История одного строительства.
ТВиттер
   
 
фундамент дома фундамент дома наш дом скважина на воду наш дом стропила крыши септик фундамент дома сруб

 
Затраты на строительство:
- за 2014 год
- за 2013 год
- за 2012 год
- за 2011 год
- за 2010 год
- за 2009 год
- за 2006 год

 

Несущая способность бетонной стены


Расчет бетонных конструкций по несущей способности — Расчет строительства

Автор Admin На чтение 1 мин. Просмотров 75 Опубликовано

Расчет бетонных элементов при центральном сжатии производится по формуле:

N ? m?RnpF

где N — расчетная продольная сила,

F — площадь всего поперечного сечения бетона,

m —коэффициент условий работы,

? — наименьший коэффициент продольного изгиба.

Rno — расчетное сопротивление бетона при осевом сжатии.

Коэффициенты продольного изгиба ? в формуле принимаются по таблице 31 в зависимости от отношения расчетной длины элемента l к наименьшему размеру прямоугольного сечения b или к наименьшему радиусу инерции сечения r.

Расчетные длины l для стен и столбов принимаются:

1) при наличии жестких опор в виде перекрытий или покрытий, опирающихся на жесткие поперечные конструкции. l = Н,

2) при наличии упругих опор l= 1,25H —1,5H

для свободно стоящих стеа и столбов l=2H, где H—высота этажа стены или столба.

Таблица 31 — Коэффиииенты продольного изгиба ? для бетонных конструкций

l/b l/r ? l/b l/r ?
тяжелый

бетон

легкий

бетон

тяжелый

бетон

легкий

бетон

4 14 1,00 1,00
4 14 0,98 0,98 18 63 0,68 0,57
6 21 0,96 0,94 20 70 0,63 0,52
8 28 0,91 0,88 22 76 0,59 0,48
10 35 0,86 0,81 24 83 0,55 0,43
12 42 0,82 0,75 26 90 0,51
14 49 0,77 0,69 28 97 0,47
16 56 0,72 0,63 30 104 0,44

Примечание. В сжатых элементах из легкого бетона отношение l/b должно быть не более 24.

Расчетное сопротивление бетона: осевому сжатию, растяжению

Конструкции из бетона возводятся с учетом того, что они смогут выдерживать большие нагрузки и не разрушаться. В проектной документации указываются все качества материала, включая сопротивление бетона сжатию, а также степень прочности, надежности, плотности и длительность службы бетонного изделия.

Бетон — это неоднородный материал, поэтому в каких-то местах он может быть менее прочным и не выдерживать возлагаемые на него нагрузки. Рассчитать его прочность необходимо для того, чтобы определить, какие значения имеет материал в норме.

Что такое расчетное сопротивление

Способность изделия противостоять различным механическим нагрузкам показывает расчетное сопротивление бетона.

Значения, которые получаются при расчете, обозначают аббревиатурой RB и RBT, они необходимы для разработки проектов для различных коммерческих и промышленных объектов. Это значение получается из показателей по норме противодействия нагрузкам указанной марки бетона посредством деления на табличный коэффициент γbi.

Узнать точное расчетное сопротивление бетона сжатию можно с помощью таблицы, которая содержит цифры математических расчетов, использующихся для строительства различных объектов.

Этот коэффициент может быть выражен в таких цифрах:
  • 1,3 — для наибольших показателей по несущей способности;
  • 1 — для наибольших величин по эксплуатационной пригодности.

Надежность бетона при физическом растяжении γbt выражается в таких коэффициентах:
  • 1,5 — для наибольших показателей несущей способности бетона при установлении его класса на степень сжатия;
  • 1,3 — для наибольших показателей несущей способности на степень растяжения по оси;
  • 1 — для наибольших показателей по эксплуатационной способности.

Для того чтобы узнать точное расчетное сопротивление бетона осевому сжатию, следует определить его класс.

Из табличных данных следует взять показатели по норме и рассчитать по формуле Rb=Rbn/γb, где:
  • Rb — расчетные цифры сжатия по оси;
  • Rbn — множитель по норме;
  • γb — табличный коэффициент.

Сопротивление бетонных изделий осевому растяжению считается по формуле Rbt=Rbtn/γbt, где:
  • Rbt — расчетные цифры на растяжение по оси;
  • Rbtn — множитель по норме;
  • γbt — табличный коэффициент.

В зависимости от факторов, которые будут влиять на эксплуатационные способности бетонных изделий, могут применяться и другие коэффициенты γbi:

  • 1 — для кратковременных нагрузок;
  • 0,9 — для нагрузок, которые действуют длительное время;
  • 0,9 — для изделий, которые заливаются вертикально;
  • коэффициенты, которые указывают природные условия, назначение бетонного изделия и площадь сечения, в проекте прописываются отдельно.

Нормативное сопротивление

Ранее качеством бетона, отражавшим его противодействие различным видам нагрузок, была марка М. Затем ввели другое свойство, которое получило название класса прочности В. Определить свойства бетонных элементов и ЖБК можно по нормативам, указанным в СП.

Для того чтобы узнать, к какому классу принадлежит бетон, его подвергают испытаниям:
  1. Раствор заливают в кубическую емкость высотой 15 см.
  2. Затем его уплотняют и оставляют на 28 суток до окончательного затвердения. Температура должна быть +18…+20ºС.
  3. После этого бетон испытывают путем разрушения под прессом.

Сопротивление изделий из бетона нагрузке по оси (Мпа) — это и есть свойство материала, определяющее данную характеристику. В некоторых случаях, для того чтобы узнать класс раствора, берут образец из призмы высотой 60 см.

Также образец проверяют на растяжение по оси. Это необходимо сделать при расчете сопротивления БК.

Таблицы содержат классы бетона и их значения по норме, поэтому испытания проводить не нужно.

Вид сопротивленияНормативные и расчетные показатели для бетона 2 группы на сжатие
класс В1015202530354045505560
сжатие по оси7,5111518,52225,529323639,543
растяжение по оси0,851,11,351,551,751,952,12,252,452,62,75

В таблице представлены значения бетона растяжению. Они необходимы при составлении проектной документации.

Показатели могут изменяться в зависимости от различных условий, которые определяются коэффициентами.

Вид сопротивленияРасчетные показатели RB и RBT 1 группы класса на сжатие
класс В1015202530354045505560
сжатие по оси RB68,511,514,51719,5222527,53033
растяжение по оси RBT0,560,750,91,051,151,31,41,51,61,71,8

Таблица показывает, что расчетные сопротивления бетона растяжению и сжатию меньше констант по норме, т. к. они учитывают и другие факторы, такие как:

  • тип воздействия на сооружение;
  • расположение центра тяжести объекта;
  • неоднородность материала.

Определяя противодействие материала нагрузкам, следует учитывать степень его возможной деформации. Для этого берут первоначальное значение этого показателя и делят на коэффициент, который состоит из степени ползучести, возможной деформации изделия в поперечнике и деформации при температурном колебании (-40…+50ºС).

Понятия прочности и класса

До появления европейских стандартов прочность определялась только по марке, и она показывала среднюю цифру сопротивления на сжатие. Новые стандарты предусматривают определение классов по прочности на степень сжатия и растяжения.

Класс — это способность осевого сопротивления 1 м³ бетона по СП. Неравномерное распределение по всему объему изделия прочности бетона не дает возможности использовать среднеарифметические значения, т. к. на отдельном участке данный показатель может быть больше или меньше.

Класс — это один из главных показателей, который определяет срок службы БК. Определяя класс, учитывается как сжатие элемента по оси, так и растяжение бетона, показатели, которые рассчитываются, учитывая запас прочности посредством его сопротивления в удельных единицах измерения.

По формуле рассчитывается возможность сопротивления конструкций из бетона сжатию: R=Rn/g, где g — коэффициент степени прочности, который принимается за 1 при условии, что структура раствора является однородной.

Для расчетов берут и дополнительные данные, такие как:
  1. Удельное электросопротивление раствора.
  2. Влагостойкость. С помощью этих показателей определяется наибольшее давление жидких субстанций, которые способны выдержать ЖБК.
  3. Воздухопроницаемость. Она имеет отношение к прочности, и ее постоянное значение колеблется от 3 до 130 с/см³.
  4. Морозоустойчивость. Обозначается латинской буквой F, а цифры от 50 до 1000 указывают число замораживаний и размораживаний.
  5. Теплопроводность. Чем больший объем воздуха содержит изделие, тем меньше его плотность и теплопроводные характеристики.

Трещины по вертикали в тестируемых изделиях из призмы возникают под действием силы тяжести поперечных нагрузок. Прочностные качества бетона увеличиваются при его стягивании металлическими обручами.

Но в период эксплуатации изделия на нем появятся трещины, и оно разрушится. Такая отсрочка разрушения имеет название «эффект обоймы». Стальной обруч, который сжимает конструкцию, можно заменить металлической арматурой различных видов (сетка, спираль, прутья).

