Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ В.М.ПЛОТНИКОВА СОЗДАНИЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ В СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ
СПОСОБ В.М.ПЛОТНИКОВА СОЗДАНИЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ В СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ

СПОСОБ В.М.ПЛОТНИКОВА СОЗДАНИЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ В СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к строительству и может быть использовано для создания предварительного напряжения в элементах шпренгельных затяжек при усилении ими несущей способности конструкций или для создания напряжения в арматуре предварительно напряженных железобетонных конструкций. Сущность изобретения: несущая балка усиливается шпренгельной затяжкой, выполненной из полого металлического стержня, разрезанного по длине с противоположных сторон на одинаковые отрезки, с шагом так, чтобы разрезанные участки затяжки, чередовались с неразрезанными целыми участками затяжки. Затяжки герметизируются быстротвердеющим раствором. Через отверстия, сделанные в затяжке, ее внутренний объем заполняют расширяющейся смесью. 4 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2029038
Класс(ы) патента: E04C3/10
Номер заявки: 5034228/33
Дата подачи заявки: 26.03.1992
Дата публикации: 20.02.1995
Заявитель(и): Плотников Валерий Михайлович
Автор(ы): Плотников Валерий Михайлович
Патентообладатель(и): Плотников Валерий Михайлович
Описание изобретения: Изобретение относится к строительству и может быть использовано в качестве способа создания предварительного напряжения в элементах шпренгельных затяжек при усилении ими несущей способности конструкций [1] или в качестве способа создания напряжения в арматуре предварительно напряженных железобетонных конструкций.
Существующие способы создания предварительного напряжения в строительных конструкциях основаны на использовании механического, электротермического и электромеханического воздействия на напрягаемый элемент специальными устройствами.
Наиболее близким по сущности к заявленному техническому решению является решение, выполненное по авт. св. N 1652488 [2]. Предварительное напряжение в затяжке в этом случае осуществляется за счет резьбового соединения по ее концам и специальных автономных натяжных устройств, расположенных там же. Полное напряжение в затяжке осуществляется за счет расширяющегося материала, помещенного в автономное натяжное устройство в виде раздвижных цилиндров по концам затяжки.
Недостатком известных способов предварительного напряжения является практическая невозможность их применения в условиях строительной площадки.
Даже техническое решение [2] не лишено недостатков, так как требует вначале предварительного напряжения затяжки по ее концам гайками, а затем уже использования расширяющегося материала для предания затяжке окончательного натяжения. Это значительно повышает трудоемкость и усложняет предварительное напряжение затяжек, влияет на качество работ.
Целью изобретения является снижение трудоемкости и повышение качества проведения работ по созданию предварительного автономного напряжения в строительных конструкциях.
Это достигается тем, что в качестве напрягаемых элементов в строительных конструкциях используются металлические полые стержни, симметрично разрезанные с диаметрально противоположных сторон по их длине, с определенным шагом. Внутренний объем каждого напрягаемого элемента заполняют расширяющимся материалом, водным раствором невзрывчатого разрушающегося средства HPC-1. В результате реакции гидратации HPC-1 происходит натяжение элемента.
Сопоставительный анализ предложенного технического решения с прототипом показывает, что заявленный способ создания предварительного напряжения в строительных конструкциях осуществляется за счет деформаций полого напрягаемого стержня, вызванного внутренним действием расширяющегося материала на рассеченный по длине полый стержень, что соответствует критерию "новизна".
При изучении других известных технических решений в данной области техники установлено, что признаки, отвечающие заявленному техническому решению, соответствуют критерию "существенные отличия".
На фиг. 1 представлена шпренгельная затяжка, усиливающая несущую балку; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - горизонтальная часть шпренгельной затяжки в виде полого стержня; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3.
