Устройство для усиления несущих конструкций

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСИЛЕНИЯ НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЙ Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для усиления несущих конструкций колонн, простенков и кирпичных столбов. Устройство для усиления несущих конструкций содержит установленную на усиливаемую конструкцию, например колонну(1), металлическую обойму (2), выполненную из вертикальных элементов уголкового профиля(3), соединенных между собой поперечными планками (4). Для создания предварительного напряжения в металлической обойме используют гидравлические домкраты (5), устанавливаемые в нижней части устройства, и навешанную на металлическую обойму сборную траверсу (6),выполненную из двух симметрично расположенных опорных швеллеров (7), соединенных между собой болтовыми соединениями (8) с возможностью упора в поперечные планки обоймы(4) и опирания на гидравлические домкраты (5), снабженные фиксаторами усилия. При этом домкраты (5) устанавливают под опорными швеллерами (7) с опиранием через распределительные устройства (9) на нижние упорные элементы (10), которые устанавливают перед обжатием на слое раствора. Поперечные планки (11) металлической обоймы (2), смежные с планками (4),являющимися упором для швеллеров траверсы (6), выполнены удлиненными с выступающими за грани обоймы концами для обеспечения траверсе дополнительного упора. Технический результат заключается в расширении области использования устройства для усиления несущих конструкций,имеющих в верхней части наклонные или горизонтальные опорные поверхности для обоймы,в уменьшении материалоемкости и снижении трудоемкости при применении за счет более рациональной конструкции распорного устройства.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "СИБИРСКИЙ Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для усиления несущих конструкций колонн, простенков и кирпичных столбов. Известно устройство для усиления железобетонной колонны, включающее преднапряженную металлическую обойму с напрягающим приспособлением, соединенным с колодками-пластинами, обрамляющими консольную часть колонны, напрягающее приспособление выполнено в виде верхнего подвижного и соединенного с верхней частью металлической обоймы нижнего неподвижного обрамлений колонны, соединенных между собой распорным приспособлением, при этом неподвижное обрамление шарнирно соединено с колодками-пластинами посредством подкосов, а подвижное обрамление шарнирно соединено с подкосами посредством тяг (Авт. св. СССР 1399435, дата приоритета 15.10.1985, дата публикации 30.05.1988, авторы И.Ф. Буш и Б.А. Гарагаш, RU). Недостатком известного устройства является ограниченная область применения, что обусловлено использованием его для усиления колонн с капителью или с консольными частями, и высокая материалоемкость. Известно также устройство для усиления сжатых железобетонных элементов, преимущественно колонн эксплуатируемых зданий, содержащее пространственный арматурный каркас с предварительно напряженными посредством прижимного приспособления сжатыми арматурными элементами, при этом арматурный каркас образован П-образными полукаркасами, сжатые арматурные элементы которых выполнены из гибких стержней, а прижимное приспособление выполнено в виде шарнирно соединенных съемных щитов с направляющими для фиксации арматурных стержней (Авт. св. СССР 1189975, дата приоритета 03.02.1984, дата публикации 07.11.1985, авторы В.Ф. Захаров и др., RU). Недостатками известного устройства являются ограниченная область применения, преимущественно для колонн, и повышенные трудозатраты при усилении колонн, связанные с использованием шарнирно соединенных съемных щитов для прижатия арматурных элементов пространственного каркаса к колонне, а также с фиксацией арматурных полукаркасов с помощью сварки. В качестве прототипа принято устройство, используемое в известном способе усиления колонн, содержащее установленную на колонну металлическую обойму из вертикальных уголковых элементов,связанных поперечными планками, обжатую в продольном направлении распорным устройством и жестко соединенную с опираемыми на колонну конструкциями, при этом в качестве распорного устройства использован натяжной винт с гайкой, установленный на приваренном к обойме столике и взаимодействующий при обжатии с упорным элементом, закрепленным в верхней части обоймы (Авт. св. СССР 607932, дата приоритета 07.02.1977, дата публикации 25.05.1978, автор В.В. Гусельников, RU, прототип). Недостатками прототипа являются, во-первых, ограниченная область использования, обусловленная применением только для колонн, которые имеют в верхней части горизонтальную опорную поверхность для упорных элементов обоймы, во-вторых, высокая трудоемкость, связанная с креплением и демонтажем распорного устройства, а также большая материалоемкость из-за того, что после создания предварительного напряжения в конструкции обоймы остается приваренный столик распорного устройства. Задачей изобретения является расширение области использования устройства для усиления несущих конструкций, включая простенки, кирпичные столбы, колонны, имеющие в верхней части консоли с наклонными гранями, которые служат упорами для обоймы, а также уменьшение материалоемкости и снижение трудоемкости при применении за счет более рациональной конструкции распорного устройства. Для решения поставленной задачи в устройстве для усиления несущих конструкций, включающем установленную на несущую конструкцию металлическую обойму, обжатую в