Она укладывается в раствор горизонтально:
  1. Марка указывает среднюю степень прочности куба раствора RB и выражается в кг/см².
  2. Класс указывает на прочность куба раствора с точностью до 0,95 и выражается в Мпа. Неоднородность его прочности варьируется от Rmin до Rmax.

Бетон класса В20 относится к виду «тяжелых» и используется в различных областях строительства, т. к. имеет высокую степень прочности, обеспечивая длительный срок эксплуатации различных промышленных и жилых объектов. Благодаря его прочности конструкции имеют высокую степень сопротивления сдвигам и нагрузкам на изгиб. Такие изделия смогут выдерживать наибольшие нагрузки.

Прочность бетона класса В25 составляет 327 кгс/см², поэтому он предназначен для заливки фундамента, изготовления плит, балок и других монолитных изделий.

Предварительно напряженные железобетонные конструкции

Это ЖБК, которые нагружены искусственно сформированными напряжениями внутри конструкций и направлены назад существующим нагрузками, возникающими в процессе их эксплуатации. Такие напряжения возникают после того, как внутрь конструкции была установлена арматура.

Делается это таким образом:
  1. Заливая раствор в емкости, оставляют пустоты, в которые затем укладывают арматуру. Конструкция набирает прочности после того, как арматура натягивается и закрепляется по всем бокам изделия. При этом бетон сжимается. Натяжение обозначается буквой «P».
  2. Перед тем как залить раствор, натягивают арматуру, т.е. создают натяжение на упоры, а после того, как смесь затвердеет, ее отпускают, в результате чего создается напряжение сжатия.

Кроме этого, предварительное напряжение можно создать путем заливки специального цемента марки НЦ, который после отвердения увеличивается в объеме, растягивая и арматуру.

Сопротивление можно определить в зависимости то того, какие на него действую силы тяжести.

Они бывают:
  • сжимающими;
  • поперечными;
  • изгибающими.

Для изделий, которые сжимаются и растягиваются вне центра, а также находятся под изгибом, показатель определяется для сечений, расположенных перпендикулярно их вертикальной оси.

Для прямоугольных, квадратных или тавровых сечений конструкций используются формулы, по которым рассчитывается предельная нагрузка каждой детали. Для других типов сечений применяются различные виды диаграмм.

Расчетное сопротивление изделий из бетона поможет выбрать его класс и марку для разработки проектной документации будущего объекта. Данные цифры показывают параметры объекта в геометрической проекции, условия его эксплуатации и типы возможных деформаций.

Кроме этого, применяются коэффициенты степени надежности материала, виды используемой арматуры и прочие параметры, которые могут повлиять на итоговую прочность конструкции, где использовался литой бетон.

Расчет железобетонных стен по нормам BAEL

Железобетонные стены рассчитываются по принципам из:

  • DTU 23.1 'Murs en béton banché';
  • PS 92;
  • Henry Thonier 'Conception et calcul des structures de bâtiment';
  • Victor Davidovici 'Formulaire du beton béton armé'.

По французским нормам доступны два метода расчета железобетонных стен:

  • упрощенный;
  • классический.

УПРОЩЕННЫЙ МЕТОД

Проектирование железобетонных стен упрощенным методом основывается на эпюрах напряжений, полученных от нагрузок, приложенных к стене. Этот метод предполагает, что напряжения от вертикальных нагрузок и моментов распределяются линейно. Эпюра напряжений разделяется на участки, для которых принимается среднее напряжение (для сжатия) и максимальное или среднее напряжение (для растяжения зависящее от выбранной опции). Расчет напряжений и проектирование проводятся на трех уровнях: под полом, посередине высоты стены и у основания.

Расчет выполняется в два этапа.

  1. Принимается, что стена изготовлена из неармированного бетона
    • Расчет напряжений на существенных проверочных уровнях выполняется, принимая распределение гравитационных нагрузок в неармированном бетоне.
    • Вычисляется несущая способность неармированной стены.
    • Проверяется условие несущей способности. Если несущая способность достаточна, то нет необходимости рассчитывать арматуру, распределенную в стене, а только создается конструктивная арматура. Если условие несущей способности не выполняется, стена будет рассчитана как армированная (см. пупкт 2).
  2. Принимается, что стена состоит из армированного бетона.

КЛАССИЧЕСКИЙ МЕТОД

Расчет стены классическим методом основывается на допущении, что стена работает в своей плоскости, как железобетонное сечение. Принимается линейно-параболическое распределение сжимающих напряжений в сечении.

Так же, как и в случае упрощенного метода, расчет выполняется в два этапа – для неармированной стенки, а если необходимо, то и для армированной. Расчетный процесс фокусируется на нижнем сечении стены.

Алгоритм расчета для классического метода таков.

  • Приведение нагрузки. Линейные нагрузки приводятся к системе N – M.
  • Вычисляется несущая способность неармированной стенки – см. описание алгоритмов расчета стены для несейсмической и сейсмической нагрузок.
  • Если несущая способность неармированной стенки меньше, чем воздействие от вертикальных приведенных сил N, то принимается равномерное распределение арматуры в стене.
  • На основании распределенной арматуры (принимается самая большая из величин, рассчитанных по отдельным сейсмическим и несейсмическим сочетаниям) вычисляется несущая способность армированной стены (отдельно для сейсмической и несейсмической конструкции).
  • Если напряжение в стене превышает допустимое напряжение в бетоне sbc=0,85fcj/(q*gf), то расчет прерывается. Затем следует увеличить размеры сечения стены.
  • Выполняется расчет на сжатие с изгибом, принимая прочность сечения, которая получается из прочности бетона или бетона с распределенной арматурой, а также с учетом продольного изгиба стены (коэффициент a).
  • Проводится расчет на срез и дополнительно на сдвиг для сейсмических стен.
  • Армирование при сжатии с изгибом раскладывается по краям (со скрытыми зонами). Раскладываемая вертикальная арматруа рассчитывается на несение нагрузки N и возможной арматуры в результате проверки на сдвиг и скольжение. Обе генерируются вдоль всего сечения.

ПримечаниеВ настоящее время отверстия не учитываются при расчете классическим методом. Уменьшение сечения не учитывается ни при расчете на продольный изгиб с сжатием, ни при расчете касательных напряжений. Возле отверстий генерируется только конструктивная арматура (для сейсмических стен - это минимальная краевая арматура CV).

См. также:

Алгоритм расчета стены (несейсмические нагрузки)

Алгоритм расчета стены (сейсмические нагрузки)

Рекомендации по применению методов расчета стен

Раскладки арматуры, создаваемые по обоим методам, значительно отличается между собой. Расчет с помощью упрощенного метода ведет к армированию стены по всей длине сечения в зонах с переменным количеством арматуры. Количество арматуры пропорционально величине на эпюре напряжений, оно также учитывает нагрузки от сил и проемов (распределение нагрузок от перемычек).

При использовании классического метода создается прочная арматура у краев Af , а по длине сечения имеется меньше равномерно распределенной арматуры по сравнению с упрощенным методом.

Поэтому упрощенный метод рекомендуется в случае расчета стен, которые должны передавать вертикальные нагрузки от этажей (включая отверстия). Классический метод рекомендуется для расчета стен, которые работают как центральные ядра жесткости, нагруженные моментом (работающие как железобетонное сечение, подверженное сжатию с изгибом).


Рекомендации по расчету пределов огнестойкости бетонных и железобетонных конструкций

Искать все виды документовДокументы неопределённого видаISOАвиационные правилаАльбомАпелляционное определениеАТКАТК-РЭАТПЭАТРВИВМРВМУВНВНиРВНКРВНМДВНПВНПБВНТМ/МЧМ СССРВНТПВНТП/МПСВНЭВОМВПНРМВППБВРДВРДСВременное положениеВременное руководствоВременные методические рекомендацииВременные нормативыВременные рекомендацииВременные указанияВременный порядокВрТЕРВрТЕРрВрТЭСНВрТЭСНрВСНВСН АСВСН ВКВСН-АПКВСПВСТПВТУВТУ МММПВТУ НКММПВУП СНЭВУППВУТПВыпускГКИНПГКИНП (ОНТА)ГНГОСТГОСТ CEN/TRГОСТ CISPRГОСТ ENГОСТ EN ISOГОСТ EN/TSГОСТ IECГОСТ IEC/PASГОСТ IEC/TRГОСТ IEC/TSГОСТ ISOГОСТ ISO GuideГОСТ ISO/DISГОСТ ISO/HL7ГОСТ ISO/IECГОСТ ISO/IEC GuideГОСТ ISO/TRГОСТ ISO/TSГОСТ OIML RГОСТ ЕНГОСТ ИСОГОСТ ИСО/МЭКГОСТ ИСО/ТОГОСТ ИСО/ТСГОСТ МЭКГОСТ РГОСТ Р ЕНГОСТ Р ЕН ИСОГОСТ Р ИСОГОСТ Р ИСО/HL7ГОСТ Р ИСО/АСТМГОСТ Р ИСО/МЭКГОСТ Р ИСО/МЭК МФСГОСТ Р ИСО/МЭК ТОГОСТ Р ИСО/ТОГОСТ Р ИСО/ТСГОСТ Р ИСО/ТУГОСТ Р МЭКГОСТ Р МЭК/ТОГОСТ Р МЭК/ТСГОСТ ЭД1ГСНГСНрГСССДГЭСНГЭСНмГЭСНмрГЭСНмтГЭСНпГЭСНПиТЕРГЭСНПиТЕРрГЭСНрГЭСНсДИДиОРДирективное письмоДоговорДополнение к ВСНДополнение к РНиПДСЕКЕНВиРЕНВиР-ПЕНиРЕСДЗемЕТКСЖНМЗаключениеЗаконЗаконопроектЗональный типовой проектИИБТВИДИКИМИНИнструктивное письмоИнструкцияИнструкция НСАМИнформационно-методическое письмоИнформационно-технический сборникИнформационное письмоИнформацияИОТИРИСОИСО/TRИТНИТОсИТПИТСИЭСНИЭСНиЕР Республика КарелияККарта трудового процессаКарта-нарядКаталогКаталог-справочникККТКОКодексКОТКПОКСИКТКТПММ-МВИМВИМВНМВРМГСНМДМДКМДСМеждународные стандартыМетодикаМетодика НСАММетодические рекомендацииМетодические рекомендации к СПМетодические указанияМетодический документМетодическое пособиеМетодическое руководствоМИМИ БГЕИМИ УЯВИМИГКМММНМОДНМонтажные чертежиМос МУМосМРМосСанПинМППБМРМРДСМРОМРРМРТУМСанПиНМСНМСПМТМУМУ ОТ РММУКМЭКННАС ГАНБ ЖТНВННГЭАНДНДПНиТУНКНормыНормы времениНПНПБНПРМНРНРБНСПНТПНТП АПКНТП ЭППНТПДНТПСНТСНЦКРНЦСОДМОДНОЕРЖОЕРЖкрОЕРЖмОЕРЖмрОЕРЖпОЕРЖрОКОМТРМОНОНДОНКОНТПОПВОПКП АЭСОПНРМСОРДОСГиСППиНОСНОСН-АПКОСПОССПЖОССЦЖОСТОСТ 1ОСТ 2ОСТ 34ОСТ 4ОСТ 5ОСТ ВКСОСТ КЗ СНКОСТ НКЗагОСТ НКЛесОСТ НКМОСТ НКММПОСТ НКППОСТ НКПП и НКВТОСТ НКСМОСТ НКТПОСТ5ОСТНОСЭМЖОТРОТТПП ССФЖТПБПБПРВПБЭ НППБЯПВ НППВКМПВСРПГВУПереченьПиН АЭПисьмоПМГПНАЭПНД ФПНД Ф СБПНД Ф ТПНСТПОПоложениеПорядокПособиеПособие в развитие СНиППособие к ВНТППособие к ВСНПособие к МГСНПособие к МРПособие к РДПособие к РТМПособие к СНПособие к СНиППособие к СППособие к СТОПособие по применению СППостановлениеПОТ РПОЭСНрППБППБ-АСППБ-СППБВППБОППРПРПР РСКПР СМНПравилаПрактическое пособие к СППРБ АСПрейскурантПриказПротоколПСРр Калининградской областиПТБПТЭ

Усиление железобетонных конструкций - основные способы и методы

Усиление железобетонных конструкций – эффективный способ продлить срок эксплуатации определенных элементов и всего здания в общем. Методов усиления разных конструкций, в зависимости от их назначения, особенностей эксплуатации, типа и состояния, задач работ и других условий, существует множество. И очень важно до начала реализации работ верно определить способ усиления, а потом все рассчитать и выполнить.

Увеличение несущей способности конструкций может быть выполнено без изменения напряженного их состояния либо конструктивной схемы (металлическая или железобетонная обойма, наращивание, железобетонная рубашка) либо с изменением напряженного состояния, самой конструктивной схемы (опираемые на сваи металлические балки, преднапряженные распорки, стойки, консоли, подкосы, горизонтальные шпрегельные/комбинированные затяжки).

Как правило, усиление железобетонной конструкции предполагает гораздо меньшие затраты в сравнении с полной заменой элементов новыми. Зачастую невозможность или сложность замены связана с необходимостью реализовывать дорогостоящие и масштабные строительные процессы (усилить фундамент или построить здание заново, к примеру). Немаловажно и то, что конструкции усиливают без остановки производства, эксплуатации помещений и здания либо же с кратковременными остановками.

Усиление чаще всего применяется для железобетонных колонн, фундаментов, плит перекрытий, ригелей. А вот подкрановые балки ЖБ обычно заменяют новыми вместо усиления. То же касается и ЖБ ферм, пришедших в аварийное состояние – их демонтируют и заменяют новыми (из металла часто) либо ремонтируют.

Самыми сложными считаются работы по упрочнению балок, фундаментов, ригелей. Меньше сложностей предполагает усиление железобетонных колонн, плит перекрытия. Независимо от того, какой элемент планируется усилить, любые работы обосновываются проектом.

Для чего требуется усиление конструкций

Любые операции, призванные усилить железобетонные конструкции, выполняются с целью улучшения несущих характеристик, продления срока эксплуатации. Реставрируются разные изделия после длительного износа или при условии потери определенных свойств под воздействиям внешних негативных и иных факторов.

Причины, вызывающие необходимость усиления ЖБ конструкций и элементов:
  • Повышение нагрузки на элемент из-за усиления или замены конструкций, расположенных выше (надстройка сооружений, перестройка помещений).
  • Модернизация технологического оборудования и изменение технологических процессов в здании, что реконструируется.
  • Появившиеся приобретенные конструктивные дефекты, которые стали следствием неверной эксплуатации конструкций, разлива или разбрызгивания агрессивных жидкостей.
  • Эксплуатационный износ (когда несущая способность потеряна из-за воздействия вибрационных/динамических нагрузок, влияние агрессивной воздушной среды и иных факторов).
  • Случайные повреждения – когда выходят из строя отдельные элементы конструкции в процессе демонтажа, установки или транспортировки технологического оборудования.

Работы по усилению железобетонных конструкций

Усиление бетонных конструкций может осуществляться с использованием разнообразных методов, предполагать проведение тех или иных мероприятий.

Функции и мероприятия по усилению ЖБ конструкций:
  1. Увеличение поперечного сечения тех или иных компонентов конструкций – реализуется бетонированием слоями с армировочным каркасом, методом торкретирования, инъектирования раствора в опалубки.
  2. Упрочнение несущих деталей за счет установки новых элементов – выполняется благодаря верному распределению давления, уменьшению воздействия на деталь за счет установки дополнительных элементов.
  3. Увеличение технических характеристик ЖБ изделий за счет монтажа внешних каркасов армировочных – устанавливаются различные анкеры, швеллеры, армирование, бетонные пласты, преднапряженные детали, стальные листы и т.д.
  4. Освобождение и точное распределение влияния за счет переноса его на другие детали конструкции – для этого добавляют новые консоли, модифицируют имеющиеся детали, подменяют детали с большой массой элементами с меньшим весом.
  5. Монтаж специальных подошв, свай из бетона, упоров под землей – обычно применяют метод бурения отверстий алмазными сверлами в нужных местах с последующим заполнением их бетонным раствором. Так удается повысить стойкость подземных элементов.

Общие сведения

Любые методы усиления железобетонных конструкций предполагают проведение ответственных и важных строительных операций, для реализации которых нужны определенные навыки проектирования, знания для совершения расчетов и т.д. С целью укрепления и реконструкции элементов могут применяться самые разные способы и действия.

Операции, связанные с усилением ЖБ конструкций, относятся к числу процессов повышенной сложности в сравнении с обычными монтажными работами. Ведь при восстановлении плит или перекрытий, фундаментов или ферм у мастера нет возможности понимать и видеть исходное положение конструкции, отсутствуют точные технические характеристики и т.д. Особенно это важно учитывать, когда речь идет о старых строениях, отсутствии информации касательно положения внутренних элементов, арматуры, реального распределения давления и т.д.

В связи с высоким уровнем рисков такие операции проводятся четко по инструкциям, с соблюдением техники безопасности, большим числом страховочных мероприятий. Учитываются специфические условия монтажа, со стесненным доступом инструментов, ограниченным пространством, невозможностью остановить работы.

Чтобы понизить уровень опасности и увеличить скорость проведения работ, все делают по предварительно составленному графику, с четким определением методик и планированием технологии.

Проведение работ контролируют специальные государственные службы, квалифицированные специалисты. Проекты требуют согласования в различных инстанциях, правильного оформления.

Основные способы усиления железобетонных конструкций:
  1. Создание разгружающих конструкций с последовательным изменением статической схемы работы.
  2. Наращивание сечений в формате обойм, набетонок, рубашек. Набетонку делают с 1 стороны, рубашку – с 3, обойму – с 4.

Создание разгружающих конструкций предполагает включение их в совместную работу с упрочняемой конструкцией прямо в ходе установки, производство останавливать не приходится, что во многих случаях является самым важным фактором.

Второй способ предполагает остановку процесса, частичную разгрузку конструкций для последующего загружения, а также включения в работу разного типа наращенных элементов. Метод достаточно трудоемкий, связан с мокрыми процессами бетонирования, предполагает дополнительное время (когда бетон набирает прочность), но зато универсальный.

Усиление железобетонных конструкций посредством ремонта защитного слоя бетона включает такие методы: замена/восстановление защитного слоя (частичная/сплошная), заделка отдельных раковин и выколов. Когда выполняют сплошную замену, увеличивают толщину защитного слоя (минимальное значение составляет 3 сантиметра для рабочей арматуры и 2 сантиметра для нерабочей арматуры и хомутов).

Замену защитного слоя реализуют в случаях, когда свойства монолита снижены, арматура покрыта коррозией, наблюдается отслаивание защитного слоя. Тогда старый слой удаляют полностью, арматуру зачищают от ржавчины, кладут новый защитный слой бетона.

ЖБ рубашки делают при серьезных разрушениях поверхностного бетонного слоя для защиты сооружения от дальнейшей деформации. Чтобы заделать значительные повреждения, применяют ручную штукатурку мастерком: укладывают, потом через час увлажняют водой, аккуратно присыпают сухим цементом, заглаживают кельмой, гладилками из металла/дерева.

Глубина выколотых зон не должна уменьшаться к краю углубления, должна составлять везде минимум 1 сантиметр, а переход выкола к целому защитному слою делают ступенью под углом 90 градусов.

Если объемы работ существенные, актуально использование торкретирования, когда бетон наносят под сильным давлением и создают прочный и плотный защитный слой. Когда монолит готовят к бетонированию, единичные трещины шириной больше 1 миллиметра разделывают прямоугольником, зачеканивают бетоном. Где отколы большие и видно арматуру, используют армирующую сетку с квадратами 2.5-10 сантиметров и сечением проволоки 0.5-6 миллиметров, крепя их к основной арматуре.

Чтобы повысить адгезию между новым/старым бетоном, делают прослойку клея К-153 (эпоксидно-тиоколовый). Бетон укладывают до момента, когда клей перестает быть липким.

Способы устранения трещин:
  1. Создание защитных пленок/покрытий – если раскрытие трещин не больше 0.2 миллиметров. Покрытия такого типа создаются посредством окраски бетона синтетическими лаками, полимерцементными красками.
  2. Герметизация трещин – их заполняют эластичными водонепроницаемыми материалами, метод подходит для трещин больше 0.3 миллиметра. Закрывается доступ влаги к трещине и арматуре, используются мастика и шприцы.
  3. Поверхностная заделка – создают герметизирующую накладку, которая перекрывает дефект и усиливает сечение с трещиной, подходит для трещин от 0.2 миллиметров. Конструкция становится монолитной, способ реализуется инъектированием эпоксидным составом либо раствором цемента. Процесс выполнения работы: создание отверстий, установка ниппелей для подачи клея, герметизация трещины наклейкой стеклоткани, инъектирование нижнего и последующих ниппелей.
  4. Прочностная заделка – полость трещины делают монолитной с использованием клея, подходит для трещин от 0.3 миллиметров, защищает от химической и атмосферной коррозии.

Самый распространенный метод упрочнения конструкций – это увеличение сечения посредством одностороннего наращивания либо создания всесторонних обойм. Такие способы усиления дают возможность существенно увеличить несущую способность поврежденных/целых элементов.

Если реализуется одностороннее увеличение сечения ЖБ конструкций, дополнительную арматуру приваривают (электросваркой, фланговыми двойными швами) к старой вертикальными и наклонными хомутами, коротышами, отгибами.

Если есть местные повреждения в формате одиночных/сконцентрированных на минимальной длине трещин, конструкцию упрочняют так: делают местные четырехсторонние обоймы из железобетона (армированные хомутами, отогнутой/продольной арматурой), металлические обоймы из напрягаемых вертикальных хомутов.

Когда наблюдаются косые/вертикальные трещины, под хомутами монтируют продольные распределительные уголки, которые должны охватывать всю поврежденную часть балки. Все хомуты бетонируются либо покрываются торкретбетоном.

В случае, когда необходимо усилить колонны, обоймы армируют продольными прутьями и хомутами либо спиральной арматурой. Обойму можно бетонировать в опалубке либо покрывать торкретбетоном. Толщина стенок составляет минимум 10 сантиметров при обычном бетонировании и 5 сантиметров при торкретировании. Углы колонны, которая упрочняется, лучше скалывать.

Внизу/вверху колонны на длине, соответствующей самому большому размеру поперечного диаметра колонны, шаг хомутов в 2 раза уменьшают. Если есть местные дефекты, усиливающую обойму делают в границах деформированной зоны с перепуском на длину 50 сантиметров в обе стороны, но не меньше величины поперечного сечения.

Упрочнение ЖБ конструкций наращиванием элементов:
  • Со стороны усиления сколоть защитный слой в местах приварки, очистить продольные прутья арматуры до половины диаметра.
  • Поверхность бетона промыть пущенной под напором струей воды, если такой возможности нет – сделать насечки зубилом, обработать щеткой, продуть воздухом для удаления пыли, а потом промыть водой.
  • На влажную поверхность нанести пластичный бетон (раствор в пропорции 1:2, слоем толщиной 1-2 миллиметра).
  • Забетонировать новым бетоном.

Все открытые прутья арматуры тщательно очищаются металлическими щетками, пескоструйным или иным методом от ржавчины, грязи, окалины. Если повреждения прутьев серьезные, пленку поражения убирают молотком либо зубилом, очищают стальной щеткой, подваривают новую арматуру. До бетонирования прутья красят цементной смесью 1:2 слоем в 2 миллиметра.

Опалубку монтируют таким образом, чтобы была возможность постепенно ее наращивать в соответствии с высотой усиливаемых колонн и балок. Когда создается опалубка, предусматривают нужные отверстия и зазоры в ней, специальные лотки для заливки бетона, уплотнения. Далее за напыленным торкретбетоном или залитым обычным бетоном обеспечивают оптимальный уход.

Показания к применению работ по усилению перекрытий

Мероприятия по улучшению характеристик железобетонных перекрытий осуществляют в случае острой необходимости. Для профилактики или просто так комплекс мер выполнять нельзя.

Когда актуально усиление перекрытий:
  • Изделие износилось и понизились показатели прочности из-за коррозии, ухудшения свойств материалов, по причине внешних химических воздействий.
  • Изменение планировки здания – когда меняется конструкция несущих элементов, вследствие чего давление на элементы перераспределяется.
  • Увеличение числа этажей в здании, что повышает давление на фундамент, цоколь, перекрытия, другие элементы, вследствие чего могут появляться деформации.
  • Движения грунта, которые вызывают деформации фундамента, повышают нагрузку на опоры и стены, несущие элементы конструкции.

  • Деформация/износ отдельных элементов здания из-за военного, техногенного, стихийного воздействия, аварии и т.д.
  • Перестройка здания или изменение функций, из-за чего появляются новые способы разрушения (высокие температуры, вибрация и другие воздействия).
  • Ликвидация просчетов, которые были совершены при составлении проекта или реализации монтажных операций.

Это основные проблемы, решение которых может предполагать усиление перекрытия. Решение про усиление железобетонной конструкции принимается после тщательного обследования, выяснения характеристик компонентов и предельной возможности прочности, действующих нагрузок на каждый элемент.

После исследований в соответствии с их результатами создают проект, в нем прописывают усиливаемые элементы, указывают все технические данные, расходы на мероприятия. Обычно расчеты укрепления перекрытий поручают профессионалам из проектных компаний, так как без опыта и знаний выполнить все правильно очень сложно.

Как усилить

Для упрочнения отдельных элементов или всей конструкции используют самые разные методы и способы. Одни из них применяются чаще, другие – реже, но все они способны повысить характеристики железобетонных элементов и устранить определенные проблемы.

Как усилить железобетонную конструкцию:
  • Штукатурка для реставрации элемента, изоляции арматуры и защиты от коррозии, ликвидации повреждений на поверхности.
  • Инъектирование в поврежденные зоны для реставрации.
  • Нанесение раствора бетона под давлением с применением специального оборудования – метод торкретирования. Благодаря высокой скорости подачи и давлению слой бетона становится плотным и прочным.

