способ усиления сжатого стержня

Формула изобретения

Способ усиления сжатого стержня, включающий определение длины усиливающих элементов и их приварку в центральной части стержня, симметрично увеличивающих его поперечное сечение, отличающийся тем, что каждый усиливающий элемент разбивают на фрагменты, суммарной длиной равной длине усиливающего элемента, и устанавливают их симметрично середине длины стержня с зазором (а), величину которого принимают равной не более а=0,7·b, где b - длина фрагмента.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при усилении стержневых конструкций, включающих сжатые элементы.

Известен способ усиления сжатых стержней, заключающийся в уменьшении расчетной длины стержня путем установки шпренгеля (Металлические конструкции. Часть 2. Под ред. В.В.Горева. М.: Высшая школа, 1999, стр.490, пример 9.6).

Недостаток способа усиления состоит в сложности конструктивного выполнения, большом расходе материала в случаях незначительного уровня усиления и невозможности усиления одиночных стержней, например одиночных стоек.

Известен другой способ усиления сжатого стержня путем увеличения площади сечения. Это достигается приваркой дополнительных элементов по всей длине стержня (кн. Ребров И.С. Усиление стержневых металлических конструкций. Л.: Стройиздат, 1988, стр.233-235).

Недостаток существующего способа усиления состоит в большом расходе металла на усиливающие элементы и большой величине сварочных напряжений при приварке усиливающих элементов по всей длине стержня.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ усиления сжатого стержня путем симметричного увеличения его сечения (см. Пособие по проектированию усиления стальных конструкций (с СНиП П-23-81). М.: Стройиздат, 1989, стр.38 и 324). Усиливающие элементы при этом устанавливаются симметрично относительно центров тяжести сечения стержня и не на всей его длине.

Недостатком известного способа усиления является наличие высокого уровня сварочных напряжений, т.к. их величина зависит от длины усиливающего элемента (см. кн. Ребров И.С. Усиление стержневых металлических конструкций. Л.: Стройиздат, 1988, стр.105-106). Кроме того, усиление из-за больших размеров усиливающих элементов не технологично.

Изобретение направлено на повышение надежности и технологичности усиления сжатых элементов.

Результат достигается тем, что в известном способе усиления сжатого стержня, включающем приварку в центральной части усиливающих элементов, симметрично увеличивающих поперечное сечение стержня, усиливающие элементы выполняют из отдельных фрагментов суммарной длиной, равной длине усиливающего элемента, и размещают симметрично середине длины стержня с зазором между собой. Величина зазора (а) при этом не превышает а=0,7b, где b - длина фрагмента.

На фиг.1 изображен пример усиления сжатого силой F стержня длиной l, четырьмя усиливающими фрагментами длиной b, установленными с зазором а; на фиг.2 дан поперечный разрез усиленного стержня по сечению 1-1.

Усиленный сжатый стержень (фиг.1) включает стержень 1 и усиливающие фрагменты 2 длиной b, установленные с шагом а.

Усиление сжатого стержня выполняется следующим образом. Определяют необходимость усиления стержня. На фиг.1 приведен пример стержня, требующего симметричного усиления в одной плоскости. Определяют длину усиления. Известно, что в целях экономии материала общую длину усиливающих элементов можно принимать не на всю длину, а только в той части стержня, где требуется усиление. Определив необходимую длину усиливающего элемента, разбиваем его на фрагменты длиной b и устанавливаем их симметрично середине длины стержня на расстоянии а с последующей приваркой к стержню. Максимальное расстояние между усиливающими фрагментами (а) принимается равным а=0,7b, где b - длина фрагмента (пример расчета - см. приложение 1). Выполнение усиления предлагаемым способом за счет использования коротких фрагментов усиливающих элементов позволяет уменьшить общую величину сварочных напряжений, обеспечить высокую технологичность работ по усилению без снижения эффекта усиления.