продольном направлении распорным устройством и жестко соединенную с упорными элементами, согласно изобретению, металлическая обойма обжата по меньшей мере двумя гидравлическими домкратами, опертыми через распределительные устройства на установленные на слое раствора нижние упорные элементы и взаимодействующими верхней частью с навешанной на металлическую обойму сборной траверсой, выполненной из двух симметрично расположенных опорных швеллеров, соединенных между собой болтовыми соединениями с возможностью упора в поперечные планки обоймы и опирания на упомянутые домкраты, устанавливаемые под швеллерами траверсы. Согласно изобретению поперечные планки металлической обоймы, смежные с планками, являющимися упором для швеллеров траверсы, выполнены удлиненными с выступающими за грани обоймы концами, являющимися дополнительными упорами для упомянутых швеллеров. Согласно изобретению верхняя часть металлической обоймы может быть выполнена разветвленной. На фиг. 1 схематично изображено устройство для усиления несущих конструкций с горизонтальной опорной поверхностью упорных элементов, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1; на фиг. 4 - узел II на фиг. 2; на фиг. 5 схематично изображено устройство для усиления несущих конструкций с наклонной опорной поверхностью обоймы, общий вид. Устройство для усиления несущих конструкций содержит установленную на колонну 1 металлическую обойму 2, выполненную из вертикальных элементов уголкового профиля 3, соединенных между собой поперечными планками 4. Для создания предварительного напряжения в металлической обойме используют два гидравлических домкрата 5, устанавливаемых в нижней части устройства, и навешанную на металлическую обойму сборную траверсу 6, выполненную из двух симметрично расположенных опорных швеллеров 7, соединенных между собой болтовыми соединениями 8 с возможностью упора в поперечные планки обоймы 4 и опирания на гидравлические домкраты 5, снабженные фиксаторами усилия. При этом домкраты 5 устанавливают под усиленными ребрами опорными швеллерами 7, с опиранием их через распределительные устройства 9 на нижние упорные элементы 10, которые устанавливают перед обжатием на слое цементно-песчаного раствора. Поперечные планки 11 металлической обоймы 2,смежные с планками 4, являющимися упором для швеллеров траверсы 6, выполнены в случае необходимости удлиненными, с выступающими за грани обоймы концами, или утолщенными для обеспечения траверсе требуемой площади упора. При этом поперечные планки металлической обоймы 4 и 11, контактирующие со сборной траверсой, закреплены к обойме с помощью сварки без нижних сварных швов для обеспечения лучшего контакта с траверсой. В случае усиления колонны, имеющей консоли с наклонными гранями, вертикальные элементы уголкового профиля 3 в зоне обрамления консоли выполняют с отогнутой частью 12, как показано на фиг. 5. После выполнения монтажа устройства осуществляют обжатие металлической обоймы 2 гидравлическими домкратами 5, подключенными к одной насосной станции и обеспечивающими одинаковое силовое воздействие распора, передаваемое через траверсу 6 металлической обойме. При достижении расчетных усилий металлическую обойму 2 жестко соединяют сваркой с упорными элементами 10, после чего распорное устройство демонтируют для повторного применения, а металлическая обойма включается в работу. Преимущество предложенного устройства заключается в расширении области использования устройства для усиления различных несущих конструкций, в частности колонн, которые имеют в верхней части наклонные или горизонтальные опорные поверхности для обоймы, в уменьшении материалоемкости и снижении трудоемкости при применении за счет более рациональной конструкции распорного устройства, что обусловлено применением гидравлических домкратов, опирающихся на нижние опорные элементы и передающих распорное усилие на сборную траверсу, навешанную на металлическую обойму. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для усиления несущих конструкций, включающее установленную на несущую конструкцию металлическую обойму, выполненную из вертикальных элементов, соединенных между собой поперечными планками, распорное устройство, выполненное с возможностью воздействия на металлическую обойму в ее продольном направлении, при этом металлическая обойма жестко соединена с упорными элементами, отличающееся тем, что распорное устройство образовано сборной траверсой, навешанной на металлическую обойму, и по меньшей мере двумя гидравлическими домкратами, устанавливаемыми в нижней части устройства для усиления и взаимодействующими верхней частью с навешанной на металлическую обойму сборной траверсой, выполненной из двух симметрично расположенных опорных швеллеров, соединенных между собой болтовыми соединениями с возможностью упора в поперечные планки обоймы и опирания на упомянутые домкраты, устанавливаемые под швеллерами траверсы,при этом домкраты оперты через распределительные устройства на установленные на слое раствора нижние упорные элементы. 2. Устройство для усиления несущих конструкций по п.1, отличающееся тем, что поперечные планки металлической обоймы, смежные с планками, являющимися упором для швеллеров траверсы, выполнены удлиненными с выступающими за грани обоймы концами, являющимися дополнительными упорами для упомянутых швеллеров. 3. Устройство для усиления несущих конструкций, имеющих в верхней части консоли с наклонными гранями по п.1, отличающееся тем, что в верхней части металлической обоймы вертикальные элементы выполнены с отогнутой частью.