skeleton of which is made of two branches, the spacer assembly is performed using cargo screws and thrust nuts. When reinforcing a loaded column damaged on one side, the support table and the tensile strut are installed on the same side (face) of the column. After the introduction of the pre-tensioned spacers into operation, the support corner and the thrust plate are tightly connected with a metal plate / Patent RU No. 2308585 C2, IPC - E04G 23/02 (2006. 01). A method of restoring a reinforced concrete column and its head / Ilyin N.A., Komov E.M., Yatsenko P.P .; application of SASAC from 03.10.2005; publ. 04/20/2007. Bull. No. 29 / [4] - taken as a prototype.
К причинам, препятствующим достижению указанного технического результата, при использовании известного способа восстановления железобетонной колонны является то, что в известном способе расходуется значительная масса металла, не эффективно используемая для усиления колонн, опорные узлы известного устройства внизу и вверху колонны не имеют жесткого закрепления, составные части ветвей обоймы соединены натяжным винтом, характеризующим их шарнирное примыкание. В известном способе соединительные планки прикрепляют к угловым стойкам стальной обоймы, которые находятся под напряжением, вследствие этого возрастает опасность строительно-монтажных работ; упорный швеллерообразный башмак и опорный столик представляют собою металлоемкие элементы усиления.For reasons that impede the achievement of the specified technical result, when using the known method for the restoration of reinforced concrete columns, the known method consumes a significant mass of metal that is not effectively used to strengthen the columns, the support nodes of the known device at the bottom and top of the column do not have rigid fastening, components the branches of the cage are connected by a tension screw characterizing their articulated abutment. In the known method, the connecting strips are attached to the corner posts of the steel cage, which are energized, as a result of which the risk of construction and installation work increases; the persistent channel-shaped shoe and the support table are metal-intensive reinforcing elements.
Сущность изобретения заключается в следующем. Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, состоит в повышении надежности и безопасности состояния усиливаемой колонны и сочлененных элементов перекрытия, получивших тяжелые местные повреждения, в снижении расхода стали и материальных затрат за счет рациональной установки элементов усиления предлагаемым способом.The invention consists in the following. The problem to which the claimed invention is directed, is to increase the reliability and safety of the state of the reinforced columns and articulated floor elements that have received severe local damage, in reducing steel consumption and material costs due to the rational installation of reinforcing elements of the proposed method.
Технический результат - рациональное проведение технического осмотра и оценки состояния поврежденной колонны и сочлененных элементов перекрытия, надежное включение в совместную работу напрягаемой распорки (с контролем предварительных напряжений), усиливаемой колонны; жесткое соединение грузового винта с несущей ветвью распорки, вдвое снижающее коэффициент приведенной длины винта при расчете прочности и устойчивости его как сжатого элемента, упрощение конструкции передачи «грузовой винт - упорная гайка» распорного узла при проектировании изготовлении его, улучшение контроля разгружения усиливаемой колонны и ее сочлененных элементов перекрытия напряженными распорками, снижение расхода металла на изготовление устройства усиления и получение возможности эффективного использования металла при усилении колонны и сочлененных элементов перекрытия, обеспечение огнезащиты металлических элементов усиления и гарантированного предела огнестойкости усиливаемой колонны.EFFECT: rational technical inspection and assessment of the condition of a damaged column and articulated floor elements, reliable inclusion in a joint work of a tensioned strut (with control of prestresses), a reinforced column; rigid connection of the cargo screw with the supporting branch of the spacer, halving the coefficient of the reduced length of the screw when calculating the strength and stability of it as a compressed element, simplifying the design of the “cargo screw - thrust nut” transmission design when designing its manufacture, improving the control of unloading of the reinforced column and its articulated overlapping elements with tension struts, reducing metal consumption for the manufacture of a gain device and gaining the ability to effectively use metal when lennii columns and articulated overlapping elements, providing fire protection of metal reinforcement elements and a guaranteed limit of fire resistance of the reinforced column.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе сочленения элементов перекрытия с колонной здания, включающем проведение технического осмотра сочленения элементов, проведение проверочных расчетов элементов устройства усиления по прочности, проектирование и изготовление элементов устройства усиления, установку их на сочленяющиеся элементы перекрытия здания, напряжение стоек стальной обоймы с регулируемым усилием с последующим обжатием и бетонированием, особенностью является то, что распорный узел устройства усиления, устанавливаемый в верхней части усиливаемой колонны, выполняют из опорного столика и стальных гребенок, состоящих из упорных пластин и грузовых винтов и образующих между собой тавровое сварное соединение, которые включают в работу одновременно с двух противоположных граней усиливаемой колонны, сочлененной с элементами перекрытия здания.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known method of joining the floor elements with the column of the building, including the technical inspection of the articulation of the elements, conducting verification calculations of the elements of the reinforcing device for strength, designing and manufacturing elements of the reinforcing device, installing them on the mating elements of the building floor , the tension of the racks of the steel cage with adjustable force, followed by compression and concreting, a feature is the fact that the spacer unit of the amplification device installed in the upper part of the reinforced column is made of a support table and steel combs, consisting of thrust plates and cargo screws and forming a T-joint between them, which include simultaneously working with two opposite faces of the reinforced column, articulated with elements of the building floor.