  • Укрепление перекрытий, иных элементов за счет создания особых обойм над самой конструкцией: изнаночный каркас, бетонирование заливкой раствора в опалубки, нанесение смеси слоями с вибрацией.
  • Упрочнение плиты цоколя с применением специальных анкеров, обойм, поясов.
  • Упрочнение ЖБ элементов карбоновым волокном, кевларом, другими аналогичными веществами.
  • Установка разгружающих компонентов – это могут быть консоль, распорка.

Усиление железобетонных конструкций позволяет существенно продлевать срок эксплуатации зданий и элементов, ликвидировать небезопасные зоны, устранять последствия аварий, качественно подготовить сооружение к изменению планировки или перестройке и т.д.

Нагрузка на плиты перекрытия: примеры расчета, максимально допустимые

Для обустройства перекрытий между этажами, а также при строительстве частных объектов применяются железобетонные панели с полостями. Они являются связующим элементом в сборных и сборно-монолитных строениях, обеспечивая их устойчивость. Главная характеристика – нагрузка на плиту перекрытия. Она определяется на этапе проектирования здания. До начала строительных работ следует выполнить расчеты и оценить нагрузочную способность основы. Ошибка в расчетах отрицательно повлияет на прочностные характеристики строения.

Нагрузка на пустотную пелиту перекрытия

Виды пустотных панелей перекрытия

Панели с продольными полостями применяют при сооружении перекрытий в жилых зданиях, а также строениях промышленного назначения.

Железобетонные панели отличаются по следующим признакам:

  • размерам пустот;
  • форме полостей;
  • наружным габаритам.

В зависимости от размера поперечного сечения пустот железобетонная продукция классифицируется следующим образом:

  • изделия с каналами цилиндрической формы диаметром 15,9 см. Панели маркируются обозначением 1ПК, 1 ПКТ, 1 ПКК, 4ПК, ПБ;
  • продукция с кругами полостями диаметром 14 см, произведенная из тяжелых марок бетонной смеси, обозначается 2ПК, 2ПКТ, 2ПКК;
  • пустотелые панели с каналами диаметром 12,7 см. Они маркируются обозначением 3ПК, 3ПКТ и 3ПКК;
  • круглопустотные панели с уменьшенным до 11,4 см диаметром полости. Применяются для малоэтажного строительства и обозначаются 7ПК.
Виды плит и конструкция перекрытия

Панели для межэтажных оснований отличаются формой продольных отверстий, которая может быть выполнены в виде различных фигур:

  • круга;
  • эллипса;
  • восьмигранника.

По согласованию с заказчиком стандарт допускает выпуск продукции с отверстиями, форма которых отличается от указанных. Каналы могут иметь вытянутую или грушеобразную форму.

Круглопустотная продукция отличается также габаритами:

  • длиной, которая составляет 2,4–12 м;
  • шириной, находящейся в интервале 1м3,6 м;
  • толщиной, составляющей 16–30 см.

По требованию потребителя предприятие-изготовитель может выпускать нестандартную продукцию, отличающуюся размерами.

Основные характеристики пустотных панелей перекрытий

Плиты с полостями пользуются популярностью в строительной отрасли благодаря своим эксплуатационным характеристикам.

Расчет на продавливание плиты межэтажного перекрытия

Главные моменты:

  • расширенный типоразмерный ряд продукции. Габариты могут подбираться для каждого объекта индивидуально, в зависимости от расстояния между стенами;
  • уменьшенная масса облегченной продукции (от 0,8 до 8,6 т). Масса варьируется в зависимости от плотности бетона и размеров;
  • допустимая нагрузка на плиту перекрытия, равная 3–12,5 кПа. Это главный эксплуатационный параметр, определяющий несущую способность изделий;
  • марка бетонного раствора, который применялся для заливки панелей. Для изготовления подойдут бетонные составы с маркировкой от М200 до М400;
  • стандартный интервал между продольными осями полостей, составляющий 13,9-23,3 см. Расстояние определяется типоразмером и толщиной продукции;
  • марка и тип применяемой арматуры. В зависимости от типоразмера изделия, используются стальные прутки в напряженном или ненапряженном состоянии.

Подбирая изделия, нужно учитывать их вес, который должен соответствовать прочностным характеристикам фундамента.

Как маркируются плиты пустотные

Государственный стандарт регламентирует требования по маркировке продукции. Маркировка содержит буквенно-цифровое обозначение.

Маркировка пустотных плит перекрытия

По нему определяется следующая информация:

  • типоразмер панели;
  • габариты;
  • предельная нагрузка на плиту перекрытия.

Маркировка также может содержать информацию по типу применяемого бетона.

На примере изделия, которое обозначается аббревиатурой ПК 38-10-8, рассмотрим расшифровку:

  • ПК – эта аббревиатура обозначает межэтажную панель с круглыми полостями, изготовленную опалубочным методом;
  • 38 – длина изделия, составляющая 3780 мм и округленная до 38 дециметров;
  • 10 – указанная в дециметрах округленная ширина, фактический размер составляет 990 мм;
  • 8 – цифра, указывающая, сколько выдерживает плита перекрытия килопаскалей. Это изделие способно выдерживать 800 кг на квадратный метр поверхности.

При выполнении проектных работ следует обращать внимание на индекс в маркировке изделий, чтобы избежать ошибок. Подбирать изделия необходимо по размеру, уровню максимальной нагрузки и конструктивным особенностям.

Преимущества и слабые стороны плит с полостями

Плиты перекрытия с полостями

Пустотелые плиты популярны благодаря комплексу достоинств:

  • небольшому весу. При равных размерах они обладают высокой прочностью и успешно конкурируют с цельными панелями, которые имеют большой вес, соответственно увеличивая воздействие на стены и фундамент строения;
  • уменьшенной цене. По сравнению с цельными аналогами, для изготовления пустотелых изделий требуется уменьшенное количество бетонного раствора, что позволяет обеспечить снижение сметной стоимости строительных работ;
  • способности поглощать шумы и теплоизолировать помещение. Это достигается за счет конструктивных особенностей, связанных с наличием в бетонном массиве продольных каналов;
  • повышенному качеству промышленно изготовленной продукции. Особенности конструкции, размеры и вес не позволяют кустарно изготавливать панели;
  • возможности ускоренного монтажа. Установка выполняется намного быстрее, чем сооружение цельной железобетонной конструкции;
  • многообразию габаритов. Это позволяет использовать стандартизированную продукцию для строительства сложных перекрытий.

К преимуществам изделий также относятся:

  • возможность использования внутреннего пространства для прокладки различных инженерных сетей;
  • повышенный запас прочности продукции, выпущенной на специализированных предприятиях;
  • стойкость к вибрационному воздействию, перепадам температур и повышенной влажности;
  • возможность использования в районах с повышенной до 9 баллов сейсмической активностью;
  • ровная поверхность, благодаря которой уменьшается трудоемкость отделочных мероприятий.

Изделия не подвержены усадке, имеют минимальные отклонения размеров и устойчивы к воздействию коррозии.

Пустотные плиты перекрытия

Имеются также и недостатки:

  • потребность в использовании грузоподъемного оборудования для выполнения работ по их установке. Это повышает общий объем затрат, а также требует наличия свободной площадки для установки подъемного крана;
  • необходимость выполнения прочностных расчетов. Важно правильно рассчитать значения статической и динамической нагрузки. Массивные бетонные покрытия не стоит устанавливать на стены старых зданий.

Для установки перекрытия необходимо сформировать армопояс по верхнему уровню стен.

Расчет нагрузки на плиту перекрытия

Расчетным путем несложно определить, какую нагрузку выдерживают плиты перекрытия. Для этого необходимо:

  • начертить пространственную схему здания;
  • рассчитать вес, действующий на несущую основу;
  • вычислить нагрузки, разделив общее усилие на количество плит.

Определяя массу, необходимо просуммировать вес стяжки, перегородок, утеплителя, а также находящейся в помещении мебели.

Рассмотрим методику расчета на примере панели с обозначением ПК 60.15-8, которая весит 2,85 т:

  1. Рассчитаем несущую площадь – 6х15=9 м2.
  2. Вычислим нагрузку на единицу площади – 2,85:9=0,316 т.
  3. Отнимем от нормативного значения собственный вес 0,8-0,316=0,484 т.
  4. Вычислим вес мебели, стяжки, полов и перегородок на единицу площади – 0,3 т.
  5. Сопоставимый результат с расчетным значением 0,484-0,3=0,184 т.
Многопустотная плита перекрытия ПК 60.15-8

Полученная разница, равная 184 кг, подтверждает наличие запаса прочности.

Плита перекрытия – нагрузка на м2

Методика расчета позволяет определить нагрузочную способность изделия.

Рассмотрим алгоритм вычисления на примере панели ПК 23.15-8 весом 1,18 т:

  1. Рассчитаем площадь, умножив длину на ширину – 2,3х1,5=3,45 м2.
  2. Определим максимальную загрузочную способность – 3,45х0,8=2,76т.
  3. Отнимем массу изделия – 2,76-1,18=1,58 т.
  4. Рассчитаем вес покрытия и стяжки, который составит, например, 0,2 т на 1 м2.
  5. Вычислим нагрузку на поверхность от веса пола – 3,45х0,2=0,69 т.
  6. Определим запас прочности – 1,58-0,69=0,89 т.

Фактическая нагрузка на квадратный метр определяется путем деления полученного значения на площадь 890 кг:3,45 м2= 257 кг. Это меньше расчетного показателя, составляющего 800 кг/м2.

Максимальная нагрузка на плиту перекрытия в точке приложения усилий

Предельное значение статической нагрузки, которое может прилагаться в одной точке, определяется с коэффициентом запаса, равным 1,3. Для этого необходимо нормативный показатель 0,8 т/м2 умножить на коэффициент запаса. Полученное значение составляет – 0,8х1,3=1,04 т. При динамической нагрузке, действующей в одной точке, коэффициент запаса следует увеличить до 1,5.

Нагрузка на плиту перекрытия в панельном доме старой постройки

Определяя, какой вес выдерживает плита перекрытия в квартире старого дома, следует учитывать ряд факторов:

  • нагрузочную способность стен;
  • состояние строительных конструкций;
  • целостность арматуры.

При размещении в зданиях старой застройки тяжелой мебели и ванн увеличенного объема, необходимо рассчитать, какое предельное усилие могут выдержать плиты и стены строения. Воспользуйтесь услугами специалистов. Они выполнят расчеты и определят величину предельно допустимых и постоянно действующих усилий. Профессионально выполненные расчеты позволят избежать проблемных ситуаций.

Расчет кладки из газобетона на смятие под действием нагрузки от перекрытия

Один из наиболее часто задаваемых вопросов: нужен ли распределительный монолитный пояс под перекрытием, если стены газобетонные? Очень хочется сказать: не просто нужен, но обязателен. Но это говорит опыт проектировщика – сколько строителей обращались с проблемой: трещит газобетон! И причин у такой проблемы много: это и неправильно выбранная марка газобетона, и отсутствие расчета, и к сожалению, просто плохое качество материала. Но заказчика такой довод, как опыт, обычно не устраивает, ему нужны более веские основания – он-то знает, что стена с монолитным поясом будет стоить дороже стены без него.

Рассмотрим, какие варианты вообще возможны:

 

1) Опирание перекрытия на кладку без дополнительных мероприятий.

2) Опирание перекрытия на армированную кладку. Армирование устраивается, если по результату расчета напряжение в стене от действия перекрытия составляет более 80% несущей способности стены – оставшиеся 20% запаса считаются ненадежными для кладки, ее нужно армировать. Армируется кладка сеткой из проволоки Вр-I диаметром 3-4 мм с шагом стержней 100х100 мм.

3) Опирание на монолитный пояс, либо на распределительный пояс из полнотелого кирпича, выполненный в один или несколько рядов.

Рассмотрим несколько примеров расчета газобетона на смятие по возрастающей (от первого варианта и далее).

Пример 1. Расчет на смятие кладки из газобетона марки по плотности D600, по прочности B3.5 (М50) на растворе марки М10. Толщина стены 350 мм. На кладку опирается сборное круглопустотное перекрытие, глубина опирания 160 мм. Пролет перекрытия 4,5 м.

Сбор нагрузки на стену (на 1 погонный метр кладки):

Действующая нагрузка

Расчет

Результат

Нагрузка от 1м2 сборного перекрытия 0,3 т/м2; половина пролета 3 м; коэффициент надежности по нагрузке 1,1; ширина сбора нагрузки 1 м.

0,3*2,25*1,1*1

0,75 т/м

Конструкция пола толщиной 100 мм, усредненный вес 0,14 т/м3; половина пролета 2,25 м; коэффициент надежности по нагрузке 1,1; ширина сбора нагрузки 1 м.

0,14*2,25*1,1*1

0,35 т/м

Перегородки – усредненная нагрузка 0,1 т/м2; половина пролета 2,25 м; коэффициент надежности по нагрузке 1,1; ширина сбора нагрузки 1 м.

0,1*2,25*1,1*1

0,25 т/м

Временная нагрузка на перекрытии 0,2 т/м2; половина пролета 2,25 м; коэффициент надежности по нагрузке 1,2; ширина сбора нагрузки 1 м.

0,2*2,25*1,2*1

0,54 т/м

Итого

 

Q = 1.89 т/м

 

Расчет ведем согласно п.п. 4.11-4.15 «Пособия по проектированию каменных и армокаменных конструкций».

Так как глубина опирания перекрытия (160 мм) меньше высоты перекрытия (180 мм), принимаем треугольную эпюру напряжений по рисунку.

Проверим, выполняется ли условие формулы (17), приведенное в СНиП II-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции»:

Nc ≤ Ψ *d*Rc*Ac, где

 

Nc = Q*1м = 1.89 т – нагрузка на 1 погонный метр кладки;

Ψ – коэффициент, при треугольной эпюре напряжений равный 0,5;

d – коэффициент, равный 1 для газобетона;

Rc – расчетное сопротивление газобетона, которое находим из таблицы 5 «Рекомендаций по применению стеновых мелких блоков из ячеистых бетонов» для марки газобетона М35 на растворе марки М10; с расчетным коэффициентом 0,9 Rc = 0,9*0,7 = 0,63 МПа = 63 т/м2;

Ac - площадь смятия, на которую передается нагрузка, равная 0,16*1 = 0,16 м.

В итоге: 1.89 т < 0,5*1*63*0,16 = 5,04 т – условие выполняется.

Максимальное напряжение на 1 погонный метр кладки равно:

2Q/a0b = (2*1.89)/(0.16*1) = 24 т/м2 = 0,24 МПа.

Определим, какую часть от расчетного сопротивления составляет максимальное напряжение: (0,24/0,63)*100% = 38%, что значительно меньше 80%, значит армирование кладки не требуется.

 

Пример 2. Расчет на смятие кладки из газобетона марки по плотности D600, по прочности B2,5 (М25) на растворе марки М10. Толщина стены 350 мм. На кладку опирается монолитное железобетонное перекрытие толщиной 180 мм, глубина опирания 120 мм. Пролет перекрытия 5 м.

Сбор нагрузки на стену (на 1 погонный метр кладки):

Действующая нагрузка

Расчет

Результат

Перекрытие толщиной 0,18 м; вес 2,5 т/м3; половина пролета 2,5 м; коэффициент надежности по нагрузке 1,1; ширина сбора нагрузки 1 м.

0,18*2,5*2,5*1,1*1

1,24 т/м

Конструкция пола толщиной 100 мм, усредненный вес 0,14 т/м3; половина пролета 2,5 м; коэффициент надежности по нагрузке 1,1; ширина сбора нагрузки 1 м.

0,14*2,5*1,1*1

0,39 т/м

Перегородки – усредненная нагрузка 0,1 т/м2; половина пролета 2,25 м; коэффициент надежности по нагрузке 1,1; ширина сбора нагрузки 1 м.

0,1*2,5*1,1*1

0,28 т/м

Временная нагрузка на перекрытии 0,2 т/м2; половина пролета 2,25 м; коэффициент надежности по нагрузке 1,2; ширина сбора нагрузки 1 м.

0,2*2,5*1,2*1

0,6 т/м

Итого

 

Q = 2,51 т/м

 

Расчет ведем согласно п.п. 4.11-4.15 «Пособия по проектированию каменных и армокаменных конструкций».

Так как глубина опирания перекрытия (120 мм) меньше высоты перекрытия (180 мм), принимаем треугольную эпюру напряжений по рисунку.

Проверим, выполняется ли условие формулы (17), приведенное в СНиП II-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции»:

Nc ≤ Ψ *d*Rc*Ac, где

Nc = Q*1м = 2,51 т – нагрузка на 1 погонный метр кладки;

Ψ – коэффициент, при треугольной эпюре напряжений равный 0,5;

d – коэффициент, равный 1 для газобетона;

Rc – расчетное сопротивление газобетона, которое находим из таблицы 5 «Рекомендаций по применению стеновых мелких блоков из ячеистых бетонов» для марки газобетона М25 на растворе марки М10; с расчетным коэффициентом 0,9 Rc = 0,9*0,51 = 0,46 МПа = 46 т/м2;

Ac - площадь смятия, на которую передается нагрузка, равная 0,12*1 = 0,12 м.

В итоге: 2,51 т < 0,5*1*46*0,12 = 2,76 т – условие выполняется.

