Усиление железобетонных балок с нормальными трещинами

Заказать работу

 

Петрозаводский Государственный Университет

Кафедра строительных конструкций, оснований и фундаментов

 

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

Усиление ж/б балок с нормальными трещинами

по курсу: « Реконструкция зданий и сооружений»

 

 


Выполнил: студент гр.51502

Пауков П. Н.

Принял: Таничева Н.В

 

Петрозаводск 2002

Содержание:

Содержание:...................................................................................................... 3

1 Исходные данные................................................................................................. 4

2 Усиление ригеля междуэтажного перекрытия................................................... 4

2.1 Усиление ригеля междуэтажного перекрытия упругой промежуточной опорой 4

1 Определение изгибающих моментов М1, М2................................................. 4

2 Определение высоты сжатой зоны бетона................................................... 5

3 Определение относительной высоты сжатой зоны, исходя из условий равновесия 5

4 Проверка несущей способности балки по нормальному сечения............... 5

5 Определение Мр в середине пролета в результате подведения упругой опоры 6

6 Определение Р в середине пролета в результате подведения упругой опоры 6

7 Определение прогибов конструкции............................................................. 6

8 Определение момента инерции ж/б сечения.................................................. 6

9 Подбор сечения балки упругой опоры......................................................... 6

2.2 Усиление ригеля междуэтажного перекрытия подведением жесткой опоры 7

1 Вычисление моментов.................................................................................... 7

2 Проверка достаточности арматуры в верхней части сечения...................... 8

2.1 Определение высоты сжатой зоны бетона................................................ 8

2.2 Несущая способность опорного сечения балки......................................... 8

2.3 Усиление ригеля междуэтажного перекрытия с помощью предварительно-напряженных затяжек.......................................................................................... 9

1 Определение приведенной площади армирования...................................... 9

2 Вычисление приведенной высоты сечения.................................................... 9

3 Определение высоты сжатой зоны бетона, усиленная затяжками........... 10

4 4 Проверка ограничения, которое накладывается на высоту сжатой зоны изгибающих элементов................................................................................... 10

5 Определение относительной высоты сжатой зоны..................................... 10

6 Определение момента способного выдержать сечением............................ 11

7 Определение усилия необходимого для предварительного натяжения затяжек 11

Список литературы:.............................................................................................. 12

1 Исходные данные

Таблица 1 – Исходные данные для расчета

Существующая Нагрузка после Класс Рабочая Монтажная Расчетный

Разм. сечения, (см)

вар

нагрузка,

q1 (кН/м)

усиления,

q2 (кН/м)

бетона В ар-ра ар-ра

пролет,

L0 (м)

b h
18 20.0 27.0 В20

416 AIII

210AI

7.0 25 60

Принятые материалы и их характеристики:

·     Бетон В20: Rb = 11.5МПа, ;

·     Арматура: АIII с RS = 365МПа, AI с RS = 225МПа.

2 Усиление ригеля междуэтажного перекрытия

2.1 Усиление ригеля междуэтажного перекрытия упругой промежуточной опорой

Рисунок 1 – Расчетная схема ригеля

1 Определение изгибающих моментов М1, М2

, где

М1-изгибающий момент в середине пролета балки от существующей нагрузки

М2-от нагрузки после усиления

q1 – существующая нагрузка (по заданию);

q2 – нагрузка после усиления (по заданию);

2 Определение высоты сжатой зоны бетона

, где

RS – расчетное сопротивление продольной арматуры растяжению;

AS – площадь продольной арматуры;

Rb – расчетное сопротивление бетона на сжатие;

 - коэффициент условия работы бетона по СНиП 2.03.01-84*;

b – ширина расчетного сечения.

3 Определение относительной высоты сжатой зоны, исходя из условий равновесия

, где

h0 = h - a = 60 – 4,85 = 55,15 см – рабочая высота сечения, - расстояние от равнодействующей усилий в арматуре до ближайшей грани сечения (по п.5.5[1]);

т.к. , то = 0.18

Условие < соблюдается

Рисунок 2 – Армирование ж/б балки

 

  4 Проверка несущей способности балки по нормальному сечению

, где

Rb – расчетное сопротивление бетона на сжатие;

b – ширина расчетного сечения;

h0 – рабочая высота сечения.

Так как ординаты эпюры моментов несущей способности балки, то

необходимо усиление конструкции. В качестве элемента усиления принимаем упругую опору.

5 Определение Мр в середине пролета в результате подведения упругой опоры

6 Определение Р в середине пролета в результате подведения упругой опоры

, где

l0 – расчетный пролет элемента.

7 Определение прогибов конструкции

Прогиб балки с учетом усиления при условии, что она работает без трещин, в растянутой зоне определяется по формуле:

, где

, где

ВRed – жесткость приведенного сечения балки;

Eb – начальный модуль упругости при сжатии и растяжении;

8 Определение момента инерции ж/б сечения

Будем исходить из предположения, что ось центра тяжести проходит по середине высоты сечения балки. Следовательно, момент инерции площади поперечного сечения определяется по формуле:

9 Подбор сечения балки упругой опоры

Определение момента инерции для требуемого сечения балки

Требуемая жесткость усиленного элемента:

Исходя из формулы для определения прогибов , находим Ix:

 полученному значению Ix принимаем I 30 с Ix = 7080 см4.

 

 

Рисунок 3 – Сечение подпирающей балки

2.2 Усиление ригеля междуэтажного перекрытия подведением жесткой опоры При подведении жесткой опоры для усиления ригеля изменится его расчетная схема. При этом также изменится эпюра изгибающих моментов, и в середине пролета появится момент с противоположным знаком. 1 Вычисление моментов

Несущая способность балки до усиления составляет:

Так как момент от внешней нагрузки  несущей способности конструкции не достаточно для восприятия внешней нагрузки в качестве усиления предусмотрено жесткую опору, которую располагают по середине пролета балки.

 

2 Проверка достаточности арматуры в верхней части сечения

В верхней части исходя из задания, установлена арматура 210 AI с RS = 225МПа; АS = 157мм2.

2.1 Определение высоты сжатой зоны бетона

, где

RS – расчетное сопротивление продольной арматуры растяжению;

AS – площадь продольной арматуры;

Rb – расчетное сопротивление бетона на сжатие;

 - коэффициент, учитывающий длительность действия нагрузки;

b – ширина расчетного сечения.

  = 0.02

2.2 Несущая способность опорного сечения балки

;

т.к. >- то в результате усиления на опоре образуется пластический шарнир, который вызывает пластические перераспределения усилий в эпюре «Мр». Снижение опорного момента в результате образования пластического шарнира составляет:

Пластическое перераспределение эпюры «Мр» эквивалентно прибавлению к ней треугольной эпюры с ординатой в вершине . Ордината эпюры на расстоянии 0.425l2 составляет:

Ордината эпюры «Мр» в пролете в результате пластического перераспределения составит:

Расчет подпирающей опоры

Характеристики опоры:

-     ж/б колонна 200х200, В15

-     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=12,6м

 

По отношению L0/H и N1/N по таблице 26,27 стр. 140 определяем значение коэффициентов

Вычисляем прочность ригеля после усиления его подведением опоры:

 >0,5

определение усилия, которое способна выдержать колонна:

Проверка условия N=94,5 кН < N=416,35кН – несущая способность обеспечена.

 

2.3 Усиление ригеля междуэтажного перекрытия с помощью предварительно-напряженных затяжек 1 Определение приведенной площади армирования

В качестве предварительно-напряженных затяжек применим стержневую арматуру 218АIV.