Кроме этого особенности способа усиления заключаются в том, что стальную гребенку распорного узла выполняют в виде сварного таврового соединения грузовых винтов непосредственно с нижней поверхностью упорной пластины.In addition, the features of the reinforcement method consist in the fact that the steel comb of the spacer unit is made in the form of a welded T-joint of the cargo screws directly to the lower surface of the thrust plate.
Стальную гребенку распорного узла выполняют в виде сварного таврового соединения грузовых винтов с упорной пластиной и выпуском анкеров через раззенкованные отверстия. Стальную гребенку распорного узла выполняют в виде крепежного болтового соединения грузовых винтов, оборудованных буртиком, с упорной пластиной и выпуском анкеров через отверстия в упорной пластине.The steel comb of the spacer unit is made in the form of a welded T-joint of the cargo screws with the thrust plate and the release of anchors through the countersink holes. The steel comb of the spacer unit is made in the form of a fastening bolt connection of cargo screws equipped with a shoulder with a thrust plate and the release of anchors through holes in the thrust plate.
Грузовой винт выполняют в виде короткого отрезка стального стержня, оборудуя один конец ходовой резьбой, натяжными гайками, шайбами и контргайкой. Грузовой винт выполняют в виде отрезка стального стержня, оборудуя один конец ходовой резьбой, натяжными гайками, шайбами и контргайкой; другой конец оборудуют буртиком, крепежной резьбой, гайкой и шайбой. Грузовой винт выполняют в виде отрезка стального стержня, включающего в себя длину анкера, оборудуя один конец ходовой резьбой, натяжными гайками, шайбами и контргайкой; другой конец оборудуют анкером.A cargo screw is made in the form of a short length of a steel rod, equipping one end with a running thread, tension nuts, washers and a lock nut. The cargo screw is made in the form of a segment of a steel rod, equipping one end with a running thread, tension nuts, washers and a lock nut; the other end is equipped with a shoulder, fixing thread, nut and washer. The cargo screw is made in the form of a segment of a steel rod, which includes the length of the anchor, equipping one end with a running thread, tension nuts, washers and a lock nut; the other end is equipped with an anchor.
При изготовлении сварного таврового соединения грузового винта с упорной пластиной распорного узла используют дуговую сварку под флюсом. При изготовлении сварного таврового соединения грузового винта с упорной пластиной распорного узла используют контактную сварку сопротивлением и непрерывным оплавлением. При изготовлении сварного таврового соединения грузового винта с упорной пластиной распорного узла используют дуговую сварку в раззенкованное отверстие.In the manufacture of a welded T-joint of the cargo screw with the thrust plate of the spacer unit, submerged arc welding is used. In the manufacture of the welded T-joint of the cargo screw with the thrust plate of the spacer unit, resistance welding and continuous fusion are used. In the manufacture of a welded T-joint of the cargo screw with the thrust plate of the spacer unit, arc welding into the countersink hole is used.
Упорную пластину распорного узла изготовляют из отрезка рифленой полосовой стали. Упорную пластину распорного узла прикрепляют непосредственно к бетону нижней грани элемента перекрытия, утопляя в сок пластичного цементно-песчаного раствора с выжиманием. Упорную пластину распорного узла прикрепляют к элементу перекрытия путем установки анкеров грузовых винтов в пазы глубиной 60 мм, высверливаемые в бетоне нижней грани элемента перекрытия. Упорную пластину распорного узла закрепляют к обнаженной нижней арматуре железобетонного элемента перекрытия путем контактной рельефно-точечной сварки.The thrust plate of the spacer unit is made of a piece of corrugated strip steel. The thrust plate of the spacer unit is attached directly to the concrete of the lower face of the floor element, drowning in the juice of a plastic cement-sand mortar with squeezing. The thrust plate of the spacer unit is attached to the floor element by installing cargo screw anchors in grooves 60 mm deep that are drilled in the concrete of the lower edge of the floor element. The thrust plate of the spacer unit is fixed to the exposed bottom reinforcement of the reinforced concrete floor element by contact spot welding.
При условии включения в работу напрягаемых стоек стальной обоймы, коэффициент условий работы железобетона усиливаемой колонны принимают без его понижения, - mb=1,0.Subject to the inclusion in the work of the tensile racks of the steel cage, the coefficient of the working conditions of reinforced concrete reinforced columns take without lowering it, - m b = 1,0.
При бетонировании толщину слоя облицовки δозс, мм, при гарантированном пределе огнезащиты изоляционного покрытия для стального элемента усиления определяют по логарифмической формуле (1):When concreting, the thickness of the cladding layer δ oz , mm, with a guaranteed limit of fire protection of the insulation coating for the steel reinforcement element, is determined by the logarithmic formula (1):
где δозс - толщина огнезащитного слоя облицовки, мм;where δ oz - the thickness of the fire-retardant layer of the cladding, mm;
τкип - гарантируемый предел огнезащиты изоляционного покрытия, мин;τ bale - guaranteed limit of fire protection of the insulating coating, min;
Dar - показатель термодиффузии материала облицовки, мм2/мин.D ar is an indicator of thermal diffusion of the cladding material, mm 2 / min.
Размеры поперечного сечения опорного столика, усиленного ребрами жесткости, принимают по результатам проверки прочности стоек и поясных листов изгибаемых стальных элементов.The dimensions of the cross section of the supporting table, reinforced with stiffeners, are taken according to the results of checking the strength of the racks and waist sheets of flexible steel elements.
Диаметр грузовых винтов и их число определяют расчетом на прочность и устойчивость в зависимости от величины усилия разгружения железобетонной колонны.The diameter of the cargo screws and their number is determined by the calculation of strength and stability, depending on the magnitude of the unloading force of the reinforced concrete columns.
Сочленяющиеся с опорой ригеля поверхности упорной пластины, подвергают огневой обработке горелками и утопляют в сок пластичного раствора с выжиманием.The surfaces of the thrust plate articulated with the support of the crossbar are subjected to firing by burners and drown into the juice of the plastic solution with squeezing.
Высоту сварного флангового шва, соединяющего элементы устройства усиления, принимают по расчету на срез и изгиб, но не менее 6 мм.The height of the welded flank seam connecting the elements of the reinforcement device is taken as calculated for shear and bending, but not less than 6 mm.
После введения напрягаемой распорки в работу нижнюю грань упорной пластины и верх опорного столика соединяют металлической пластинкой или отрезком уголка с помощью контактной рельефно-точечной сварки.After introducing the prestressing spacer into operation, the lower face of the thrust plate and the top of the support table are connected with a metal plate or a piece of angle using contact spot welding.
