Попередньо напружена залізобетонна балка з регульованим напруженням
Формула / Реферат
1. Попередньо напружена залізобетонна балка з регульованим напруженням для регулювання сили опору навантаженню, яка містить верхню полицю, що підтримує верхню палубу моста або будівлю, встановлені на ній, центральну частину і нижню полицю, причому ця попередньо напружена балка містить натягнуті сталеві троси, розташовані в подовжньому напрямку вищевказаної балки і натягнуті для створення сили опору навантаженню, та принаймні один або декілька ненатягнутих сталевих тросів, розташованих у подовжньому напрямку балки і виконаних з можливістю натягнення для збільшення сили опору навантаженню від вищевказаного моста або будівлі.
2. Попередньо напружена залізобетонна балка з регульованим напруженням за п. 1, яка, крім того, містить вирізану частину в попередньо визначеній частині у подовжньому напрямку вищевказаної балки та з'єднувальний елемент, встановлений у цій вирізаній частині для закріплення кінців сталевих тросів, інші кінці яких закріплені на кінцевій частині балки.
3. Попередньо напружена залізобетонна балка з регульованим напруженням за п. 1, у якій вищевказаний з’єднувальний елемент містить опорний елемент, в якому утворені отвори, крізь які проходять кінці вищевказаних сталевих тросів, інші кінці яких закріплені на кінцевій частині балки, та клини, вставлені між сталевим тросом та опорним елементом.
4. Попередньо напружена залізобетонна балка з регульованим напруженням за п. 1, у якій один кінець ненатягнутого сталевого троса з будь-якої кінцевої частини вищевказаної балки є вільним для прикладення сили натягу.
5. Попередньо напружена залізобетонна балка з регульованим напруженням для регулювання сили опору навантаженню, яка містить верхню полицю, що підтримує верхню палубу моста або будівлю, встановлені на ній, центральну частину і нижню полицю, причому ця попередньо напружена балка містить натягнуті сталеві троси, розташовані в подовжньому напрямку вищевказаної балки і натягнуті для компенсування сили опору навантаженню, та один або декілька ненатягнутих сталевих тросів, розташованих у подовжньому напрямку балки і виконаних з можливістю натягнення для збільшення сили опору навантаженню вищевказаного моста або будівлі під час монтажу вищевказаної балки та/або після її монтажу.
6. Попередньо напружена залізобетонна балка з регульованим напруженням за п. 5, яка виконана з можливістю регулювання сили натягу вищевказаних ненатягнутих сталевих тросів протягом виготовлення під час або після відливання верхньої палуби моста і після виготовлення протягом використання вищевказаного моста або будівлі.
Текст
1. Попередньо напружена залізобетонна балка з регульованим напруженням для регулювання сили опору навантаженню, яка містить верхню полицю, що підтримує верхню палубу моста або будівлю, встановлені на ній, центральну частину і нижню полицю, причому ця попередньо напружена балка містить натягнуті сталеві троси, розташовані в подовжньому напрямку вищевказаної балки і натягнуті для створення сили опору навантаженню, та принаймні один або декілька ненатягнутих сталевих тросів, розташованих у подовжньому напрямку балки і виконаних з можливістю натягнення для збільшення сили опору навантаженню від вищевказаного моста або будівлі. 2. Попередньо напружена залізобетонна балка з регульованим напруженням за п.1, яка, крім того, містить вирізану частину в попередньо визначеній частині у подовжньому напрямку ви щевказаної балки та з'єднувальний елемент, встановлений у цій вирізаній частині для закріплення кінців сталевих тросів, інші кінці яких закріплені на кінцевій частині балки. C2 2 (19) 1 3 ну/розтягнення, і якщо таке ушкодження продовжується, то міст в результаті може обрушитися. Отже, потрібний відповідний ремонт і зміцнення моста. Тим часом попередньо напружений бетонний (ПНБ) міст лагодять і зміцнюють за допомогою будівельного методу зміцнення зовнішнім сталевим тросом. Згідно з вищевказаним будівельним методом зміцнення, на кінцевій частині балки слід відповідним чином з зовнішньої сторони закріпити сталевий трос. Проте на кінцевій частині балки важко встановити пристрій для кріплення троса, і не можна забезпечити надійність пристрою для кріплення троса щодо сили опору навантаженню. Таким чином, незважаючи на те, що пропонувалися і використовувалися й інші способи, до теперішнього моменту ще не розроблено жодних ефективних пристроїв. Тобто, якщо в ПНБ мості утворюються тріщини і провисання, міст важко полагодити і зміцнити. Крім того, оскільки постійно зростає інтенсивність руху, і розвиваються технології автомобільного виробництва, збільшується і вага транспортних засобів. Із збільшенням ваги транспортних засобів слід вносити зміни до стандартних технічних вимог по спорудженню мостів. Зміни технічних вимог незмінно призводять до незбалансованого стану опору навантаженню, тобто сили опору навантаженню наявних мостів не є узгодженими. Інакше кажучи, у тому стані, в якому співіснують дороги, які дозволяють проходження важких вантажівок, і дороги, які не дозволяють цього, ефективність транспортної мережі в цілому різко знижена. Отже для того, щоб зробити незбалансовані сили опору навантаженню цих мостів узгодженими, необхідно терміново знайти економічний спосіб зміцнення. У міру того, як зростала ширина дороги внаслідок збільшення кількості смуг на дорозі, проходило розроблення балки з широким прольотом для спорудження дороги на естакаді або естакади, що перетинає широку дорогу. Незважаючи на те, що для вищезгаданих цілей була розроблена і використовується попередньо вигнута балка, проведення балки є незручним через її довжину і через великі витрати. Зараз для балок довжиною менше 30м, які не є балками з широким прольотом, використовують високоміцний бетон. Проте коли до балки прикладена велика сила напруги, утворюються значні деформації. В міру збільшення деформації балка провисає все більше, що прямо впливає на подовжнє трасування дороги. Коли подовжнє трасування погіршується, зростає коефіцієнт впливу транспортних засобів, що проїжджають. Таким чином, коли високоміцна балка або балка з широким прольотом використовується протягом тривалого часу, потрібен відповідний будівельний спосіб компенсації провисання балки. Крім того, висота балки з довгим прольотом є відносно великою, так що сама по собі балка досягає у висоту 2,00-3,00м. Цей факт спричиняє збільшення висота верхньої палуби естакади, так що для забезпечення подовжнього трасування естакади відповідно до розрахункової швидкості 70968 4 транспортних засобів збільшують довжину естакади, що, таким чином, збільшує витрати на будівництво. У випадку з мостом, що перетинає ріку, для поліпшення зручності в експлуатації та економічної цінності балки необхідно якнайбільше зменшити висоту балки. На фіг.1 показана конструкція звичайного моста. Як показано на кресленні, на колоні встановлений ряд двотаврових балок. На балках моста встановлена плита верхньої палуби (не показана). Фіг.2 являє собою вигляд у розтині балки, в якій розташовані сталеві троси відповідно до звичайної технології. Як показано на кресленні, балка складається з центральної частини, верхньої полиці та нижньої полиці. Ряд сталевих тросів вмонтований в центральну частину у подовжньому напрямку. Верхня палуба моста встановлена на верхній полиці, а нижня поверхня нижньої полиці підтримується колоною. Якщо після спорудження двотаврової балки за звичайною технологією міст буде пошкоджено, тобто утвориться провисання або тріщини внаслідок збільшення інтенсивності руху транспорту, що проходить по мосту, або розрахункове навантаження проходження повинне бути підвищене у відповідності з переглянутими технічними вимогами, міст необхідно зміцнити. Проте економічних і надійних способів зміцнення для цих цілей не існує. Метою цього винаходу є створення попередньо напруженої балки, силу напруження в якій можна регулювати шля хом регулювання сили напруження сталевого троса, розташованого в центральній частині або нижній полиці балки для простого підвищення сили опору навантаженню моста або будівлі, коли внаслідок довгострокового використання в балці утворюється надмірне провисання або тріщини, або коли існує потреба в підвищенні сили опору навантаженню моста або будівлі без пошкодження моста або будівлі. Таким чином, для досягнення вищевказаної мети створена попередньо напружена залізобетонна балка з регульованим напруженням для регулювання сили опору навантаженню, яка складається з верхньої полиці, що підтримує верхню палубу моста, установленого на ній, центральної частини і нижньої полиці, що включає натягнуті сталеві троси, розташовані в подовжньому напрямку балки і натягнуті для компенсування сили опору навантаженню, і принаймні один або декілька не-натягнутих сталеви х тросів, розташованих у подовжньому напрямку балки, так що силу опору навантаженню моста можна збільшити шляхом натягнення ненатягнутих сталевих тросів. У цьому винаході перевага віддається тому, щоб попередньо напружена залізобетонна балка з регульованим напруженням містила вирізану частину в попередньо визначеній частині у подовжньому напрямку балки та єднальний елемент, встановлений у вирізаній частиш для закріплення кінців сталевих тросів, інші кінці яких укріплені на кінцевій частині балки. Відповідно до іншого кращого варіанта реалізації винаходу створена попередньо напружена залізобетонна балка з регульованим напруженням 5 для регулювання сили опору навантаженню, яка складається з верхньої полиці, що підтримує верхню палубу моста, установленого на ній, центральної частини і нижньої полиці, що включає натягнуті сталеві троси, розташовані у подовжньому напрямку балки і натягнуті для компенсування сили опору навантаженню, і принаймні один або декілька ненатягнутих сталеви х тросів, розташованих у подовжньому напрямку балки, так що сила опору навантаженню моста може бути збільшена шляхом натягнення ненатягнути х сталевих дротів під час спорудження балки та/або після її спорудження. Хоча цей винахід можна застосувати відносно будь-якого виду балок, незалежно від форми профілю балки, наприклад, двотаврової балки або бімсової балки Т-типу, у приведеному нижче кращому варіанті реалізації описується двотаврова балка. Фіг.1 являє собою вигляду перспективі на конструкцію звичайного моста; Фіг.2 є виглядом у розтині, на якому показане розташування сталевих тросів у балці відповідно до звичайної технології; Фіг.3 є виглядом у розтині, на якому показане розташування сталевих тросів у середній частині балки відповідно до цього винаходу; Фіг.4 є виглядом у розтині, на якому показані сталеві троси відповідно до ще одного кращого варіанта реалізації цього винаходу; Фіг.5 є виглядом у розтині, на якому показане розташування сталевих тросів у кінцевій частині балки, зображеної на фіг.3; Фіг.6 є виглядом у розтині, на якому показане розташування сталевих тросів у кінцевій частині балки, зображеної на фіг.4; Фіг.7 є виглядом, на якому показана вирізана частина, розташована у середній частині балки, і розташування сталевих тросів у балці; Фіг.8 є виглядом збоку, на якому показаний приклад закріплення сталевого тросу на кінцевій частині балки; Фіг.9 є виглядом у перспективі, на якому показаний приклад розташування сталевих тросів у вирізаній частині. На фіг.3 балка 1 включає верхню полицю 2, нижню полицю 3 і центральну частину 4. Один або декілька натягнутих сталевих тросів 5 та ненатягнути х сталевих тросів 6 вмонтовані у нижню частину центральної частини 4 і нижню полицю 3 балки 1 у подовжньому напрямку балки 1. Краще, якщо ненатягнуті сталеві троси 6 вмонтовані в нижню полицю 3 паралельно один іншому у горизонтальній площині, як показано на фіг.3. Верхня полиця 2 розташована над центральною частиною 4 у поперечному напрямку на перерізі балки 1, а верхня палуба моста встановлена на верхній полиці 2. Нижня полиця 3 розташована нижче центральної частини 4 у поперечному напрямку на перерізі балки 1, і її нижня поверхня підтримується колоною (не