Результат интеллектуальной деятельности: ОПОРНЫЙ ЭЛЕМЕНТ

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам проведения ремонтно-восстановительных работ на объектах с кирпичной кладкой несущих наружных и внутренних стен, в частности к узлам опирания плит перекрытий, как для жесткого, так и для свободного опирания плит перекрытий различного типа на несущие стены из полнотелого и пустотелого кирпича.

Большинство современных методов соединения перекрытий состоит в устройстве штробы в существующей несущей стене с последующим опиранием плиты, что приводит к уменьшению площади поперечного сечения стены и, как следствие, к уменьшению несущей способности.

Известен арматурный анкерный элемент, содержащий стержень из стеклопластика, заключенный в оболочку в виде спиральной обмотки из ленты стальной фольги, навитой с нахлесткой ее витков. Авторское свидетельство СССР №1325152, МПК Е04С 5/07, 1987. Недостатком известного элемента является невозможность его использования для соединения слоев железобетонных панелей или стен кирпичной кладки.

Известна футеровка нагревательной печи, состоящая из внутреннего и внешнего слоев огнеупорной гладки и горелочных устройств, оборудованных в стенах печи, отличающаяся тем, что в стенах печи на расстоянии 4-5 рядов кирпичной кладки по обе стороны от оси горелочных устройств устанавливают анкеры, причем с наружной стороны анкерование стен выполняют с шагом 1100-1500 мм, а с внутренней стороны - с шагом 600-800 мм. Анкеры выполняют из жаропрочных металлических пластин толщиной не менее 10 мм. Для фиксации анкеров в огнеупорной кладке печи используют анкерные штыри диаметром не менее 16 мм, выполненные из жаропрочной стали. Патент Российской Федерации №26640, МПК⁷ F27D 1/00, F27D 1/08, 2002 г.

Известен соединительный элемент, состоящий из центрального стержня и концевых анкерных частей, выполненных из однонаправленных волокон, пропитанных отверждаемым полимерным связующим, причем анкерные части снабжены вкладышем, при этом количество непрерывных волокон в любом поперечном сечении по всей длине элемента постоянно и в концевых анкерных частях волокна расположены по периферии вкладыша Патент Российской Федерации №2002009, МПК Е04С 5/12, 1993. Недостатком соединительного элемента является невозможность его использования для соединения слоев железобетонных панелей или стен кирпичной кладки из-за пониженной щелочестойкости.

Известен соединительный элемент, состоящий из центрального стержня и концевых анкерных частей, выполненных из однонаправленных минеральных волокон, пропитанных отверждаемым полимерным связующим, причем анкерные части снабжены вкладышем, при этом количество непрерывных волокон в любом поперечном сечении по всей длине элемента постоянно и в концевых анкерных частях волокна расположены по периферии вкладыша, в котором вкладыш выполнен из однонаправленных волокон, пропитанных отверждаемым полимерным связующим, или из керамического материала, а центральный стержень снабжен фиксатором-ограничителем. В качестве полимерного связующего использована смесь жидкой и твердой эпоксидных смол. В качестве полимерного связующего использовано винилэфирное связующее. На анкерных частях поперечное рифление глубиной 0,1-0,5 мм. Фиксатор-ограничитель выполнен из пористой эластичной пластмассы. Вкладыш выполнен конусно-цилиндрической формы. Патент Российской Федерации №2147655, МПК Е04С 5/12, 2000 г. Прототип. Недостатком соединительного элемента является невозможность его использования для соединения слоев железобетонных панелей или стен кирпичной кладки из-за пониженной щелочестойкости.

Техническим результатом изобретения является сохранение существующих кирпичных стен и столбов, реконструируемых и реставрируемых зданий; использование старых конструкций, в качестве несущих; уменьшение объема штробления в существующих стенах и опорах; повышение прочности, долговечности, пространственной жесткости и сейсмостойкости зданий; сохранение структурной целостности конструкции.

Технический результат достигается тем, что в опорном элементе, предназначенном для вклейки в кирпичную кладку, содержащем центральный стержень концевые анкерные части с вкладышем, фиксатором ограничителем, связанных отверждаемым полимерным или полимерцементным связующим, центральный стержень выполнен из бетонного цилиндра, имеющего на наружной стороне продольные и поперечные рифления глубиной 0,1-0,5 см, в центре цилиндра выполнено сквозное отверстие для установки в него штуцера (пакера) для инъектирования химического состава, фиксатор-ограничитель выполнен в виде двух центрирующих колец, внутреннее кольцо имеет форму звездочки, а внешнее - сплошное с контрольным отверстием в верхней части. Соединительный элемент снабжен опорным столиком, который соединен с опорным элементом при помощи химических или механических анкеров, либо опирание осуществляется непосредственно через вклеенную в соединительный элемент арматуру. Опорный элемент содержит арматурные стержни. В качестве инъекционного состава использован химический состав на основе эпоксидной смолы типа Hilti HIT RE 500.

Сущность изобретения поясняется на фиг.1-3.

На фиг.1 представлен общий вид вклеенного в кирпичную стену опорного элемента сбоку с указанием основных составных частей. В качестве варианта показано опирание плиты перекрытия через опорный столик, который закреплен к опорному элементу при помощи химических или механических анкеров, где: 1 - эпоксидный состав, 2 - бетонный цилиндр (опорный элемент), 3 - отверстие для инъектирования, 4 - кольцо-звездочка, 5 - кольцо с контрольным отверстием, 6 - опорный столик, 7 - плита перекрытия, 8 - кирпичная стена.

На фиг.2 - показан фронтальный вид опорных элементов, где: 1 - эпоксидный состав, 2 - бетонный цилиндр (опорный элемент), 3 - отверстие для инъектирования, 8 - кирпичная стена.

На фиг.3 - показан общий вид вклеенного в кирпичную стену опорного элемента сбоку. В качестве варианта показан узел опирания плиты перекрытия при помощи вклеенных в опорный элемент арматурных стержней: где: 1 - эпоксидный состав, 2 - бетонный цилиндр (опорный элемент), 3 - отверстие для инъектирования, 4 - кольцо-звездочка, 5 - кольцо с контрольным отверстием, 7 - плита перекрытия, 8 - кирпичная стена, 9 - арматурные стержни

Опорный элемент 1 позволяет равномерно и по большей площади передать нагрузку от плит перекрытий 5 на кирпичную стену 8. Отверстие для вклейки бетонного цилиндра 1 в кирпичной стене 8 изготавливают при помощи алмазной коронки соответствующего диаметра.

Предварительную установку бетонного цилиндра 1 в отверстие производят вручную, бетонный цилиндр 1 фиксируют в кирпичной стене 9 пластиковым кольцом 3 с контрольным отверстием. Контрольное отверстие кольца 4 устанавливают в верхней точке. В качестве опорного элемента используют бетонный цилиндр 1, в котором вдоль оси выполнено отверстие для инъектирования 2. Предварительно в этом отверстии для инъектирования 2 устанавливают штуцер (на фигурах не показан), на наружной стороне которого выполнены продольные и поперечные рифления глубиной 0,1-0,5 см.

Для центровки в просверленном отверстии бетонного цилиндра 1 используют второе (внутреннее) кольцо в виде «звездочки» 3. Затем в кольцевой зазор через штуцер закачивают эпоксидный состав 7. После появления в контрольном отверстии кольца 4 эпоксидного состава 7 инъектирование прекращают. После набора химическим составом прочности опорный элемент можно использовать для опирания плит перекрытий путем установки как распорных анкеров, так и химических анкеров. Также возможно изготовление опорных элементов 1 с закладными деталями.

Пластиковые кольца 4 позволяют зафиксировать опорный элемент 1 в отверстии непосредственно перед инъектированием и во время процесса инъектирования препятствуют выдавливанию опорного элемента 1 из отверстия. Инъектирование эпоксидного состава осуществляют дозатором. Перемешивание компонентов осуществляют в носике-смесителе. Инъектирование прекращают при появлении эпоксидного состава 7 в контрольном отверстии кольца 4. После набора химическим составом прочности участок кирпичной стены 8 с установленным в нее опорным элементом 1 можно использовать как для установки в опорный элемент 1 химических анкеров, так и для вклейки в опорный элемент 1 резьбовых шпилек и арматурных стержней для создания узла опирания плит перекрытий 5 при реконструкции гражданских зданий.

Бетонный цилиндр 1, вклеенный в кирпичную стену 8, будучи довольно прочным материалом, способен воспринимать точечные нагрузки и передавать их в свою очередь по всей поверхности отверстия через клеевой состав 7 на кирпичную стену 8. Так как площадь поверхности клеевого состава довольно большая, то нагрузка распределяется равномерно, что позволяет использовать в качестве несущих элементов существующие кирпичные стены 8. Одновременно клеевой состав, проникая в поры и трещины существующей кирпичной кладки, производит ее объемное упрочнение в приконтактном слое на глубину 20-40 мм. Вклейку производят путем установки опорного элемента 1 в заранее подготовленное отверстие и закачивания химического состава на основе эпоксидной смолы типа Hilti HIT RE 500 и аналов. Применяют составы на основе инъекционных микроцементов, инъекционные материалы на основе силикатов, изоционатов, акриловых гелей.