Несущая балка 1 усиливается шпренгельной затяжкой 2, выполненной из полого металлического стержня, разрезанного по длине с противоположных сторон на одинаковые отрезки (участки 3) с некоторым шагом так, чтобы разрезанные участки (порезы) 3 затяжки 2 чередовались с неразрезанными целыми участками затяжки. Причем разрез в затяжке не должен находиться на одной линии щели на разрезанных участках 3. Затяжки 2 герметизируются быстротвердеющим раствором, например гипсом (раствор условно не показан).
Внутренний объем затяжки 2 через отверстия 4, сделанные в затяжке, заполняют расширяющейся смесью 5.
Величина усилия N возникающего в такой затяжке в результате расширения смеси 5, как показали эксперименты, определяется по формуле
N = , где σo - напряжение, возникающее внутри рабочего полого элемента, имеющего разрезы, кН/м2;
r - внутренний радиус полого напрягаемого элемента, м;
l - длина продольного пореза полой шпренгельной затяжки, м;
n - количество продольных двухсторонних порезов в напрягаемом элементе;
F - площадь половины поперечного сечения полого напрягаемого элемента, м2;
I - момент инерции половины поперечного сечения напрягаемого элемента, м4;
L - длина полого напрягаемого элемента, м;
К - коэффициент перехода напряжения от расширяющегося материала в продольное усилие (К ≈ 0,78).
Проверка данного технического решения была осуществлена на устройстве, изображенном на фиг. 3 и 4. Горизонтальная часть шпренгельной затяжки выполнялась из трубы диаметром 0,05 м, общей длиной L=1,6 м, имеющей три одинаковые пореза (n= 3), длиной l=0,2 м, толщина стенки трубы tст=2 и 4 мм. Горизонтальная часть шпренгельной затяжки (фиг. 3) по концам прикреплялась к опорам через динамометры, регистрирующие усилия, возникающие в ней. Внутренний объем шпренгельной затяжки 2 через отверстия 4, после герметизации порезов 3 затяжки 2, заполняли рабочей смесью HPC-1. Величина воды в ней составляла 28-30% от массы HPC-1. Смесь соответствовала ТУ-21-53-22-86.
В результате реакции гидратации рабочая смесь HPC-1 расширялась, шпренгельная затяжка в месте порезов увеличивалась в диаметре, при этом возникающее усилие в шпренгельной затяжке соответствовало расчетным данным, полученным по предложенной формуле.
Результаты экспериментов приведены в таблице.
Данный способ позволяет автономно создать предварительное напряжение в полых напрягаемых элементах затяжек, что снижает трудоемкость и повышает качество создания предварительного напряжения в строительных конструкциях особенно, если предварительное натяжение необходимо осуществить в труднодоступных местах, например, если усиливаемая конструкция находится на высоте.
Формула изобретения: СПОСОБ В М ПЛОТНИКОВА СОЗДАНИЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ В СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ.
Способ создания предварительного напряжения в строительных конструкциях, включающий закрепление на усиливаемом элементе затяжки в виде металлического стержня и использование расширяющегося вещества, отличающийся тем, что металлический стержень выполняют полым с образованием в его стенках по всей длине симметричных продольных щелей, чередующихся с заданным шагом с неразрезанными участками, затем щели заливают герметизирующим быстротвердеющим раствором, полости неразрезанных участков стержня через отверстия, выполненные в нем, заполняют расширяющимся веществом, а усилие N, возникающее при этом, определяют по формуле

где σo - напряжение, возникающее внутри затяжки-стержня от расширения рабочей смеси, кН/м2;
l - длина одной симметричной продольной щели в напрягаемом стержне, м;
F - площадь половины поперечного сечения полого напрягаемого стержня, м2;
r - внутренний радиус напрягаемого стержня, м;
n - количество двусторонних продольных щелей в напрягаемом стержне, шт.;
K - коэффициент перехода напряжения, возникающего при расширении вещества, в продольные усилия (по данным экспериментов, K=0,78);
J - момент инерции половины поперечного сечения напрягаемого стержня, м;
L - длина полого напрягаемого стержня, м.