АРМАТУРНЫЙ ЭЛЕМЕНТ

АРМАТУРНЫЙ ЭЛЕМЕНТ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2171342 (13) C1

(51) 7 E04C5/08 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - прекратил действие 

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

(14) Дата публикации: 2001.07.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 2000108668/03 
(22) Дата подачи заявки: 2000.04.10 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2000.04.10 
(45) Опубликовано: 2001.07.27 
(56) Аналоги изобретения: RU 2109894 C1, 27.04.1998. SU 1268691 А1, 07.11.1986. SU 1244259 А1, 15.07.1986. US 3425177 A, 04.02.1969. US 4574545 A, 11.03.1986. 
(71) Имя заявителя: Воронежская государственная архитектурно-строительная академия 
(72) Имя изобретателя: Накашидзе Б.В. 
(73) Имя патентообладателя: Воронежская государственная архитектурно-строительная академия 
(98) Адрес для переписки: 394006, г.Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84, ВГАСА, патентно-информационный отдел 

(54) АРМАТУРНЫЙ ЭЛЕМЕНТ 
Изобретение относится к строительству, используется в несущих предварительно напряженных конструкциях покрытия и перекрытия как в мостостроении, так и в промышленных и гражданских зданиях и сооружениях. Арматурный элемент содержит корпус с компенсаторами потерь предварительного напряжения в арматуре в виде попарно расположенных стальных изогнутых полос, закрепленных концами к анкерным поперечным пластинам. На торцовых стенках корпуса закреплены пластины из упругопластического материала с жесткими опорными поверхностями, к которым шарнирно присоединены концами дополнительные изогнутые полосы, установленные симметрично со встречной выпуклостью и взаимодействующие с пластинами из упругопластического материала и дополнительным упругим элементом. Технический результат - увеличение несущей способности арматурного элемента и регулирование демпфирования. 5 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к области строительства, а именно к арматурным элементам, предназначенным для применения в предварительно напряженных строительных конструкциях.
Известно конструктивное решение арматурного элемента, используемого для компенсации потерь предварительного напряжения в арматуре строительных конструкций из низкомодульных материалов, содержащего компенсаторы в виде последовательно установленных в корпусе подпружиненных тел качения, огибающих напрягаемую арматуру [1]. Однако такое техническое решение не обеспечивает сохранение эффекта предварительного напряжения в конструкции от напрягаемой арматуры при динамической либо пульсирующей нагрузке по причине увеличения потерь предварительного напряжения в арматуре от зыбкости и резонансных явлений в конструкции.
Наиболее близким по совокупности признаков к изобретению является арматурный элемент для сохранения эффекта предварительного напряжения в конструкции из низкомодульного материала, включающий компенсаторы потерь преднапряжения в виде попарно расположенных в корпусе изогнутых полос [2].
В известном техническом решении компенсаторы потерь преднапряжения в виде попарно расположенных изогнутых полос, взаимодействующих с поперечными пластинами и напрягаемой арматурой, позволяют длительно сохранить эффект преднапряжения в конструкциях при действии динамических или пульсирующих нагрузок.
Однако использование таких арматурных элементов в предварительно напряженных конструкциях пролетом более 9 м не представляется возможным по причине недостаточной несущей способности и возможной потери устойчивости изогнутых полос.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является увеличение несущей способности компенсатора, обеспечение гарантированной устойчивости изогнутых полос, а также регулирование демпфированием.
Технический результат достигается за счет использования дополнительных изогнутых полос, обладающих значительной упругостью и нелинейным характером деформирования, а также благодаря их взаимодействию с упругопластическим материалом и дополнительным упругим элементом.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в арматурном элементе, содержащем арматуру, по меньшей мере один конец которой расположен в корпусе компенсатора потерь предварительного напряжения в арматуре, выполненного в виде попарно расположенных в этом корпусе основных изогнутых полос, шарнирно закрепленных своими концами к анкерным поперечным пластинам, взаимодействующим с арматурой, отличительными признаками является то, что он снабжен закрепленными на торцевых стенках корпуса пластинами из упругопластического материала с жесткими опорными поверхностями, к которым шарнирно присоединены своими концами дополнительные изогнутые полосы, симметрично установленные основным изогнутым полосам с обратной им выпуклостью, при этом между анкерными пластинами размещен ограничитель перемещений в виде дополнительного упругого элемента.
Выполнение на торцевых стенках корпуса компенсатора потерь предварительного напряжения закрепления пластин из упругопластического материала с жесткими опорными поверхностями, к которым шарнирно присоединены своими концами дополнительные изогнутые полосы, симметрично установленные основным изогнутым полосам с обратной им выпуклостью, при этом между анкерными пластинами размещен ограничитель перемещений в виде дополнительного упругого элемента, позволяет получить в сравнении с известным техническим решением новые свойства, заключающиеся в создании достаточно высокой несущей способности основных изогнутых полос на сжатие от напрягаемой арматуры, обеспечении гарантированной при этом их устойчивости в плоскости изгиба, а также возможности регулирования демпфирующими свойствами. Увеличение несущей способности основных изогнутых полос достигается благодаря дополнительно упругого элемента, размещенного между анкерными пластинами, а также за счет симметричного встречно направленного взаимодействия основных и дополнительных изогнутых полос с обратными выпуклостями. Демпфирующие свойства и способ регулирования достигается благодаря изогнутым полосам и пластинам из упругопластического материала с жесткими опорными поверхностями, к которым шарнирно присоединены дополнительные изогнутые полосы.
На фиг. 1 изображен арматурный элемент с компенсатором потерь предварительного напряжения в арматуре при двухстороннем расположении в конструкции, общий вид; на фиг. 2 - вариант использования арматурного элемента с односторонним компенсатором потерь напряжения в конструкции, когда напрягаемая арматура размещена по внешней наружной грани конструкции, общий вид; на фиг. 3 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез по Б-Б на фиг. 2 (арматурный элемент взаимосвязан с напрягаемой арматурой и наклонными сдвиговоспринимающими тяжами); на фиг. 5 - разрез по В-В на фиг. 3.
Арматурный элемент содержит арматуру 1, по меньшей мере один конец которой закреплен в корпусе 2 при помощи концевого анкера 3 и упорной анкерной поперечной пластины 4.
В полости корпуса 2 размещен компенсатор потерь предварительного напряжения, выполненный в виде попарно установленных основных 5 и дополнительных 6 изогнутых полос, ориентированных между собой встречной выпуклостью вдоль корпуса 2 и концевого участка арматуры 1. Изогнутые основные полосы 5 закреплены шарнирно своими концами к упорным анкерным поперечным пластинам 4, а дополнительные полосы 6 шарнирно присоединены своими концами к жестким опорным поверхностям пластины 7 из упругопластического материала. Между анкерными поперечными пластинами 4 установлен ограничитель перемещений в виде дополнительного упругого элемента 8, сквозь которые и пропущен концевой участок арматуры 1.
Сборку арматурного элемента производят следующим образом. По крайней мере один конец арматуры 1 заделывают в концевом анкере 3, а другой свободный конец пропускают сквозь первую анкерную поперечную пластину 4 в предварительно выполненное отверстие, затем сквозь дополнительный упругий элемент 8 и после этого пропускают сквозь отверстие второй анкерной поперечной пластины 4. Затем в полости корпуса 2 компенсатора, в торцах которого предварительно установлены пластины 7 из упругопластического материала с жесткими опорными поверхностями, устанавливают изогнутые полосы 6 таким образом, чтобы сохранялся шарнир между торцами изогнутых полос 6 и жесткими опорными поверхностями пластин 7. Затем конец арматуры в сборе с концевым анкером 3, анкерными поперечными пластинами 4 и дополнительным упругим элементом 8 вводят в корпус 2, имеющий сквозное отверстие 9 (либо прорезь) в торце, сквозь которое и пропускают свободный конец (без анкера 3) арматуры 1. Затем анкерные пластины 4 взаимно раздвигают вдоль конца арматуры 1, устанавливают основные изогнутые полосы 5 между анкерными пластинами 4 и натягивают противоположный конец арматуры 1 таким образом, чтобы изогнутые полосы 5 находились в проектном положении, которое фиксируется зажимом (не показано) у сквозного отверстия 9 с наружного торца корпуса 2.
Полость корпуса 2 может быть заполнена антикоррозионным составом либо другими защитными составами от действия температур и т.д., затем монтажная крышка корпуса 2 закрывается и фиксируется при помощи сварки либо болтовым соединением, арматурный элемент готов к работе.
Арматурный элемент работает следующим образом. Для создания предварительного обжатия строительной конструкции 10, например полимербетонной балки (фиг. 1), осуществляют натяжение арматуры 1 домкратом, соединенным с корпусом 2 арматурного элемента. При натяжении арматуры 1 ее концевые анкеры 3 в корпусе 2 (фиг. 1, 3) передают сжимающие усилия при помощи поперечных анкерных пластин 4 на основные изогнутые полосы 5, обладающие жесткостью и нелинейным характером деформирования при сжатии с изгибом. В начальный период деформирования основных изогнутых полос 5 упорная анкерная поперечная пластина 4 не соприкасается с дополнительным упругим элементом 8, так как зазор между ними составляет 10-30 мм, необходимый для взаимодействия основных 5 и дополнительных 6 изогнутых полос. Увеличение натяжения арматуры 1 приводит к деформированию основных изогнутых полос 5, затем сжимается дополнительный упругий элемент 8, и в этот момент подключаются к работе дополнительные изогнутые полосы 6, которые препятствуют изгибу основных изогнутых полос 5, тем самым как бы уменьшая их расчетную длину изгиба, но в то же время позволяют значительно увеличить их несущую способность. В совместной работе по сопротивлению сжимающим усилиям от упорных анкерных пластин 4, основным и дополнительным изогнутым полосам 5 и 6 оказывает существенное взаимодействие дополнительный упругий элемент 8 и пластины 7 из упругопластического материала. Дополнительный упругий элемент 8 может быть выполнен в виде сильфона либо стальной пружины.
После натяжения арматуры 1 до требуемой величины предварительного напряжения осуществляют ее закрепление в строительной конструкции 10 известными способами, позволяющими значительно увеличить несущую способность конструкции и самое главное снизить деформативность и трещинообразование от действия внешней нагрузки как статической, так и динамической либо пульсирующей. Любое уменьшение усилий в арматуре 1 от ползучести материала конструкции 10, от релаксации напряжений в арматуре 1 и других технологических и эксплуатационных факторов арматурный элемент с компенсаторами потерь преднапряжения мгновенно будет реагировать на деформативность арматуры 1 и конструкции 10 в целом и будет длительно сохранять заданный эффект предварительного напряжения в строительной конструкции 10. Благодаря демпфирующим свойствам арматурного элемента зыбкость конструкции 10 от подвижной, пульсирующей (знакопеременной) нагрузки и падение реактивных сил обжатия значительно уменьшаются. Арматурный элемент можно использовать по функциональному назначению как демпфер.
Для создания предварительного обжатия и изгибающего момента, противоположного по знаку моменту от внешней нагрузки, например, в строительной деревобетонной балочной конструкции 11 (фиг. 2) процесс напряжения арматуры 1 осуществляют следующим образом. Корпус 2 арматурного элемента боковыми наружными гранями шарнирно соединен с наклонными тягами 12. Компенсатор потерь преднапряжения размещен в корпусе 2 арматурного элемента на одном конце напрягаемой арматуры 1 (фиг. 4), а на противоположном - вдоль корпуса 2 арматурного элемента, имеющего сквозное отверстие, в которое и пропущен свободный конец арматуры 1. При помощи наклонных тяг 12 арматурный элемент с продольной арматурой 1 крепят к балке 11 таким образом, чтобы противоположные концы тяг 12 шарнирно соединялись на концевых участках балки в уровне верхней железобетонной плиты 13 (фиг. 2). Затем на свободный конец арматуры 1 надевают стальную колодку 14 с анкерующей пробкой и соединяют с домкратом двойного действия (не показан). После создания в арматуре 1 требуемой контролируемой величины натяжения при помощи домкрата осуществляют ее анкеровку стальной колодкой 14 и домкрат удаляется. Такой способ создания предварительного напряжения и усиления строительной конструкции можно использовать при реконструкции пролетных строений мостов, имеющих ослабление поперечных сечений при длительной эксплуатации, при усилении стропильных конструкций покрытия промышленных зданий средних и больших пролетов, имеющих недопустимые прогибы и т.д.
Изобретение позволяет повысить и длительно сохранять степень обжатия конструкций из низкомодульных материалов, а также имеющих способность к длительной ползучести (отдельные виды полимербетонов), при этом эффективно использовать прочностные свойства напрягаемой арматуры. Снижается резонансное явление от действия подвижной, пульсирующей внешних нагрузок. Может быть использовано в висячих строительных конструкциях, а также для оборудования предприятий с целью снижения вибрационных явлений.
Источники информации:

1. Авторское свидетельство СССР 1268691, кл. Е 04 C 5/08. Бюл. 41, 1986.
2. Патент РФ 2109894, кл. Е 04 C 5/08. Бюл. 12, 1998. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Арматурный элемент, содержащий арматуру, по меньшей мере один конец которой расположен в корпусе компенсатора потерь предварительного напряжения в арматуре, выполненного в виде попарно расположенных в этом корпусе основных изогнутых полос, шарнирно закрепленных своими концами к анкерным поперечным пластинам, взаимодействующим с арматурой, отличающийся тем, что он снабжен закрепленными на торцевых стенках корпуса пластинами из упругопластического материала с жесткими опорными поверхностями, к которым шарнирно присоединены своими концами дополнительные изогнутые полосы, симметрично установленные основным изогнутым полосам с обратной им выпуклостью, при этом между анкерными пластинами размещен ограничитель перемещений в виде дополнительного упругого элемента.




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