показана). На фіг.4 показаний сталевий трос відповідно до іншого кращого варіанта реалізації цього винаходу. Як показано на цьому кресленні, у подовжньому напрямку балки 1 ззовні нижньої частини 70968 6 центральної частини 4 розташований ряд ненатягнутих сталеви х тросів 7. Ненатягнуті сталеві троси 7 мають ту ж функцію, що і ненатягнутий сталевий трос 6, розташований у нижній полиці 3, як показано на фіг.3. Тобто, після спорудження моста провисання балки 1 компенсується шляхом натягнення ненатягнутих сталевих тросів 7. Крім того, ненатягнуті сталеві троси 7 можна закріпити більш простим чином в порівнянні із закріпленням всередині нижньої полиці 3. На фіг.5 показане розташування сталевих тросів, вмонтованих у балку, зображену на фіг.3. Як показано на кресленні, натягнуті сталеві троси 5 і ненатягнуті сталеві троси 6, сконцентровані в нижній частині балки 1, розподілені по всьому перетину балки 1. Тобто, сталеві троси рівномірно розподілені симетрично по верхній/нижній і лівій/правій сторонам балки 1, так що сила напруження, утворювана натягнутими сталевими тросами 5 і ненатягнутими сталевими тросами 6, може бути рівномірно розподілена по всій частині балки 1. На фіг.6 показане розташування сталевих тросів у кінцевій частині балки, показаної на фіг.4. Як показано на кресленні, натягнуті сталеві троси 5 або ненатягнуті сталеві троси 6 і 7, сконцентровані в нижній частині балки, як показано на фіг.4, рівномірно розподілені симетрично вздовж верхньої/нижньої і лівої/правої сторін, так що сила напруження, утворювана натягнутими або ненатягнутими сталевими тросами 5, 6 або 7, може бути рівномірно розподілена по всій частині балки 1. На фіг.7 показане розташування сталевих тросів у подовжньому напрямку балки, показаної на фіг.3, і вирізана частина, розташована посередині балки. Натягнуті сталеві троси 5 і ненатягнуті сталеві троси 6, розташовані усередині балки 1, сконцентровані у нижній частині середньої частини балки 1 і рівномірно розподілені по всьому поперечному перетину балки 1 на обох кінцевих частинах балки 1. Натягнуті і ненатягнуті сталеві троси 5 і 6 закріплені на обох кінцях балки 1 кріпильним засобом 8, що являє собою анкерний пристрій. Кріпильний засіб 8 після спорудження балки 1 покривають бетоном (не показано). При цьому, коли балки встановлюють із проміжками між ними, або коли зрізають частину кінця балки, як показано на кресленні, між розташованими поруч балками утворюється проміжок. Таким чином, у цьому проміжку можна здійснювати натягнення, якщо пізніше потрібно буде дотягнути натягнуті і ненатягнуті сталеві троси 5 і 6. Проте в цьому випадку кінцева частина балки 1 не повинна покриватися бетоном. При цьому один кінець ненатягнути х сталевих тросів 5 і 6 є вільним з будьякої кінцевої частини балки 1 для прикладання сили натягнення. Крім того, у кращому варіанті реалізації винаходу балка оснащена вирізаною частиною 9 для регулювання сили натягнення ненатягнути х сталевих тросів 6 у середній частині балки або в інший придатній точці. Вирізана частина 9 використовується як проміжок для закріплення єднального елемента ненатягнути х сталевих тросів 6. Тобто, вирізана частина 9 використовується як робочий 7 проміжок для регулювання сили натягнення ненатягнутих сталеви х тросів 6 пізніше. Коли в балці 1 відповідно до цього винаходу утворюються тріщини або надмірне провисання, позначене пунктирною лінією, як показано на фіг.7, з метою зміцнення додатково натягують один або декілька ненатягнутих сталевих тросів 6 і 7, встановлених усередині або ззовні балки 1. При цьому додаткове натягнення для ненатягнутих сталевих тросів 6 і 7 здійснюють шляхом використання гідравлічного домкрата. Крім того, сили натягнення ненатягнутих сталеви х тросів 6 і 7 регулюють під час або після відливання плити, та після спорудження силу натягнення регулюють протягом використання моста. Тобто, у випадку багатопрогонового моста нерозрізної системи попереднє натягнення може бути здійснене перед відливанням плити. Проте, у цьому винаході попереднє натягнення здійснюють незабаром після відливання плити до застигання бетону плити, щоб запобігти прикладання сили натягнення на плиту. На фіг.8 показаний кращий варіант кріплення сталевого троса в кінцевій частині балки. Сталевий трос 5 закріплений шляхом використання опорного елемента 10 як анкерного пристрою. Наприклад, сталевий трос 5 вставляють в отвір, утворений по центру опорного елемента 10 з одного кінця балки 1. Між сталевим тросом 5 і опорним елементом 10 вставляють ряд клинів 11. При цьому сталевий трос 5 натягується гідравлічним домкратом, і натягнутий сталевий трос 5 закріплюється клинами 11. На фіг.9 показано, що сталеві троси з'єднані єднальним елементом як кращим варіантом з'єднання сталевих тросів у вирізаній частині. Як показано на кресленні, вирізана частина 9 утворена посередині нижньої поверхні балки 1 у подовжньому напрямку. Сталеві троси 5, закріплені на обох кінцях балки 1, приєднані до єднального елемента 12 так, що прикладаються сили, які діють у різних напрямках. При цьому натягнутий сталевий трос 5, який має бути приєднаний до єднального елемента 12, приєднують, використовуючи опорний елемент 10 і клини 11. Таким чином, ненатягнуті сталеві троси 6, 70968 8 з'єднані один з одним за допомогою єднального елемента 12, натягуються і закріплюються шляхом використання клинів 2, так що натягнутим сталевим тросом 5 можна підтримувати силу натягнення. Крім того, шляхом прикладання сили натягнення до ненатягнутих сталевих тросів 6 і 7, розташованих на лівій та правій сторонах балки 1, можна компенсувати вигинання балки 1 ліворуч або праворуч. Відповідно до розташування сталевих тросів і єднального пристрою згідно з цим винаходом, після спорудження моста або на початковому етапі спорудження сталеві троси 5 і 6 приєднують до єднального елемента 12 так, щоб вони могли рухатися в певній мірі, у той час як сталеві троси, розміщені ззовні балки 1, не натягують взагалі або натягують з незначною силою натягнення, так щоб пізніше можна було б збільшити сили натягнення сталевого троса. Незважаючи на те, що як приклад у ви щенаведеному кращому варіанті реалізації був описаний міст, попередньо напружена залізобетонна балка з регульованим напруженням відповідно до цього винаходу може бути використана і в іншій бетонній конструкції, наприклад, у будівлі, як в іншому кращому варіанті реалізації. Треба зазначити, що цей винахід не обмежується вищеописаним кращим варіантом реалізації, і очевидним є те, що спеціалістами в цій галузі можуть бути здійснені варіації і модифікації в межах об'єму і суті цього винаходу, визначених формулою винаходу, що додається. Як було описано вище, відповідно до цього винаходу тріщини і провисання моста, що утворюються внаслідок тривалого зношування, зрушення або перевантаження можуть бути усунуті за допомогою додаткового натягнення сталевих тросів, укріплених усередині або ззовні балки моста. Таким чином, ремонт і зміцнення моста проходять легко, так що силу опору навантаженню моста можна легко збільшити. Крім того, шляхом поступового регулювання сили натягнення виготовлення балки можна зробити більш економічним, або можна зменшити висоту балки. 9 Комп’ютерна верстка Т. Чепелева 70968 10 Підписне Тираж 37 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюTension force adjustable prestressed girder
Назва патенту російськоюПредварительно напряженная железобетонная балка с регулируемым напряжением
МПК / Мітки
МПК: E04C 3/20
Мітки: залізобетонна, напружена, напруженням, балка, попередньо, регульованим
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/5-70968-poperedno-napruzhena-zalizobetonna-balka-z-regulovanim-napruzhennyam.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Попередньо напружена залізобетонна балка з регульованим напруженням</a>
Попередній патент: Зносостійкий чавун
Наступний патент: Флексографічна листова друкарська машина
Випадковий патент: Композиція інгредієнтів для горілки особливої "ні пуху, ні пера"