Результат интеллектуальной деятельности: Конструкция усиления железобетонной многопустотной плиты перекрытия

Изобретение относится к строительству, в частности к конструкциям усиления железобетонных многопустотных плит перекрытия, доступ к которым сверху невозможен, например, плит перекрытия, используемых преимущественно в зданиях с совмещенной кровлей.

Известна конструкция усиления, включающая затяжки с внешней стороны плиты, расположенные у ее растянутой поверхности, элементы крепления затяжек выполнены в виде тяжа. Тяж размещен в вертикальном отверстии, между верхней и нижней полками плиты. Соединение затяжки с тяжами осуществлено посредством анкерного устройства. (Мальганов А.И., Плевков B.C., Полищук А.И. Восстановление и усиление строительных конструкций аварийных и реконструируемых зданий (Атлас схем и чертежей. Томск: Томский межотраслевой ЦНТИ, 1990. лист 61, правый верхний рисунок).

Основным недостатком данной конструкции усиления является недостаточно надежное крепление затяжек к плите и соответственно невозможность использовать данное усиление при больших нагрузках и значительных усилиях в затяжке. К тому же, так как тяж крепится к верхней грани плиты, то данное усиление нельзя использовать в плитах, доступ к которым сверху невозможен.

Наиболее близким аналогом является конструкция усиления железобетонной многопустотной плиты перекрытия, включающая дополнительную арматуру, которая размещена и замоноличена в пазах, выполненных в растянутой зоне плиты, и соединенных с пустотами плиты, дополнительная замоноличиваемая арматура снабжена, по меньшей мере, двумя замоноличиваемыми анкерами, которые установлены в отверстиях, выполненных в местах размещения указанных анкеров, ниже пазов и отверстий выполнены выступы, соединенные с указанными пазами и отверстиями (см. патент RU №154148, МПК E04G 23/02, опубл. 20.08.2015).

Данное усиление хотя и возможно использовать в плитах, доступ к которым сверху невозможен, однако применение данной конструкции приводит к значительному увеличению собственного веса конструкции (из-за того, что пустота плиты полностью заполняется бетоном) и перерасходу продольной арматуры по сравнению с ранее приведенным аналогом. Ее выполнение требует больших трудозатрат из-за необходимости пробития паза по всей длине дополнительной арматуры.

Задача изобретения состоит в разработке конструкции усиления железобетонной многопустотной плиты, доступ к которым сверху невозможен, и при этом позволяет увеличить несущую способность, жесткость и трещиностойкость плиты, позволяет уменьшить материалоемкость и трудозатраты, а также значительно снизить вес плиты после усиления.

Сущность изобретения заключается в том, что в конструкции усиления железобетонной многопустотной плиты перекрытия, включающей выступы, выполненные ниже плоскости нижней грани плиты в зоне пустот плиты, дополнительную арматуру, которая размещена и замоноличена в растянутой зоне плиты в вышеуказанных выступах, дополнительная замоноличиваемая арматура снабжена, по меньшей мере, двумя замоноличиваемыми анкерами, при этом дополнительная замоноличиваемая арматура имеет отогнутые концы, проходящие через отверстия, выполненные в нижней полке плиты, отогнутые концы дополнительной арматуры размещены и замоноличены в пустоте плиты, рядом с отверстиями в пустоте плиты выполнены бетонные шпонки.

Нижняя грань выступа имеет криволинейное очертание и находится на расстоянии не менее а от дополнительной арматуры, где а - величина защитного слоя бетона дополнительной арматуры.

В месте перегиба дополнительной арматуры в отверстии на отогнутых концах установлен упор, при этом ширина упора b_s выбрана из условия:

где

N - усилие, действующее на упор;

ψ - коэффициент, принимаемый в зависимости от характера распределения нагрузки;

R_b - расчетное сопротивление бетона.

При этом b_s≤h_s, где

h_s - условная высота упора.

Предлагаемая конструкция позволяет увеличить несущую способность, жесткость и трещиностойкость усиливаемой плиты эффективнее, чем наиболее близкий аналог, при этом уменьшается собственный вес плиты, материалоемкость и трудозатраты.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена конструкция усиления железобетонной многопустотной плиты перекрытия в разрезе, на фиг. 2 - разрез по А-А, на фиг. 3 - разрез по Б-Б.

Конструкция усиления железобетонной многопустотной плиты перекрытия 1, включающая выступы 2, выполненные ниже плоскости нижней грани плиты в зоне пустот плиты 3, дополнительную арматуру 4, которая размещена и замоноличена в растянутой зоне плиты в вышеуказанных выступах 2, дополнительная замоноличиваемая арматура 4 снабжена, по меньшей мере, двумя замоноличиваемыми анкерами 5, дополнительная замоноличиваемая арматура 4 имеет отогнутые концы 6, проходящие через отверстия 7, выполненные в нижней полке плиты 1, отогнутые концы 6 дополнительной арматуры 4 размещены и замоноличены в пустоте плиты 3, рядом с отверстиями 7 в пустоте плиты 3 выполнены бетонные шпонки 8. Нижняя грань выступа 2 имеет криволинейное очертание и находится на расстоянии не менее а от дополнительной арматуры 4, где а - величина защитного слоя бетона дополнительной арматуры (выбирается по СП 63.13330.2012 "Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения"). В месте перегиба дополнительной арматуры 4 в отверстии 7 на отогнутых концах 6 установлен упор 9, при этом ширина упора bs выбрана из условия:

где

N - усилие, действующее на упор;

ψ - коэффициент, принимаемый в зависимости от характера распределения нагрузки (выбирается по СП 63.13330.2012 "Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения");

R_b - расчетное сопротивление бетона.

При этом b_s≤h_s, где

h_s - условная высота упора.

Для выполнения конструкции усиления в железобетонный многопустотной плите 1 со стороны растянутой зоны пробиваются отверстия 7, соединяющиеся с пустотой 3. Бетонируются шпонки 8. Выполняются отгибы - отогнутые концы 6 дополнительной арматуры 4, присоединяются анкера 5 и упоры 9. Полученная конструкция устанавливается в проектное положение. У нижней поверхности плиты монтируется опалубка. В опалубке оставляется отверстие для сопла бетононасоса. В оставленное отверстие устанавливается сопло бетононасоса и производится бетонирование выступа 2 и части пустоты 3, где расположены анкеры 5. Выполнение выступа 2 возможно путем оштукатуривания дополнительной арматуры 4 по штукатурной сетке.

Например, если необходимо усилить плиту ПК 59-10, изготовленную по серии ИИ 03-02, Ал.5 (1957 г.), армированную двумя стержнями диаметром 12 мм и четырьмя стержнями диаметром 10 мм класса A-III, класс бетона В15. Плита усиливается арматурным стержнем диаметром 14 мм класс А500. При этом усилие, действующее на упор, не более R_b=4500 кгс, расчетное сопротивление бетона R_b=85 кгс/см², ψ=0,75.

Тогда:

h_s≥b_s≥7,13 см.