На чертежах представлено:The drawings show:
на фиг.1 изображено сопряжение ригеля перекрытия с усиливаемой колонной; распорный узел, включающий опорные столики, упорные пластины, грузовые винты с анкерами и крепежными деталями резьбового соединения (сечение А-А);figure 1 shows the pairing of the crossbar with reinforced column; an expansion unit, including support tables, thrust plates, cargo screws with anchors and fasteners for a threaded connection (section AA);
на фиг.2 - вид сбоку (сечение Б-Б);figure 2 is a side view (section BB);
на фиг.3 - вид сверху (сечение В-В), где приняты следующие обозначения: 1 - усиливаемая колонна; 2 - ригель перекрытия; 3 - угловая стойка стальной обоймы; 4 - грузовой винт; 5 - упорная пластина; 6 - натяжная гайка (с шайбой); 7 - контргайка (с шайбой); 8 - анкер стальной гребенки; 10 - опорный столик; 11 - отверстия сквозные для грузовых винтов; 13 - ребро жесткости; 15 - фланговый сварной шов; 17 - планка стальной обоймы; 18 - слой огнезащитного покрытия (пунктир);figure 3 is a top view (section bb), where the following notation is taken: 1 - reinforced column; 2 - crossbar; 3 - an angular rack of a steel holder; 4 - cargo screw; 5 - thrust plate; 6 - a tension nut (with a washer); 7 - a lock-nut (with a washer); 8 - steel comb anchor; 10 - supporting table; 11 - through holes for cargo screws; 13 - stiffener; 15 - flank weld; 17 - strap steel cage; 18 - layer of fire retardant coating (dotted line);
на фиг.4 изображена стальная гребенка, включающая упорную пластину с раззенкованными отверстиями, грузовые винты с анкерами и крепежными деталями резьбового соединения с опорным столиком распорного узла (сечение Г-Г);figure 4 shows a steel comb, including a thrust plate with countersink holes, cargo screws with anchors and fasteners of a threaded connection with the support table of the spacer unit (section G-D);
на фиг.5 - вид сбоку (сечение Д-Д); (поз. 1-8; 10-12; 15, 17 и 18 приведены под фиг.1-3): 9 - буртик грузового винта; 12 - сварка в раззенкованные отверстия; 14 - соединительная планка или уголок (пунктир); 16 - строительный раствор (с выжиманием); 20 - пазы в бетоне для анкеров (глубиной 60 мм); 22 - контактная рельефно-точечная (две точки) сварка (тип Н-2 ГОСТ 19292);figure 5 is a side view (section DD); (pos. 1-8; 10-12; 15, 17 and 18 are given under figures 1-3): 9 - cargo screw flange; 12 - welding into countersink holes; 14 - a connecting level or corner (dotted line); 16 - mortar (with squeezing); 20 - grooves in concrete for anchors (60 mm deep); 22 - contact relief point (two points) welding (type N-2 GOST 19292);
на фиг.6 изображен эскиз стальной гребенки с анкерами при тавровом соединении упорной пластины с грузовыми винтами путем дуговой сварки в раззенкованные отверстия;figure 6 shows a sketch of a steel comb with anchors at the T-joint connection of the thrust plate with cargo screws by arc welding into countersink holes;
на фиг.7 изображено раззенкованное отверстие в упорной пластине;figure 7 shows the countersink hole in the thrust plate;
на фиг.8 изображен эскиз стальной гребенки при тавровом соединении упорной пластины с грузовыми винтами путем дуговой сварки под флюсом (соединение типа Т1 по ГОСТ 19292): 4 - грузовой винт; 5 - упорная пластина; 8 - анкер стальной гребенки; 11 - отверстия сквозные для грузовых винтов; 12 - сварка в раззенкованные отверстия; 19 - сварное тавровое соединение (типа Т1 по ГОСТ 19292);on Fig depicts a sketch of a steel comb with the T-joint of the thrust plate with cargo screws by submerged arc welding (connection type T1 according to GOST 19292): 4 - cargo screw; 5 - thrust plate; 8 - steel comb anchor; 11 - through holes for cargo screws; 12 - welding into countersink holes; 19 - welded T-joint (type T1 according to GOST 19292);
на фиг.9 изображено соединение упорной пластины и обнаженной от бетона продольной арматуры ригеля перекрытия путем контактной рельефно-точечной (две точки) сварки (тип Н-2 ГОСТ 19292), где показаны: 1 - усиливаемая колонна; 2 - ригель перекрытия; 3 - угловая стойка стальной обоймы; 4 - грузовой винт; 5 - упорная пластина; 6 - натяжная гайка (с шайбой); 7 - контргайка (с шайбой); 10 - опорный столик; 13 - ребро жесткости; 14 - соединительная планка или уголок (пунктир); 15 - фланговый сварной шов; 19 - сварное тавровое соединение (типа Т1 по ГОСТ 19292); 21 - продольная арматура ригеля перекрытия; 22 - контактная рельефно-точечная (две точки) сварка (тип Н-2 ГОСТ 19292);figure 9 shows the connection of the thrust plate and the longitudinal reinforcement of the floor beam exposed to concrete by contact relief spot welding (two points) welding (type N-2 GOST 19292), which shows: 1 - reinforced column; 2 - crossbar; 3 - an angular rack of a steel holder; 4 - cargo screw; 5 - thrust plate; 6 - a tension nut (with a washer); 7 - a lock-nut (with a washer); 10 - supporting table; 13 - stiffener; 14 - a connecting level or corner (dotted line); 15 - flank weld; 19 - welded T-joint (type T1 according to GOST 19292); 21 - longitudinal reinforcement of the crossbar; 22 - contact relief point (two points) welding (type N-2 GOST 19292);