Приводим фактическую площадь сечения к площади рабочей арматуры балки класса АIII

, где

RS(AIV) – расчетное сопротивление арматуры класса AIV;

RS(AIII) – расчетное сопротивление арматуры класса AIII;

Az – площадь арматуры, применяемой в качестве затяжек.

Рисунок 8 – Сечение элемента: а) до усиления, б) после усиления

 

2 Вычисление приведенной высоты сечения

, где

AS – площадь продольной арматуры ригеля;

Azn – приведенная площадь продольной арматуры с учетом затяжек;

h0 – рабочая высота сечения;

hoz – приведенная высота сечения с учетом введения в конструкцию ригеля затяжек;

 - коэффициент, учитывающий длительность действия нагрузки;

b – ширина расчетного сечения.

3    Определение высоты сжатой зоны бетона, усиленная затяжками

, где

RS – расчетное сопротивление продольной арматуры растяжению;

AS – площадь продольной арматуры в ригеле;

Azn – приведенная площадь продольной арматуры с учетом затяжек;

Rb – расчетное сопротивление бетона на сжатие;

 - коэффициент, учитывающий длительность действия нагрузки;

b – ширина расчетного сечения.

<

4 Проверка ограничения, которое накладывается на высоту сжатой зоны изгибающих элементов

- характеристика сжатой зоны бетона;

5 Определение относительной высоты сжатой зоны

, где

 - напряжение в арматуре, МПа, принимаемое для данного класса, в нашем случае  = RS;

- предельное напряжение в арматуре сжатой зоны, по п. 3.12*[1].

т.к. >, условие выполняется

6 Определение момента способного выдержать сечением

;

т.к. >- то значит, действующая нагрузка будет воспринята конструкцией и положение затяжек оставляем без изменений

7 Определение усилия необходимого для предварительного натяжения затяжек

Данное усилие определяется исходя из следующего отношения:

По таблице определяем необходимую величину предварительного напряжения затяжек:

Тогда усилие необходимое для натяжения затяжек будет:

, где

- нормативное сопротивление арматуры растяжению по таблице 19*

СНиП 2.0301-84.

Список литературы:

1.   СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции/Госстрой СССР. - М.:ЦИТП Госстроя СССР,1989. - 80с.

2.   Мандриков А.П. Примеры расчета железобетонных конструкций: Учебное пособие для техникумов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1989.

3.   Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции: Общий курс. Учебник для вузов. 4-е изд., перераб. - М.: Стройиздат,1985.

4.   Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 2.03.01-86). – М.: ЦИТП, 1989.

Другие материалы

  • Контроль за поведением трещин в стенах
  • ... Отечественными и зарубежными производителями сложного аналитического и испытательного оборудования был разработан широкий диапазон приборов контроля ширины трещин в стенах зданий и сооружений. В данной работе мне бы хотелось рассмотреть подробнее продукт итальянской фирмы «CONTROLS», импортируемый ...

  • Проектирование несущих железобетонных конструкций многоэтажного промышленного здания
  • ... : Учеб. пособие. - М.: Высш. шк., 2006. - 504 с. 8.  Тимофеев Н.А. Проектирование несущих железобетонных конструкций многоэтажного промышленного здания: Метод. указания к курсовой работе и практическим занятиям для студентов спец. "Строительство ж. д., путь и путевое хозяйство". - ...

  • Конструирование и расчет элементов железобетонных конструкций многоэтажного здания (без подвала) с наружными каменными стенами и внутренним железобетонным каркасом
  • ... 2Ø22 А-II с  для каркасов КП-1. Рисунок 6 - Расчетная схема плиты в период изготовления, транспортирования и монтажа 3. Расчет трехпролетного неразрезного ригеля Расчетный пролет ригеля между осями колонн , а в крайних пролетах: где  привязка оси стены от внутренней грани, ...

