УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСИЛЕНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСИЛЕНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2343256 (13) C1

(51) МПК
E04G 23/02 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 19.01.2009 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2007117487/03 
(22) Дата подачи заявки: 2007.05.10 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2007.05.10 
(45) Опубликовано: 2009.01.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2081274 C1, 10.06.1997. SU 1357526 A1, 07.12.1987. RU 2239033 C1, 27.10.2004. SU 1701873 A1, 30.12.1991. SU 885508 A1, 30.11.1981. 
(72) Автор(ы): Якупов Нух Махмудович (RU); Нуруллин Риннат Галеевич (RU); Галявиев Шамиль Шайхиевич (RU); Киреев Юрий Александрович (RU); Якимов Евгений Васильевич (RU); Якупов Самат Нухович (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Открытое акционерное общество "Нижнекамскнефтехим" (RU) 
Адрес для переписки: 423574, Республика Татарстан, г. Нижнекамск, ОАО "Нижнекамскнефтехим", начальнику патентного отдела Ф.Ф. Сафиной 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСИЛЕНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Устройство для усиления зданий и сооружений относится к области строительства, в частности к реконструкции зданий и сооружений, имеющих в плане круглое сечение, например градирен, резервуаров и отстойников. Задачи изобретения - повышение несущей способности сооружений, предотвращение разрушения находящихся в эксплуатации зданий и сооружений, увеличение их долговечности. Устройство для усиления зданий и сооружений включает каркас усиления в виде вертикальных стоек, соединенных горизонтальными поясами жесткости, и раскосы. Горизонтальными поясами опоясана усиливаемая цилиндрическая часть сооружения с окаймлением усиливаемой части, при этом горизонтальные пояса прикреплены к элементам сооружения с опиранием на выступающие части сооружения, причем соседние пояса соединены друг с другом решетками из пары раскосов, между которыми размещены связывающие соседние пояса стойки. Ячейки решетки могут быть выполнены V-образной структуры из двух соединенных нижними концами раскосов, верхние концы которых состыкованы с раскосами смежной ячейки. Во втором варианте ячейки выполнены Х-образной структуры, а именно раскосы состыкованы в средних точках между собой, а нижние и верхние концы их связаны с концами раскосов смежной ячейки. Ячейки могут быть составлены из чередующихся ячеек Х-образной и V-образной структуры. 4 з.п. ф-лы, 7 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к области строительства и реконструкции зданий и сооружений, имеющих в плане преимущественно круглое сечение, например градирен, резервуаров и отстойников, и может быть использовано для повышения несущей способности зданий и сооружений.

Известны устройства для усиления одноэтажного промышленного здания, включающего каркас в виде поперечных рам, составленных из металлических колонн и опирающегося на них покрытия, продольные связи между металлическими колоннами, подкрановые балки, закрепленные на металлических колоннах, и элементы связей, соединяющие ниже закрепления подкрановых балок металлические колонны и основание и расположенные под углом к основанию, причем элементы связей установлены попарно с одной стороны каркаса и выполнены жесткими. При этом парные элементы связей расположены симметрично относительно плоскости поперечной рамы и соединены с металлическими колоннами листовыми диафрагмами [Авторское свидетельство СССР №1357526, МПК Е04G 23/00, опубл. 07.12.87 г.]

Однако они предназначены для усиления только зданий прямоугольного сечения в плане.

Известны также устройства для усиления конструкции градирни, включающие консоли, которые представляют собой балки, прикрепленные к несущим элементам конструкции. При этом консоли расположены в радиальных направлениях конфузора градирни, причем каждая консоль установлена наклонно к горизонтали и жестко прикреплена к несущим элементам конфузора верхним концом и в одном или нескольких местах в средней части консоли. Нижний конец консоли оставлен свободным и оперт через подкладку на наклонно выполненную кромку кольцевой опоры. Свободные концы смежных консолей последовательно связаны друг с другом посредством соединительных планок, которые образуют в плане замкнутый многоугольник. Свободный конец консоли соединен посредством дополнительного стержня с несущими элементами конфузора с образованием треугольника жесткости [Патент РФ №2239033, МПК Е04Н 5/12, опубл. 27.10.04 г.].

Однако указанные устройства не позволяют усиливать цилиндрические части сооружений.

Известно устройство для усиления крупнопанельного здания, включающее каркас усиления в виде стоек, установленных на фундаменте вдоль вертикальных стыков наружных панелей и соединенных горизонтальными поясами жесткости, расположенными вдоль горизонтальных стыков панелей, и горизонтально напряженные тяжи, причем оно снабжено предварительно напряженными распорками и ограничителями сжатия, последние из которых расположены в направлении тяжей между горизонтальными поясами жесткости, при этом тяжи выполнены цельными и расположены в поперечном направлении здания на нижней поверхности плит перекрытия, пропущены через внутреннюю продольную стену и закреплены концами на горизонтальных поясах жесткости, каждый ограничитель сжатия выполнен в виде пакета арматурных стержней, размещенных в стальной обойме, которая жестко закреплена на нижней поверхности плиты перекрытия и зафиксирована на горизонтальном поясе жесткости и продольной внутренней стене, каркас выполнен из стали, а продольная внутренняя стена усилена с обеих сторон предварительно напряженными распорками, соединенными между собой в уровне перекрытий и стянутыми с каркасом усиления торцевых панелей, при этом каркас, тяжи, ограничители и распорки покрыты слоем бетона и/или штукатурки для образования единой конструкции с наружными панелями, внутренней продольной стеной и плитами перекрытия [Патент РФ №2081274, МПК Е04G 23/00, опубл. 10.06.97 г.].