на фиг.10 изображен опорный уголок распорного узла в трех проекциях, где показаны: 10 - опорный столик; 11 - отверстия сквозные для грузовых винтов; 13 - ребро жесткости; В - ширина большой полки; b - ширина малой полки; δ - толщина полки; 1,5·dmax≥К≤300 мм; dmax - диаметр отверстия максимальный; z=D+3·δ; здесь D - диаметр натяжной гайки грузового винта; е - расстояние от обушка до ближайшей риски; l0 - длина опорного столика.figure 10 shows the reference corner of the spacer unit in three projections, which show: 10 - supporting table; 11 - through holes for cargo screws; 13 - stiffener; B is the width of the large shelf; b is the width of the small shelf; δ is the thickness of the shelf; 1,5 · d max ≥K≤300 mm; d max - maximum hole diameter; z = D + 3 δ; here D is the diameter of the tension nut of the cargo screw; e is the distance from the pick to the nearest risks; l 0 - the length of the supporting table.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением указанного выше технического результата.Information confirming the possibility of carrying out the invention with obtaining the above technical result.
Пример конкретного выполнения. Техническим осмотром и поверочными расчетами установлено ограниченно-работоспособное состояние железобетонной колонны и сочлененных элементов перекрытия после продолжительного пожара (длительность 100±15 мин, температура на поверхности конструкций здания, примыкающих к очагу горения, находилась в пределах 1000±100°C); для усиления поврежденной колонны запроектировано, изготовлено и установлено устройство усиления средней усиливаемой колонны - 1 жилого дома (торговый зал) высотой этажа Н=3,8 м (тяжелые термоповреждения на участке длиной 2,5 м от сочлененных элементов перекрытия на четырех гранях колонны сечением В×С=400×400 мм), содержащее упорную пластину - 5, распорный узел с грузовыми винтами - 4, опорный столик - 10 и угловой стойки стальной обоймы - 3.An example of a specific implementation. Technical inspection and verification calculations established a limited-operational state of the reinforced concrete column and articulated floor elements after a long fire (duration 100 ± 15 min, the temperature on the surface of building structures adjacent to the burning center was within 1000 ± 100 ° C); In order to reinforce the damaged column, a reinforcing device for the medium reinforced column was designed, manufactured and installed - 1 residential building (trading floor) with a floor height of H = 3.8 m (heavy thermal damage in a section 2.5 m long from jointed floor elements on four faces of the column with section B × C = 400 × 400 mm), containing a thrust plate - 5, a spacer assembly with cargo screws - 4, a supporting table - 10 and an angular rack of a steel holder - 3.
Упорная пластина - 5 под железобетонный ригель перекрытия выполнена из листовой стали С 285 (Ст. 3) толщиной 8 мм, длиной 240 мм; соединена с обнаженной от термоповрежденного бетона нижней продольной арматурой ригеля перекрытия - 21, контактной рельефно-точечной сваркой - 22.Thrust plate - 5 for reinforced concrete crossbar is made of sheet steel C 285 (Art. 3) 8 mm thick, 240 mm long; connected to the bottom longitudinal reinforcement of the floor beam - 21, exposed by thermally damaged concrete - by contact relief and spot welding - 22.
Остов стальной обоймы включает в себя четыре угловые стойки стальной обоймы - 3 из стальных горячекатаных равнополочных уголков 
Опорный столик - 10 включает в себя: отрезок стального горячекатаного уголка
Введение в работу деталей устройства усиления колонны и сочлененных элементов перекрытия производят следующим образом.Introduction to the work of the parts of the device amplification columns and articulated elements of the overlap is as follows.
Элементы угловой стойки стальной обоймы - 3, планки стальной обоймы - 17, упорную пластину - 5, грузовые винты - 4 и опорный столик - 10 изготовляют в механической мастерской.Elements of the angular stand of the steel cage - 3, the planks of the steel cage - 17, the thrust plate - 5, the cargo screws - 4 and the support table - 10 are made in a machine shop.