Максимальное напряжение на 1 погонный метр кладки равно:

2Q/a0b = (2*2.51)/(0.12*1) = 42 т/м2 = 0,42 МПа.

Определим, какую часть от расчетного сопротивления составляет максимальное напряжение: (0,42/0,46)*100% = 91%, что превышает 80%, значит кладку нужно армировать. Армируем кладку сеткой из проволоки Вр-I диаметром 4 мм с шагом стержней 100х100 мм.

Пример 3. Расчет на смятие кладки из газобетона марки по плотности D600, по прочности B2.5 (М25) на растворе марки М10. Толщина стены 350 мм. На кладку опирается монолитное железобетонное перекрытие толщиной 200 мм, глубина опирания 140 мм. Пролет перекрытия 6,4 м.

Сбор нагрузки на стену (на 1 погонный метр кладки):

Действующая нагрузка

Расчет

Результат

Перекрытие толщиной 0,2 м; вес 2,5 т/м3; половина пролета 3,2 м; коэффициент надежности по нагрузке 1,1; ширина сбора нагрузки 1 м.

0,2*2,5*3,2*1,1*1

1,76 т/м

Конструкция пола толщиной 60 мм, усредненный вес 1,8 т/м3; половина пролета 3,2 м; коэффициент надежности по нагрузке 1,1; ширина сбора нагрузки 1 м.

0,06*1,8*3,2*1,1*1

0,38 т/м

Перегородки – усредненная нагрузка 0,1 т/м2; половина пролета 3,2 м; коэффициент надежности по нагрузке 1,1; ширина сбора нагрузки 1 м.

0,1*3,2*1,1*1

0,35 т/м

Временная нагрузка на перекрытии 0,2 т/м2; половина пролета 3,2 м; коэффициент надежности по нагрузке 1,2; ширина сбора нагрузки 1 м.

0,2*3,2*1,2*1

0,77 т/м

Итого

 

Q = 3,26 т/м

 

Расчет ведем согласно п.п. 4.11-4.15 «Пособия по проектированию каменных и армокаменных конструкций».

Так как глубина опирания перекрытия (150 мм) меньше высоты перекрытия (180 мм), принимаем треугольную эпюру напряжений по рисунку.

Проверим, выполняется ли условие формулы (17), приведенное в СНиП II-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции»:

Nc ≤ Ψ *d*Rc*Ac, где

Nc = Q*1м = 3,26 т – нагрузка на 1 погонный метр кладки;

Ψ – коэффициент, при треугольной эпюре напряжений равный 0,5;

d – коэффициент, равный 1 для газобетона;

Rc – расчетное сопротивление газобетона, которое находим из таблицы 5 «Рекомендаций по применению стеновых мелких блоков из ячеистых бетонов» для марки газобетона М25 на растворе марки М10; с расчетным коэффициентом 0,9 Rc = 0,9*0,51 = 0,46 МПа = 46 т/м2;

Ac - площадь смятия, на которую передается нагрузка, равная 0,15*1 = 0,15 м.

В итоге: 3,26 т > 0,5*1*46*0,14 = 3,22 т – условие не выполняется. Необходимо устройство монолитного пояса. Толщину монолитного пояса можно определить по таблице 6 «Пособия по проектированию каменных и армокаменных конструкций».

Выводы.

При незначительном отклонении исходных данных, результаты расчета получаются совсем разными. От чего же, как выясняется, зависит прочность кладки на смятие?

1. От пролета перекрытия, от нагрузок, приложенных на перекрытие.

2. От толщины и глубины опирания перекрытия. Чем больше глубина опирания, тем лучше себя чувствует кладка – это видно из примеров. Но здесь нужно учитывать, что формулы расчета, приведенные в примерах выше,  распространяются на случай, когда глубина опирания перекрытия меньше его толщины. Для всех остальных случаев необходимо пользоваться методикой расчета, приведенной в п. 4.15 «Пособия …», для нетреугольной эпюры напряжения формулы расчета отличаются от приведенных в примерах.

3. От марки газобетона и раствора.

 

Еще полезные статьи:

"Выбор материала для стен"

"Как подобрать перемычки в кирпичных стенах"

"Как подобрать перемычки в частном доме – примеры расчета."

"Подбираем перемычки в кирпичных перегородках – примеры расчета. Проемы №1-3."

"Подбираем перемычки в самонесущих кирпичных стенах - примеры расчета. Проемы №4-6."

"Подбираем перемычки в несущих кирпичных стенах - примеры расчета. Проемы №7-11."

"Как выполнить чертеж перемычек - схему перекрытия оконных и дверных проемов"

"Устройство металлической перемычки"

"Как рассчитать стены из кладки на устойчивость."

"Как пробить проем в существующей стене."

Внимание! Для удобства ответов на ваши вопросы создан новый раздел "БЕСПЛАТНАЯ КОНСУЛЬТАЦИЯ".

class="eliadunit">
Добавить комментарий

Рекомендации «Рекомендации по усилению и ремонту строительных конструкций инженерных сооружений»