Указанное устройство обладает следующими недостатками:

а) оно предназначено для усиления только крупнопанельных зданий прямоугольного сечения в плане;

б) устройство не обладает достаточной пространственной жесткостью;

в) используются предварительно напряженные элементы, что усложняет технологию сборки;

г) требуется обеспечение монолитности конструкции устройства с корпусом усиливаемого здания.

Задачами данного изобретения являются повышение несущей способности сооружений, предотвращение разрушения находящихся в эксплуатации зданий и сооружений и увеличение их долговечности.

Указанные задачи достигаются тем, что в устройстве для усиления зданий и сооружений, включающем каркас усиления в виде вертикальных стоек, соединенных горизонтальными поясами жесткости, и раскосы, горизонтальными поясами опоясана усиливаемая цилиндрическая часть сооружения с окаймлением усиливаемой части, при этом горизонтальные пояса прикреплены к элементам сооружения с опиранием на выступающие части сооружения при их наличии, причем соседние пояса соединены друг с другом решетками, сформированными в виде расположенных по периметру сооружения отдельных ячеек из пары раскосов, между которыми размещены связывающие соседние пояса стойки. В первом варианте исполнения ячейки решетки выполнены V-образной структуры, а именно они состоят из двух соединенных нижними концами друг с другом наклонных раскосов, верхние концы которых состыкованы с соответствующими верхними концами раскосов смежной ячейки. Во втором варианте ячейки решетки выполнены Х-образной структуры, а именно наклонные раскосы состыкованы в средних точках между собой, а нижние и верхние концы их связаны с соответствующими концами наклонных раскосов смежной ячейки. В третьем варианте ячейки составлены из чередующихся ячеек Х-образной и V-образной структуры. На одном уровне с основными поясами могут быть выполнены дополнительные пояса, которые соединены с основными поясами посредством анкеров.

На фиг.1 представлена схема устройства для усиления зданий и сооружений (на примере градирни) с ячейками V-образной структуры; на фиг.2 показано горизонтальное сечение А-А по фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б по фиг.2; на фиг.4 - то же, с дополнительным (внутренним) поясом; на фиг.5 показано горизонтальное сечение А-А с учетом наличия дополнительного пояса; на фиг.6 изображен фрагмент В стыковки элементов устройства; на фиг.7 представлен вариант устройства для усиления зданий и сооружений (на примере градирни) с ячейками Х-образной структуры.

Устройство для усиления зданий и сооружений, например градирни, выполнено в виде каркаса. Каркас включает в себя основные горизонтальные пояса жесткости 1, которые опоясывают усиливаемую цилиндрическую часть 2 сооружения. Пояса 1 выполнены из профилей, например из уголков, швеллеров, тавров, двутавров, полос, труб и т.д. В реальном исполнении пояса 1 обычно выполняются составными и изготавливаются из кусков указанных профилей. Форма пояса 1 выбирается с учетом конфигурации усиливаемой части 2 сооружения или здания. В одном случае пояса 1 могут быть изготовлены криволинейной формы, облегающей усиливаемую часть 2 сооружения, и состоять из криволинейных кусков профилей. В другом случае пояса 1 могут быть выполнены из прямолинейных кусков профилей и в целом представляют собой многоугольник, окаймляющий усиливаемую часть 2 сооружения и непосредственно соприкасающийся с поверхностью усиливаемой части 2 сооружения лишь в некоторых точках.

Соседние пояса соединены друг с другом решетками, сформированными в виде равнорасположенных по периметру сооружения отдельных ячеек из пары раскосов 3, между которыми размещены связывающие соседние пояса вертикальные стойки 4. Раскосы 3 и стойки 4 могут быть прикреплены к поясам 1, например, при помощи резьбовых соединений или сваркой с использованием косынки 5.

В первом варианте исполнения ячейки решетки выполнены V-образной структуры, а именно они состоят из двух соединенных нижними концами друг с другом наклонных раскосов 3, верхние концы которых состыкованы с соответствующими верхними концами раскосов смежной ячейки.

Во втором варианте ячейки решетки выполнены Х-образной структуры, а именно наклонные раскосы 3 состыкованы в средних точках между собой, а нижние и верхние концы их связаны с соответствующими концами наклонных раскосов смежной ячейки.

В третьем варианте ячейки составлены из чередующихся ячеек Х-образной и V-образной структуры.

