Петрозаводский Государственный Университет Кафедра строительных конструкций, оснований и фундаментов




Скачать 22.69 Kb.
НазваниеПетрозаводский Государственный Университет Кафедра строительных конструкций, оснований и фундаментов
Дата03.02.2016
Размер22.69 Kb.
ТипДокументы
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 3

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 4

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

4 Проверка несущей способности балки по нормальному сечению 5

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

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 7

2.1 Определение высоты сжатой зоны бетона 7

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 10

3Определение высоты сжатой зоны бетона, усиленная затяжками 10

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: 11



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

q1существующая нагрузка (по заданию);

q2нагрузка 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.
  1. 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.







Похожие:

Петрозаводский Государственный Университет Кафедра строительных конструкций, оснований и фундаментов iconУчет жесткостных параметров зданий при расчетах оснований и фундаментов
Работа выполнена на кафедре «Основания и фундаменты» гоу впо «Петербургский государственный университет путей сообщения»
Петрозаводский Государственный Университет Кафедра строительных конструкций, оснований и фундаментов iconВысококачественные бетоны для предварительно напряженных железобетонных подрельсовых конструкций
...
Петрозаводский Государственный Университет Кафедра строительных конструкций, оснований и фундаментов iconУчебное пособие умо /А. С. Востриков, > Г. А. Французова. 2-е изд., стер. М
Список литературы для кафедры 'Строительного производства, оснований и фундаментов '
Петрозаводский Государственный Университет Кафедра строительных конструкций, оснований и фундаментов iconНесущая способность оснований осесимметричных фундаментов зданий и сооружений
Работа выполнена на кафедре «Геология, основания и фундаменты» Сибирского государственного университета путей сообщения
Петрозаводский Государственный Университет Кафедра строительных конструкций, оснований и фундаментов iconПрограмма Конференции включает следующие тематические
Фгбоу впо «Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова» проводит 14 – 16 ноября 2012 г. Первую международную (Седьмую...
Петрозаводский Государственный Университет Кафедра строительных конструкций, оснований и фундаментов iconМетодические указания к выполнению выпускных квалификационных работ по специальности 270106. 65 «Производства строительных материалов, изделий и конструкций»
Методические указания к выполнению выпускных квалификационных работ по специальности 270106. 65 «Производства строительных материалов,...
Петрозаводский Государственный Университет Кафедра строительных конструкций, оснований и фундаментов iconБеляев Б. И., Корниенко В. С. Причины аварий стальных конструкций и способы их устранения
Альбрехт Р. Дефекты и повреждения строительных конструкций / Пер с нем. – М.: Стройиздат, 1979
Петрозаводский Государственный Университет Кафедра строительных конструкций, оснований и фундаментов iconФгбоу впо «Петрозаводский государственный университет», именуемый в дальнейшем «вуз»

Петрозаводский Государственный Университет Кафедра строительных конструкций, оснований и фундаментов iconВыбор информационного параметра для практической оценки напряженно-деформированного состояния зданий и сооружений при устранении их кренов
Шокарев В. С. (Государственный научно-исследовательский институт строительных конструкций, г. Запорожье, Украина)
Петрозаводский Государственный Университет Кафедра строительных конструкций, оснований и фундаментов iconИ. А. Воронин Петрозаводский государственный университет (Petrozavodsk State University)
...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib2.znate.ru 2012
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница