Петрозаводський Державний Університет
Кафедра будівельних конструкцій, основ і фундаментів
розрахунково-графічної роботи
Посилення ж/б балок з нормальними тріщинами
за курсом: «Реконструкція будівель та споруд»
Виконав: студент гр.51502
Пауков
П. Н.
Прийняв: Танічева Н.В
Петрозаводськ 2002
Зміст:
Зміст: 3
1 Вихідні дані 4
2 Посилення ригеля міжповерхового перекриття 4
2.1 Посилення ригеля міжповерхового перекриття пружною проміжною опорою
4
1 Визначення згинальних моментів М1, М2 4
2 Визначення висоти стислій зони бетону 5
3 Визначення відносної висоти стислій зони, виходячи з умов рівноваги 5
4 Перевірка несучої здатності балки по нормальному перерізу 5
5 Визначення Мр в середині прольоту в результаті підведення пружної опори 6
6 Визначення Р в середині прольоту в результаті підведення пружної опори
6
7 Визначення прогинів конструкції 6
8 Визначення моменту інерції з/б перетину 6
9 Підбір перерізу балки пружної опори 6
2.2 Посилення ригеля міжповерхового перекриття підведенням жорсткої опори 7
1 Обчислення моментів 7 < p> 2 Перевірка достатності арматури у верхній частині перетину 8
2.1 Визначення висоти стислій зони бетону 8
2.2 Несуча здатність опорного перерізу балки 8
2.3 Посилення ригеля міжповерхового перекриття за допомогою попередньо-напружених затяжок 9
1 Визначення наведеної площі армування 9
2 Обчислення наведеної висоти перетину 9
3 Визначення висоти стислій зони бетону, посилена затяжками 10
4 4 Перевірка обмеження, яке накладається на висоту стислій зони згинаючих елементів 10
5 Визначення відносної висоти стислій зони 10
6 Визначення моменту здатного витримати перетином 11
7 Визначення зусилля необхідного для попереднього натягу затяжок
11
Список літератури: 12
1 Вихідні дані
Таблиця 1 - Вихідні дані для розрахунку
| № | Існуюча | Навантаження | Клас | Робоча | Монтажна | Розрахунково | Разм. перетину, |
| | | Після | | | | й | (см) |
| вар | навантаження, | посилення, | бетон | ар-ра | ар-ра | проліт, | b | h |
| | Q1 (кН/м) | q2 (кН/м) | а В | | | L0 (м) | | |
| 18 | 20.0 | 27.0 | В20 | 416 | 210AI | 7.0 | 25 | 60 |
| | | | | AIII | | | | |
Прийняті матеріали та їх характеристики:
. Бетон В20: Rb = 11.5МПа,;
. Арматура: АIII з RS = 365МПа, AI з RS = 225МПа.
2 Посилення ригеля міжповерхового перекриття
2.1 Посилення ригеля міжповерхового перекриття пружною проміжноюопорою
Рисунок 1 - Розрахункова схема ригеля
1 Визначення згинальних моментів М1, М2
, де
М1-вигинає момент в середині прольоту балки від існуючої навантаження
М2-від навантаження після підсиленняq1 - існуюча навантаження (за завданням);q2 - навантаження після посилення (за завданням);
2 Визначення висоти стислій зони бетону
, де
RS - розрахунковий опір поздовжньої арматури розтягування;
AS - площа поздовжньої арматури;
Rb - розрахунковий опір бетону на стиск;
- Коефіцієнт умови роботи бетону по СНиП 2.03.01-84 *;b - ширина розрахункового перерізу.
3 Визначення відносної висоти стислій зони, виходячи з умов рівноваги
, деh0 = h - a = 60 - 4,85 = 55,15 см - робоча висота перерізу, --відстань від рівнодіюча зусиль в арматурі до найближчої межі перетину
(по п.5.5 [1]);тому що , То = 0.18
Умова <дотримується
Малюнок 2 - Армування з/б балки
4 Перевірка несучої здатності балки по нормальному перерізу
, де
Rb - розрахунковий опір бетону на стиск;b - ширина розрахункового перетину;h0 - робоча висота перерізу.
Так як ординати епюри моментів несучої здатності балки, то
необхідно посилення конструкції. В якості елемента посилення приймаємопружну опору.
5 Визначення Мр в середині прольоту в результаті підведення пружної опори
6 Визначення Р в середині прольоту в результаті підведення пружної опори
, деl0 - розрахунковий проліт елемента.
7 Визначення прогинів конструкції
Прогин балки з урахуванням посилення за умови, що вона працює безтріщин, в розтягнутій зоні визначається за формулою:
, де
, Де
ВRed - жорсткість приведеного перерізу балки;
Eb - початковий модуль пружності при стиску і розтягу;
8 Визначення моменту інерції з/б перетину
Будемо виходити з припущення, що вісь центру ваги проходить посередині висоти перерізу балки. Отже, момент інерції площіпоперечного перерізу визначається за формулою:
9 Підбір перерізу балки пружної опори
Визначення моменту інерції для необхідного перерізу балки
Необхідна жорсткість посиленої елементи:
Виходячи з формули для визначення прогинів, знаходимо Ix:
отриманого значення Ix приймаємо I 30 з Ix = 7080 СМ4.
Малюнок 3 - Перетин підпирає балки
2.2 Посилення ригеля міжповерхового перекриття підведенням жорсткої опори
При підведенні жорсткої опори для посилення ригеля зміниться його розрахункова схема.
При цьому також зміниться епюр згинальних моментів, і в серединіпрольоту з'явиться момент з протилежним знаком.
1 Обчислення моментів
Несуча здатність балки до посилення становить: < p> Так як момент від зовнішнього навантаження несучої здатностіконструкції не достатньо для сприйняття зовнішнього навантаження якпосилення передбачено жорстку опору, яку мають у своєму розпорядженні по серединіпрольоту балки.
2 Перевірка достатності арматури у верхній частині перетину
У верхній частині виходячи з завдання, встановлена арматура 210 AI з
RS = 225МПа; АS = 157мм2.
2.1 Визначення висоти стислій зони бетону
, де
RS - розрахунковий опір поздовжньої арматури розтягування;
AS - площа поздовжньої арматури;
Rb - розрахунковий опір бетону на стиск;
- Коефіцієнт, що враховує тривалість дії навантаження;b - ширина розрахункового перерізу.
= 0.02
2.2 Несуча здатність опорного перерізу балки
;тому що > - То в результаті посилення на опорі утворюється пластичнийшарнір, який викликає пластичні перерозподілу зусиль у епюр
«Мр». Зниження опорного моменту в результаті утворення пластичногошарніра становить:
Пластичне перерозподіл епюри «Мр» еквівалентно додатку доній трикутної епюри з ординатою у вершині. Ордината епюри навідстані 0.425l2 становить:
Ордината епюри «Мр» в прольоті в результаті пластичногоперерозподілу складе:
Розрахунок підпирає опори
Характеристики опори:
- з/б колона 200х200, В15 < p> - RB = 8,5 МПа; RSC = 365 МПа; AS, TOT = 4,52 см2
- L0 = 0,7 м; H = 0,7 * 3,6 = 2, 52 м;
- L0/H = 2,52/0,2 = 12,6 м
По відношенню L0/H і N1/N через таблиці 26,27 стор 140 визначаємо значення коефіцієнтів
Обчислюємо міцність ригеля після посилення його підведенням опори:
> 0,5 визначення зусилля, яке здатна витримати колона:
Перевірка умови N = 94,5 кН 2.3 Посилення ригеля міжповерхового перекриття за допомогою попередньо -напружених затяжок
1 Визначення наведеної площі армування
Як попередньо-напружених затяжок застосуємострижневу арматуру 218АIV.
Наводимо фактичну площу перерізу до площі робочої арматури балкикласу АIII
, де
RS (AIV) - розрахунковий опір арматури класу AIV;
RS (AIII) - розрахунковий опір арматури класу AIII;
Az - площа арматури, що застосовується в якості затяжок.
Малюнок 8 - Перетин елементи: а) до посилення, б) після посилення
2 Обчислення наведеної висоти перетину
, де
AS - площа поздовжньої арматури ригеля;
Azn - приведена площа поздовжньої арматури з урахуванням затяжок;h0 - робоча висота перетину;hoz - приведена висота перерізу з урахуванням введення в конструкцію ригелязатяжок;
- Коефіцієнт, що враховує тривалість дії навантаження;b - ширина розрахункового перерізу.
Визначення висоти стислій зони бетону, посилена затяжками
, де
RS - розрахунковий опір поздовжньої арматури розтягування;
AS - площа поздовжньої арматури в ригелі;
Azn - приведена площа поздовжньої арматури з урахуванням затяжок;
Rb - розрахунковий опір бетону на стиск;
- Коефіцієнт, що враховує тривалість дії навантаження;b - ширина розрахункового перерізу.
, умова виконується
6 Визначення моменту здатного витримати перетином
;тому що > - То значить, що діє навантаження буде сприйнятаконструкцією і положення затяжок залишаємо без змін
7 Визначення зусилля необхідного для попереднього натягу затяжок
Дане зусилля визначається виходячи з наступного відносини:
По таблиці визначаємо необхідну величину попередньої напругизатяжок:
Тоді зусилля необхідне для натягу затяжок буде:
, де
- Нормативне опір арматури розтягування по таблиці 19 *
СНиП 2.0301-84.
Список літератури:
1. СНиП 2.03.01-84 *. Бетонні та залізобетонні конструкції/Госстрой СРСР. -
М.: ЦІТП Держбуду СРСР, 1989. - 80с.
2. Мандрик А.П. Приклади розрахунку залізобетонних конструкцій: Навчальний посібник для технікумів. 2-е изд., Перераб. і доп. - М.: Стройиздат, 1989.
3. Байков В.Н., Сигалов Е.Е. Залізобетонні конструкції: Загальний курс.
Підручник для вузів. 4-е изд., Перераб. - М.: Стройиздат, 1985.
4. Посібник з проектування бетонних і залізобетонних конструкцій з важких і легких бетонів без попередньої напруги арматури (к СНиП
2.03.01-86). - М.: ЦІТП, 1989.
-----------------------< br>