  • Вклад Лолейта А.Ф. в развитие теории и практики железобетонных конструкций
  • ... . Работы А. Ф. Лолейта по теории и практике строительства безбалочных перекрытий имели не только решающее значение в развитии этих конструкций, но послужили толчком к решению других сложных теоретических и практических задач. В ту пору, когда методы расчета железобетонных конструкций как упругих ...

  • Диагностика и испытание строительных конструкций
  • ... , игнорируют тот факт, что она является, кроме того, и показателем напряжённого состояния сечения. На кафедре строительных конструкций ПГАСА разработан метод обследования балок, базирующийся на новых представлениях о параметрах трещинообразования, где ширина нормальных трещин, расстояние между ними ...

  • Обследование и испытание зданий и сооружений
  • ... отследить какие из элементов более всего подвержены износу и из значимость в общем износе здания.   5. Организация работ по обследованию зданий и сооружений   Обследованию строительных конструкций зданий предшествует подбор, изучение и анализ исходных данных по следующей технической ...

  • Детский ясли-сад на 140 мест с бассейном
  • ... на 1 чел.-день по строительно-монтажным работам тыс. руб. 40,99 Объектная смета на строительствр детского яслей-сада на 140 мест. Сметная стоимость= =213,16тыс. Руб. Сметная з/п= 52.86 чел./час. Таблица ...

  • Экспертиза строительных конструкций здания на примере детской библиотеки имени И.А. Крылова в г. Орле
  • ... , стены, колонны, междуэтажные и чердачные перекрытия, покрытия и кровли. 2. ОБСЛЕДОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЯ   2.1 Обследование оснований зданий   При реконструкции зданий и сооружений необходимо изучить инженерно-геологические и гидрогеологические условия площадки ...

  • Проектирование здания детского сада на 320 мест
  • ... основанием, 2-ой после уплотнения. 2.2 Выбор глубины заложения фундамента Определить глубину заложения подошвы фундаментов наружных стен здания детского сада на 320 мест в Темиртау с полами на грунте для следующих условий: несущий слой основания – пылеватый песок, грунтовые воды в период ...

  • Металлические конструкции
  • ... , когда замена его другими видами материалов (в первую очередь железобетоном) нерациональна. Транспортабельность. В связи с изготовлением металлических конструкций, как правило, на заводах с последующей перевозкой на место строительства в проекте должна быть предусмотрена возможность перевозки их ...

  • Организация строительных работ
  • ... стройгенплана: 1. разработка и осуществление наиболее эффективной организации строительной площадки; 2. эффективное использование машин и транспорта; 3. соблюдение требование охраны труда; 4. максимальная механизация строительно-монтажных работ; Решения принятые при разработке стройгенплана ...

  • Способы обследования и методы оценки технического состояния зданий и сооружений
  • ... источником информации для принятия решений в ходе научного сопровождения строительства. 1.Способы обследования технического состояния зданий и сооружений Обследование технического состояния строительных конструкций является самостоятельным направлением строительной деятельности, охватывающим ...

  • Балки подкрановые стальные для мостовых электрических кранов общего назначения грузоподъемностью до 50 т
  • ... сварных швов. Также приведён расчет прочности и устойчивости подкрановой балки. К проекту прилагаются Приложение 1 (форма оформления сертификата) и Приложение 2 (Основные буквенные обозначения величин). Приложение 1 __________________________ (завод стальных конструкций) Сертификат №_____ ...

  • Классификация строительных материалов
  • ... плотность 2,9-3 г/см3, твердость - 3-3,5, строение - кристаллическое. При насыщении водой переходит в гипс. 7.  Классификация горных пород по происхождению Каменные строительные материалы включают широкую номенклатуру изделий, получаемых из горных пород: рваный камень в виде кусков ...

Каталог учебных материалов

Свежие работы в разделе

Наша кнопка

Разместить ссылку на наш сайт можно воспользовавшись следующим кодом:

Контакты

Если у вас возникли какие либо вопросы, обращайтесь на email администратора: admin@kazreferat.info