Опорный столик к поверхности стоек стальной обоймы усиливаемой колонны - 1 укрепляют фланговыми сварными швами - 15, на опорный столик - 10 устанавливают грузовые винты - 4, оборудованные упорной пластиной - 5, подпирающей опорную часть ригеля перекрытия; заворачиванием натяжных гаек - 6 грузовых винтов - 4 с заданным (контролируемым) усилием, - нагружают верхнюю часть стоек стальной обоймы усиливаемой колонны - 1.The supporting table to the surface of the struts of the steel cage of the reinforced column - 1 is strengthened by flank welds - 15, the supporting table - 10 is installed with cargo screws - 4, equipped with a thrust plate - 5, which supports the supporting part of the crossbar; by tightening the tension nuts - 6 cargo screws - 4 with a given (controlled) force - load the upper part of the racks of the steel cage of the reinforced column - 1.
После введения напрягаемой распорки - угловых стоек стальной обоймы - 3 в работу нижнюю грань упорной пластины - 5 и верх опорного столика - 10 соединяют соединительной планкой (отрезком уголка) - 14 с помощью контактной рельефно-точечной (две точки) сварки - 22 (тип Н - 2 ГОСТ 19292).After the introduction of the tensioned spacer - angular racks of the steel cage - 3 into the work, the lower edge of the thrust plate - 5 and the top of the support table - 10 are connected by a connecting strip (corner section) - 14 using contact relief-spot (two points) welding - 22 (type H - 2 GOST 19292).
Для предупреждения ослабевания натяжных гаек - 6 под нагрузкой производят стопорение их относительно грузовых винтов - 4 пластическим деформированием, сваркой или упругими шайбами.To prevent loosening of the tension nuts - 6 under load, they are locked relative to the cargo screws - 4 by plastic deformation, welding or elastic washers.
На металлические элементы усиления наносят огнезащитное покрытие - 18 - слой огнезащитного покрытия из легкого бетона толщиной 50 мм.A fire retardant coating is applied to the metal reinforcement elements - 18 - a layer of fire retardant coating of lightweight concrete with a thickness of 50 mm.
Класс дополнительно уложенного бетона по прочности на сжатие принимают равным классу бетона усиливаемой конструкции, но не менее В 15.The class of additionally laid concrete in compression strength is taken equal to the class of concrete of reinforced structure, but not less than
Использованием предложенного способа усиления колонны и сочлененных элементов перекрытия здания устраняют тяжелые повреждения без демонтажа или предварительной разгрузки несущей конструкции, наиболее полно используя прочность стальной обоймы и остаточную прочность материалов железобетона при дальнейшей эксплуатации конструкций.Using the proposed method of reinforcing the columns and articulated elements of the building floor, severe damage is eliminated without dismantling or preliminary unloading of the supporting structure, making full use of the strength of the steel cage and the residual strength of reinforced concrete materials during the further operation of structures.
Предложенный способ позволяет рационально и эффективно произвести усиление тяжело поврежденной усиливаемой колонны - 1 и сочлененных элементов перекрытия за счет надежного включения в совместную работу напрягаемых распорок - угловых стоек стальной обоймы - 3 с контролем предварительных напряжений.The proposed method makes it possible to rationally and efficiently reinforce a heavily damaged reinforced column - 1 and articulated floor elements due to the reliable inclusion in the joint work of tensioned spacers - corner posts of a steel cage - 3 with control of prestresses.
Жесткое соединение грузовых винтов - 4 с несущими ветвями стальной обоймы вдвое снижает коэффициент приведенной длины винта при расчете прочности и устойчивости его как сжатого элемента.A rigid connection of the cargo screws - 4 with the bearing branches of the steel cage halves the coefficient of reduced screw length when calculating its strength and stability as a compressed element.
Предложенный способ упрощает конструкцию передачи «грузовой винт - упорная гайка» предлагаемого распорного узла при проектировании и изготовлении его, повышая надежность в работе, выигрыш в силе и обеспечивая бесшумное и плавное перемещение напрягаемой распорки с большой точностью.The proposed method simplifies the design of the transmission “cargo screw - thrust nut" of the proposed spacer unit in the design and manufacture of it, increasing reliability, gain in strength and providing silent and smooth movement of the tensioned struts with great accuracy.
Использование предложенного способа улучшает контроль разгружения усиливаемой колонны и сочлененных элементов перекрытия напряженными распорками стальной обоймы, снижает на 50% расход металла на изготовление элементов усиления и обеспечивает требуемую их огнезащиту.Using the proposed method improves the control of the unloading of the reinforced columns and articulated overlapping elements by the tension struts of the steel cage, reduces metal consumption by 50% for the manufacture of reinforcing elements and provides the required fire protection.
Предложенный способ применен в строительной промышленности при усилении железобетонных колонн и сочлененных элементов перекрытия жилого дома повышенной этажности. Колонны с тяжелыми термическими повреждениями находились на границе между ограниченно работоспособным и аварийным состоянием: высота колонн 3,8 м, поперечное сечение 400×400 мм, бетон колонны тяжелый на гранитном заполнителе класса В 25. Материал элементов устройства усиления - сталь С 285 (Ст. 3 кл. 2-1). Расчетная нагрузка на колонну 2200 кН (240 те). Работы по усилению колонны и сочлененных элементов перекрытия были проведены в жилом доме со встроенным торговым залом, (г. Самара, 2011 г.).The proposed method is applied in the construction industry when reinforcing reinforced concrete columns and articulated elements of the ceiling of a residential building with high floors. Columns with severe thermal damage were located on the border between a partially operable and emergency condition: column height 3.8 m, cross section 400 × 400 mm, column concrete heavy on granite aggregate of class B 25. The material of the reinforcement device elements is steel C 285 (Art. 3 cl. 2-1). The design load on the column is 2200 kN (240 te). Work on strengthening the columns and articulated floor elements was carried out in a residential building with a built-in trading floor (Samara, 2011).
Источники информацииInformation sources
1. Рекомендации по оценке состояния и усилению строительных конструкций промышленных зданий и сооружений / ЦНИИСК. М.: Стройиздат, 1989. - С.50-56, рис.23.1. Recommendations for assessing the condition and strengthening of building structures of industrial buildings and structures / TSNIISK. M .: Stroyizdat, 1989 .-- S.50-56, Fig. 23.
2. А.с. SU №607932, кл. 2 E04G 23/02. Способ усиления колонн / В.В. Гусельников. Опубл. 25.05.78. Бюл. №19.2. A.S. SU No. 607932,
3. А.с. SU №1 162729, кл. 4 E04G 23/02. Способ восстановления капителей и колонн железобетонных конструкций / Н.А. Ильин. Опубл. 23.06.85. Бюл. №23.3. A.S. SU No. 1 162729,
4. Патент RU №2308585 С2, МПК - E04G 23/02 (2006. 01). Способ восстановления железобетонной колонны и ее оголовка / Н.А. Ильин, Е.М. Комов, П.П. Яценко; заявка СГАСУ от 03.10.2005; опубл. 20.04.2007. Бюлл. №29.4. Patent RU No. 2308585 C2, IPC - E04G 23/02 (2006.01). A method of restoring a reinforced concrete column and its head / N.A. Ilyin, E.M. Komov, P.P. Yatsenko; application of SASAC from 03.10.2005; publ. 04/20/2007. Bull. No. 29.
Claims (21)
где δозс - толщина огнезащитного слоя облицовки, мм;
τкип - гарантируемый предел огнезащиты изоляционного покрытия, мин;
Dar - показатель термодиффузии материала облицовки, мм2/мин.16. The method according to claim 1, characterized in that when concreting, the thickness of the cladding layer is δ oz , mm, with a guaranteed limit of fire protection of the insulation coating for the steel reinforcement element, it is determined by the logarithmic formula (1):
where δ oz - the thickness of the fire-retardant layer of the cladding, mm;
τ bale - guaranteed limit of fire protection of the insulating coating, min;
D ar is an indicator of thermal diffusion of the cladding material, mm 2 / min.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012109955/03A RU2498034C1 (en) | 2012-03-14 | 2012-03-14 | Method to reinforce column and joined elements of building slab |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012109955/03A RU2498034C1 (en) | 2012-03-14 | 2012-03-14 | Method to reinforce column and joined elements of building slab |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012109955A RU2012109955A (en) | 2013-09-20 |
| RU2498034C1 true RU2498034C1 (en) | 2013-11-10 |
Family
ID=49183086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012109955/03A RU2498034C1 (en) | 2012-03-14 | 2012-03-14 | Method to reinforce column and joined elements of building slab |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2498034C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2760653C1 (en) * | 2021-03-15 | 2021-11-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Device for strengthening a flat monolithic reinforced concrete floor slab |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU607932A1 (en) * | 1977-02-07 | 1978-05-25 | Guselnikov Vladislav V | Method of strengthening columns |
| US6354047B1 (en) * | 1998-10-21 | 2002-03-12 | Oiles Corporation | Columnar structure with earthquake resistance imparted thereto and method of reinforcing the earthquake resistance of a columnar structure |
| RU2308585C2 (en) * | 2005-10-03 | 2007-10-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) | Method for reinforced column and reinforced column head recovery |
| RU82731U1 (en) * | 2008-11-26 | 2009-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) | DEVICE FOR REINFORCING REINFORCED CONCRETE PANELS OF overlapping |
-
2012
- 2012-03-14 RU RU2012109955/03A patent/RU2498034C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU607932A1 (en) * | 1977-02-07 | 1978-05-25 | Guselnikov Vladislav V | Method of strengthening columns |
| US6354047B1 (en) * | 1998-10-21 | 2002-03-12 | Oiles Corporation | Columnar structure with earthquake resistance imparted thereto and method of reinforcing the earthquake resistance of a columnar structure |
| RU2308585C2 (en) * | 2005-10-03 | 2007-10-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) | Method for reinforced column and reinforced column head recovery |
| RU82731U1 (en) * | 2008-11-26 | 2009-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) | DEVICE FOR REINFORCING REINFORCED CONCRETE PANELS OF overlapping |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2760653C1 (en) * | 2021-03-15 | 2021-11-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Device for strengthening a flat monolithic reinforced concrete floor slab |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012109955A (en) | 2013-09-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109113189B (en) | Self-resetting circular steel tube concrete frame beam column joint with web plate provided with energy dissipation piece | |
| Kramarchuk et al. | The increase of seismic stability for existing industrial buildings | |
| Daneshvar et al. | Perforated steel structural fuses in mass timber lateral load resisting systems | |
| Lee et al. | Punching shear strength and post-punching behavior of CFT column to RC flat plate connections | |
| RU2308581C2 (en) | Column and column head reinforcing device | |
| RU2498034C1 (en) | Method to reinforce column and joined elements of building slab | |
| RU2567797C1 (en) | Complete delivered building | |
| RU82731U1 (en) | DEVICE FOR REINFORCING REINFORCED CONCRETE PANELS OF overlapping | |
| RU2308585C2 (en) | Method for reinforced column and reinforced column head recovery | |
| RU2388882C1 (en) | Device for reinforcing reinforced-concrete floor panels | |
| RU122681U1 (en) | DEVICE FOR STRENGTHENING THE COLUMN AND THE COMBINED ELEMENTS OF THE OVERLOAD OF THE BUILDING | |
| KR101825580B1 (en) | Steel and precast concrete hybrid beam | |
| KR100567212B1 (en) | reinforcing method using forced knee brace between column and girder | |
| Chybiński et al. | Aluminium members in composite structures–a review | |
| Krentowski et al. | Delayed catastrophe of a steel roofing structure of a shopping facility | |
| RU2498033C1 (en) | Device to reinforce column and joined elements of building slab | |
| RU2629270C1 (en) | I-beam with corrugated wall | |
| Choe et al. | Experimental study on long-span composite floor beams subject to fire: baseline data at ambient temperature | |
| JP5281337B2 (en) | Reinforcement structure of cloth foundation or solid foundation made of unreinforced concrete | |
| RU2486323C1 (en) | Method to reinforce pillar and suspended wall panels | |
| RU2388883C1 (en) | Method of reinforcing reinforced-concrete floor panels | |
| RU117956U1 (en) | DEVICE FOR STRENGTHENING THE COLUMN AND MOUNTED PANELS OF THE WALL | |
| RU2611661C1 (en) | Metal frame of monolithic reinforced concrete slab | |
| RU2308583C2 (en) | Device for compressed member recovery | |
| RU2808249C1 (en) | Device for strengthening reinforced concrete ribbed floor panels |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150315 |