Структуру ячеек рекомендуется выбирать в зависимости от типа здания или сооружения, их габаритов и распределения действующих нагрузок.

В соответствии с выбранной схемой выполнения поясов 1 раскосы 3 могут быть или прямолинейными (для многоугольных поясов), или криволинейными (для криволинейных поясов).

Если цилиндрическая часть усиливаемого сооружения (например, вентиляторной градирни) состоит из отдельных цилиндрических панелей 6 и 7, а также опорных верхнего 8 и нижнего 9 колец, то каркас может крепиться к панелям 6 и 7 сооружения и опираться на выступающие части 8 и 9 сооружения. Если в цилиндрической части отсутствуют выступающие части, то каркас крепится непосредственно к панелям 6 и 7.

При наличии выступающих частей 8 и 9 целесообразно пояса 1 выполнить из уголковых профилей в виде верхнего 10 и нижнего 11 поясов, а промежуточные пояса из тавровых профилей в виде средних поясов 12, к которым наиболее удобно присоединять стойки 4 и раскосы 3, что облегчает монтажные работы.

Сами стойки 4 и раскосы 3 также могут быть непосредственно прикреплены к элементам усиливаемой части 2 сооружения.

На одном уровне с основными поясами 1 могут быть выполнены дополнительные пояса 13, которые соединены (стянуты) со средними поясами 12 посредством анкеров 14. В простейшем случае дополнительные пояса 13 выполнены из полосового материала.

С учетом конструктивных особенностей и схемы нагружения устройство может иметь дополнительные упоры, выступы, крепления или связи (на чертежах не показаны).

Устройство для усиления зданий и сооружений работает следующим образом.

Нагрузки, приходящиеся на цилиндрическую часть здания или сооружения, частично воспринимаются каркасом устройства, а именно нагрузки через вышестоящие пояса 1 передаются через стойки 4 и раскосы 3 на нижестоящие пояса (например, средние пояса 12 и нижний пояс 11). Кроме того, стойки и раскосы удерживают цилиндрическую часть от ее разрушения и потери устойчивости. Пояса воспринимают в основном растягивающие нагрузки и частично могут воспринимать локальные изгибные напряжения. Раскосы 3 и стойки 4 воспринимают преимущественно нагрузки сжатия. Косынки 5 являются связующими элементами между поясами, стойками 4 и раскосам 3 и передают соответствующие нагрузки.

Каркас в целом кроме восприятия нагрузок сжатия и изгиба предотвращает выпучивание отдельных панелей, то есть исключает потерю устойчивости элементов усиливаемой части. Наличие дополнительного пояса 13 в увязке со средними поясами 12 существенно увеличивает жесткость самого устройства, а также удерживает панели от возможных смещений.

Таким образом, устройство эффективно включается в работу сооружения и воспринимает как нагрузки сжатия, возникающие от веса конструкции и оборудования, так и изгибные нагрузки, появляющиеся вследствие действия на сооружение бокового ветра. При возможном разрушении здания или сооружения устройство выполняет страховочную роль.

Устройство можно использовать не только для предотвращения разрушения эксплуатируемых сооружений, но и закладывать схему устройства в разрабатываемый проект нового сооружения в качестве эффективно воспринимающего нагрузку узла конструкции.

Предлагаемое устройство обладает высокой пространственной жесткостью, поскольку элементы устройства (пояса, раскосы и стойки) образуют между собой жесткие треугольники. Оно обеспечивает восприятие части нагрузки, действующей на здание или сооружение, предотвращая его разрушение. Конструкция каркаса обладает малой металлоемкостью, поскольку ее элементы работают в основном на сжатие и растяжение, а не на изгиб, а также не требуется применение массивных металлических колонн.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Устройство для усиления зданий и сооружений, включающее каркас усиления в виде вертикальных стоек, соединенных горизонтальными поясами жесткости, и раскосы, отличающееся тем, что горизонтальными поясами опоясана усиливаемая цилиндрическая часть сооружения с окаймлением усиливаемой части, при этом горизонтальные пояса прикреплены к элементам сооружения с опиранием на выступающие части сооружения при их наличии, причем соседние пояса соединены друг с другом решетками, сформированными в виде расположенных по периметру сооружения отдельных ячеек из пары раскосов, между которыми размещены связывающие соседние пояса стойки.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ячейки решетки выполнены V-образной структуры, а именно они состоят из двух соединенных нижними концами друг с другом наклонных раскосов, верхние концы которых состыкованы с соответствующими верхними концами раскосов смежной ячейки.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ячейки решетки выполнены Х-образной структуры, а именно наклонные раскосы состыкованы в средних точках между собой, а нижние и верхние концы их связаны с соответствующими концами наклонных раскосов смежной ячейки.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ячейки составлены из чередующихся ячеек Х-образной и V-образной структуры.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на одном уровне с основными поясами выполнены дополнительные пояса, которые соединены с основными поясами посредством анкеров.





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru