SU1716055A1 - Устройство дл усилени стержневой конструкции - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к строительству , в частности к строительным металлическим конструкци м покрытий промышленных и гражданских зданий при их реконструкции , ремонте, восстановлении и усилении. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности усилени  и снижение материалоемкости путем повышени  несущей способности одновременно нескольких стержневых элементов. Устройство дл  усилени  стержневых элементов покрыти  включает усиливающий элемент, выполненный в виде мембраны 2, окантованной жесткими стержн ми 3, и прикрепленный посредством соединительных элементов 6 к усиливаемому стержню 1. 4 ил.

Description

У

&

g

ел ел

Щцг.1

Изобретение относитс  к строительству , а именно к строительным металлическим конструкци м промышленных и гражданских зданий, дл  осуществлени  их реконструкции , ремонта, восстановлени  или усилени .

Усиление отдельных стержней несущей конструкции под нагрузкой, а также подвесных крановых путей могут быть вызваны услови ми в св зи с заменой существующей кровли и ограждающих конструкций покрыти  на более т желые элементы; установкой дополнительных прогонов, с их неузловым действием на несущую конструкцию; перестановкой опорных узлов подвесных кранов или заменой самих кранов на большую грузоподъемность или в св зи с повреждением формы и сечений самих стержней в процессе эксплуатации здани .

Известно устройство дл  усилени  сжатых .стержней с помощью полос, стержней, профилей, развивающих прочность и жесткость стержн  в целом. Прочность и жесткость усиливаемых стержней возрастает за счет увеличени  площади поперечного сечени  и увеличени  момента инерции сечени .

Выполнение данного устройства дл  усилени  возможно при полной или частичной разгрузке. Недостатком его  вл етс  повышенный расход материала.

Более эффективным устройством дл  усилени   вл етс  конструкци , включающа  дополнительные элементы решетки. Эти дополнительные элементы - стержни, позвол ют уменьшить расчетную длину сжатых по сных стержней и стержней решетки .

Несуща  способность при таком усилении увеличиваетс  за счет повышени  жесткости усиливаемых сжатых стержней. При этом повышение жесткости происходит только в плоскости стержневой решетки. Недостатками такой конструкции усилени   вл ютс  значительное увеличение трудоемкости в св зи с необходимостью изготовлени  новых узлов стержневой решетки и повышенна  материалоемкость конструкции усилени  при большой длине и большом количестве дополнительных стержней, так как сечени  этих стержней должны определ тьс  с учетом требовани  жесткости и устойчивости .

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности и снижение материалоемкости .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  усилени  стержневой конструкции содержит усиливаемые элементы и присоединенные к ним соединительными

детал ми усиливающие элементы, приклеенные к узлам стержневой конструкции, при этом каждый усиливающий элемент выполнен в виде мембраны с замкнутым кбнтуром , размещенной между усиливающими элементами.

Плоскость дополнительного усиливающего элемента - мембраны - имеет предварительное нат жение, которое обес0 печиваетс  за счет прит гивани  этой мембраны к узлам стержневой решетки усиливаемой конструкции с помощью болтов или других нат жных устройств. В большинстве стержневых конструкций (плоских

5 и пространственных) решетка образует треугольные замкнутые контуры. В этом случае мембраны делаютс  треугольной формы с вогнутыми боковыми сторонами и жесткими стержн ми вдоль кромок. Треугольна  фор0 ма мембраны наиболее полно закрывает плоскости треугольных контуров, образованных основными стержн ми несущей конструкции. Как следствие, кромки мембраны наход тс  на минимальном рассто 5 нии от усиливаемых стержней. Длины св зевых элементов, соедин ющих мембрану с усиливаемым стержнем при этом получаютс  минимальными. В углах треугольной мембраны кромочные стержни

0 соедин ютс  на сверке (или болтах) с нат жным стержнем, через который мембрана прит гиваетс  к узлу основных стержней с помощью гайки или другого нат жного устройства .

5 Необходимость кромочных стержней мембраны вызвана двум  услови ми: защита от механического повреждени  тонколистовой кромки и более равномерна  передача усилий нат жени  на плоскость

0 мембраны.

Вогнутое очертание боковых сторон мембраны позвол ет более равномерно распредел ть усилие преднапр жени  вдоль ее боковых сторон. Кроме того, увели5 чиваетс  жесткость подкрепл ющего основани  дл  усиливаемого стержн .

Предлагаема  конструкци  усилени  может быть использована дл  повышени  жесткости сжатых стержней также и из пло0 скости стержневой решетки. Дл  этого плоскость мембраны располагаетс  под углом к плоскости решетки с усиливаемым стержнем . Кроме того, требуетс , чтобы мембрана была расположена между усиливаемыми и

5 другими стержн ми, расположенными в одной плоскости.

Очертание стержневого каркаса, в котором расположена мембрана, может быть различным (треугольным, четырехугольным и др.). Главное условие к этому каркасу один или несколько стержней  вл ютс  усиливаемыми мембраной. Например, дл  покрытий с плоскими стропильными фермами этот стержневой каркас может быть образован стержнем фермы, усиливаемым из плоскости стропильной фермы; прогоном покрыти ; распоркой системы св зей по нижним по сам или дополнительными стержн ми в этой же плоскости.

Рассто ние между св з ми принимаетс  таковым, что в расчете можно pad- сматривать подкрепление мембраной усиливаемого стержн  как сплошное упругое основание. Величина жесткости основа- ни  зависит от предварительного нат жени  и толщины мембраны.

Учитыва  повышенную деформатив- ность вогнутых окантующих стержней и плоскости мембраны при S-образном изгибе, критическа  сила подкрепл емого (усилива емого) стержн  определ етс  второй формой дефоромировани  изогнутой оси центрально-сжатого стержн . При этом, с некоторым запасом прочности, можно считать устойчивость усил емого стержн  по второй критической силе без учета работы упругого основани . Анализ напр женно- деформированного состо ни  усиливаемых основных несущих стержней покрыти  предлагаемым устройством дл  усилени  показывает, что возможно увеличение несущей способности центрально-сжатых стержней на 40 - 50% при материалоемкости устройства дл  усилени , составл ющего 10 -15% от основных несущих стержней.

Предлагаемое устройство дл  усилени  плоских пространственных стержней несущих элементов может быть использовано дл  усилени  подвесных крановых путей в вертикальной и горизонтальной плоскост х. В этом случае замкнутые стержневые конту-, ры образуютс  аналогично устройству уси-, лени  стержней из плоскости стропильных ферм. В состав стержневого каркаса вход т основные стержни ферм (например, стойки из решетки ферм), сами кран-балки, прогоны , дополнительные стержни. В плоскости этих замкнутых контуров включаютс  тонколистовые мембраны, которые одними из своих боковых сторон с помощью св зевых элементов подкрепл ют подвесную балку в пролете между ее опорами.

На фиг.1 схематически изображено устройство дл  усилени  опорного раскоса в плоскости стропильной фермы; на фиг.2 узел I на фиг.1; на фиг.З - разрез А - А на фиг.2; на фиг.4 - примеры устройств дл 

усилени  стержн  из плоскости фермы и усилени  подвесной кран-балки.

На фиг.1 изображен пример исполнени  конструкции усилени  плоской металли5 ческой фермы покрыти . Предполагаем, что опорный восход щий раскос 1 требует усилени  жесткости в плоскости фермы. В контур , образованный крайней панелью нижнего по са и двум  смежными раскоса0 ми, включаетс  тонколистова  треугольна  мембрана 2. Это мембрана имеет вогнутые боковые стороны 3 с жесткими стержн ми по

своим кромкам. В данном примере жестким стержнем вдоль кромки  вл етс  круглый

5 стержень, обернутый листом мембраны. Их скрепление производитс  клеесварным соединением или просто контактной сваркой. В углах треугольной мембраны на стыке стержней закреплены нат жные стержни 4

0 с резьбой. Через эти нат жные стержни с помощью гаек 5 мембрана получает предварительное нат жение путем прит гивани  мембраны к узлам стержневой конструкции . Жесткость усиливаемого стержн  1

5 повышаетс  за счет соединени  его св з ми 6 с предварительно напр женной мем- , браной 2.

На фиг.4 показаны конструкции усилени  этого же опорного раскоса, что и на

0 фиг.1, из плоскости фермы и усилени  подвесной кран-балки.

Здесь позицией 1 обозначен опорный, усиливаемый раскос, 2 - мембрана, 3 - стержни вдоль кромок мембраны, 4 - нат жные

5 стержни,, 6 - св зи, соедин ющие усил е- мый элемент с мембраной, 7 - прогон покрыти , 8 - подвесна  кран-балка. 9 - дополнительные стержни.

Применение предлагаемого устройства

0 позвол ет увеличить несущую способность

основных элементов конструкции в два три раза, снизить материалоемкость устрой Ства на 15 - 40% и снизить трудоемкость

монтажных работ при установке этого уст5 ройства в два - три раза.

Формул а-изобретени  Устройство дл  усилени  стержневой конструкции, включающее усиливаемые элементы и присоединенные к ним соедини0 тельными детал ми усиливающие элементы , приклеенные к узлам стержневой конструкции, отличающеес  тем, что. с целью повышени  надежности и снижени  материалоемкости, каждый усиливающий

5 элемент выполнен в виде мембраны с замкнутым контуром, размещенной между усиливаемыми элементами.,

Фиг.2/плгЛаснв&

Фиг. 4

фиг.З

.7

Claims (1)

1. Формула‘изобретения Устройство для усиления стержневой конструкции, включающее усиливаемые элементы и присоединенные к ним Соединиты, приклеенные к узлам стержневой конструкции, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и снижения материалоемкости, каждый усиливающий элемент выполнен в виде мембраны с замкнутым контуром, размещенной между усиливаемыми элементами. ,