На главную | База 1 | База 2 | База 3
Поиск по реквизитамПоиск по номеру документаПоиск по названию документаПоиск по тексту документа
Искать все виды документовДокументы неопределённого видаISOАвиационные правилаАльбомАпелляционное определениеАТКАТК-РЭАТПЭАТРВИВМРВМУВНВНиРВНКРВНМДВНПВНПБВНТМ/МЧМ СССРВНТПВНТП/МПСВНЭВОМВПНРМВППБВРДВРДСВременное положениеВременное руководствоВременные методические рекомендацииВременные нормативыВременные рекомендацииВременные указанияВременный порядокВрТЕРВрТЕРрВрТЭСНВрТЭСНрВСНВСН АСВСН ВКВСН-АПКВСПВСТПВТУВТУ МММПВТУ НКММПВУП СНЭВУППВУТПВыпускГКИНПГКИНП (ОНТА)ГНГОСТГОСТ CEN/TRГОСТ CISPRГОСТ ENГОСТ EN ISOГОСТ EN/TSГОСТ IECГОСТ IEC/PASГОСТ IEC/TRГОСТ IEC/TSГОСТ ISOГОСТ ISO GuideГОСТ ISO/DISГОСТ ISO/HL7ГОСТ ISO/IECГОСТ ISO/IEC GuideГОСТ ISO/TRГОСТ ISO/TSГОСТ OIML RГОСТ ЕНГОСТ ИСОГОСТ ИСО/МЭКГОСТ ИСО/ТОГОСТ ИСО/ТСГОСТ МЭКГОСТ РГОСТ Р ЕНГОСТ Р ЕН ИСОГОСТ Р ИСОГОСТ Р ИСО/HL7ГОСТ Р ИСО/АСТМГОСТ Р ИСО/МЭКГОСТ Р ИСО/МЭК МФСГОСТ Р ИСО/МЭК ТОГОСТ Р ИСО/ТОГОСТ Р ИСО/ТСГОСТ Р ИСО/ТУГОСТ Р МЭКГОСТ Р МЭК/ТОГОСТ Р МЭК/ТСГОСТ ЭД1ГСНГСНрГСССДГЭСНГЭСНмГЭСНмрГЭСНмтГЭСНпГЭСНПиТЕРГЭСНПиТЕРрГЭСНрГЭСНсДИДиОРДирективное письмоДоговорДополнение к ВСНДополнение к РНиПДСЕКЕНВиРЕНВиР-ПЕНиРЕСДЗемЕТКСЖНМЗаключениеЗаконЗаконопроектЗональный типовой проектИИБТВИДИКИМИНИнструктивное письмоИнструкцияИнструкция НСАМИнформационно-методическое письмоИнформационно-технический сборникИнформационное письмоИнформацияИОТИРИСОИСО/TRИТНИТОсИТПИТСИЭСНИЭСНиЕР Республика КарелияККарта трудового процессаКарта-нарядКаталогКаталог-справочникККТКОКодексКОТКПОКСИКТКТПММ-МВИМВИМВНМВРМГСНМДМДКМДСМеждународные стандартыМетодикаМетодика НСАММетодические рекомендацииМетодические рекомендации к СПМетодические указанияМетодический документМетодическое пособиеМетодическое руководствоМИМИ БГЕИМИ УЯВИМИГКМММНМОДНМонтажные чертежиМос МУМосМРМосСанПинМППБМРМРДСМРОМРРМРТУМСанПиНМСНМСПМТМУМУ ОТ РММУКМЭКННАС ГАНБ ЖТНВННГЭАНДНДПНиТУНКНормыНормы времениНПНПБНПРМНРНРБНСПНТПНТП АПКНТП ЭППНТПДНТПСНТСНЦКРНЦСОДМОДНОЕРЖОЕРЖкрОЕРЖмОЕРЖмрОЕРЖпОЕРЖрОКОМТРМОНОНДОНКОНТПОПВОПКП АЭСОПНРМСОРДОСГиСППиНОСНОСН-АПКОСПОССПЖОССЦЖОСТОСТ 1ОСТ 2ОСТ 34ОСТ 4ОСТ 5ОСТ ВКСОСТ КЗ СНКОСТ НКЗагОСТ НКЛесОСТ НКМОСТ НКММПОСТ НКППОСТ НКПП и НКВТОСТ НКСМОСТ НКТПОСТ5ОСТНОСЭМЖОТРОТТПП ССФЖТПБПБПРВПБЭ НППБЯПВ НППВКМПВСРПГВУПереченьПиН АЭПисьмоПМГПНАЭПНД ФПНД Ф СБПНД Ф ТПНСТПОПоложениеПорядокПособиеПособие в развитие СНиППособие к ВНТППособие к ВСНПособие к МГСНПособие к МРПособие к РДПособие к РТМПособие к СНПособие к СНиППособие к СППособие к СТОПособие по применению СППостановлениеПОТ РПОЭСНрППБППБ-АСППБ-СППБВППБОППРПРПР РСКПР СМНПравилаПрактическое пособие к СППРБ АСПрейскурантПриказПротоколПСРр Калининградской областиПТБПТЭПУГПУЭПЦСНПЭУРР ГазпромР НОПРИЗР НОСТРОЙР НОСТРОЙ/НОПР РСКР СМНР-НП СРО ССКРазъяснениеРаспоряжениеРАФРБРГРДРД БГЕИРД БТРД ГМРД НИИКраностроенияРД РОСЭКРД РСКРД РТМРД СМАРД СМНРД ЭОРД-АПКРДИРДМРДМУРДПРДСРДТПРегламентРекомендацииРекомендацияРешениеРешение коллегииРКРМРМГРМДРМКРНДРНиПРПРРТОП ТЭРС ГАРСНРСТ РСФСРРСТ РСФСР ЭД1РТРТМРТПРУРуководствоРУЭСТОП ГАРЭГА РФРЭСНрСАСанитарные нормыСанитарные правилаСанПиНСборникСборник НТД к СНиПСборники ПВРСборники РСН МОСборники РСН ПНРСборники РСН ССРСборники ценСБЦПСДАСДАЭСДОССерияСЗКСНСН-РФСНиПСНиРСНККСНОРСНПСОСоглашениеСПСП АССП АЭССправочникСправочное пособие к ВСНСправочное пособие к СНиПСправочное пособие к СПСправочное пособие к ТЕРСправочное пособие к ТЕРрСРПССНССЦСТ ССФЖТСТ СЭВСТ ЦКБАСТ-НП СРОСТАСТКСТМСТНСТН ЦЭСТОСТО 030 НОСТРОЙСТО АСЧМСТО БДПСТО ВНИИСТСТО ГазпромСТО Газпром РДСТО ГГИСТО ГУ ГГИСТО ДД ХМАОСТО ДОКТОР БЕТОНСТО МАДИСТО МВИСТО МИСТО НААГСТО НАКССТО НКССТО НОПСТО НОСТРОЙСТО НОСТРОЙ/НОПСТО РЖДСТО РосГеоСТО РОСТЕХЭКСПЕРТИЗАСТО САСТО СМКСТО ФЦССТО ЦКТИСТО-ГК "Трансстрой"СТО-НСОПБСТПСТП ВНИИГСТП НИИЭССтП РМПСУПСССУРСУСНСЦНПРТВТЕТелеграммаТелетайпограммаТематическая подборкаТЕРТЕР Алтайский крайТЕР Белгородская областьТЕР Калининградской областиТЕР Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕР Краснодарского краяТЕР Мурманская областьТЕР Новосибирской областиТЕР Орловской областиТЕР Республика ДагестанТЕР Республика КарелияТЕР Ростовской областиТЕР Самарской областиТЕР Смоленской обл.ТЕР Ямало-Ненецкий автономный округТЕР Ярославской областиТЕРмТЕРм Алтайский крайТЕРм Белгородская областьТЕРм Воронежской областиТЕРм Калининградской областиТЕРм Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕРм Мурманская областьТЕРм Республика ДагестанТЕРм Республика КарелияТЕРм Ямало-Ненецкий автономный округТЕРмрТЕРмр Алтайский крайТЕРмр Белгородская областьТЕРмр Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕРмр Краснодарского краяТЕРмр Республика ДагестанТЕРмр Республика КарелияТЕРмр Ямало-Ненецкий автономный округТЕРпТЕРп Алтайский крайТЕРп Белгородская областьТЕРп Калининградской областиТЕРп Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕРп Краснодарского краяТЕРп Республика КарелияТЕРп Ямало-Ненецкий автономный округТЕРп Ярославской областиТЕРрТЕРр Алтайский крайТЕРр Белгородская областьТЕРр Калининградской областиТЕРр Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕРр Краснодарского краяТЕРр Новосибирской областиТЕРр Омской областиТЕРр Орловской областиТЕРр Республика ДагестанТЕРр Республика КарелияТЕРр Ростовской областиТЕРр Рязанской областиТЕРр Самарской областиТЕРр Смоленской областиТЕРр Удмуртской РеспубликиТЕРр Ульяновской областиТЕРр Ямало-Ненецкий автономный округТЕРррТЕРрр Ямало-Ненецкий автономный округТЕРс Ямало-Ненецкий автономный округТЕРтр Ямало-Ненецкий автономный округТехнический каталогТехнический регламентТехнический регламент Таможенного союзаТехнический циркулярТехнологическая инструкцияТехнологическая картаТехнологические картыТехнологический регламентТИТИ РТИ РОТиповая инструкцияТиповая технологическая инструкцияТиповое положениеТиповой проектТиповые конструкцииТиповые материалы для проектированияТиповые проектные решенияТКТКБЯТМД Санкт-ПетербургТНПБТОИТОИ-РДТПТПРТРТР АВОКТР ЕАЭСТР ТСТРДТСНТСН МУТСН ПМСТСН РКТСН ЭКТСН ЭОТСНэ и ТЕРэТССЦТССЦ Алтайский крайТССЦ Белгородская областьТССЦ Воронежской областиТССЦ Карачаево-Черкесская РеспубликаТССЦ Ямало-Ненецкий автономный округТССЦпгТССЦпг Белгородская областьТСЦТСЦ Белгородская областьТСЦ Краснодарского краяТСЦ Орловской областиТСЦ Республика ДагестанТСЦ Республика КарелияТСЦ Ростовской областиТСЦ Ульяновской областиТСЦмТСЦО Ямало-Ненецкий автономный округТСЦп Калининградской областиТСЦПГ Ямало-Ненецкий автономный округТСЦэ Калининградской областиТСЭМТСЭМ Алтайский крайТСЭМ Белгородская областьТСЭМ Карачаево-Черкесская РеспубликаТСЭМ Ямало-Ненецкий автономный округТТТТКТТПТУТУ-газТУКТЭСНиЕР Воронежской областиТЭСНиЕРм Воронежской областиТЭСНиЕРрТЭСНиТЕРэУУ-СТУказУказаниеУказанияУКНУНУОУРврУРкрУРррУРСНУСНУТП БГЕИФАПФедеральный законФедеральный стандарт оценкиФЕРФЕРмФЕРмрФЕРпФЕРрФормаФорма ИГАСНФРФСНФССЦФССЦпгФСЭМФТС ЖТЦВЦенникЦИРВЦиркулярЦПИШифрЭксплуатационный циркулярЭРД
Показать все найденныеПоказать действующиеПоказать частично действующиеПоказать не действующиеПоказать проектыПоказать документы с неизвестным статусом
Упорядочить по номеру документаУпорядочить по дате введения

ЗАДАЧА №8. УВЕЛИЧЕНИЕ ЗАЩИТНОГО СЛОЯ БЕТОНА МОНОЛИТНОЙ ЖЕЛЕЗЕБЕТОННОЙ ПЛИТЫ

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГАОУ ВО «УрФУ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Кафедра «Промышленное, гражданское строительство

и экспертиза недвижимости»

 

 

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ДЕФЕКТОВ
 НА ТЕХНИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ КОНСТРУКЦИЙ

ДОМАШНЯЯ РАБОТА

Дисциплина: «Управление качеством в строительстве»

 


Выполнил работу:                                                             Г.Р. Закирова

Группа:                                                                              С – 440037 ПГС–2

Преподаватель:                                                                 Н.И.Фомин

 


Екатеринбург 2017

Содержание

 

1. Теория. 3

2. Задача №3. Коррозия стальной колонны.. 4

3. Задача №5. Занижение класса бетона железобетонной колонны.. 8

4. Задача №8. Увеличение защитного слоя бетона монолитной железебетонной плиты перекрытия. 12

Библиографический список. 16

 

 

ТЕОРИЯ

При оценке дефектов, исходя из обеспечения надежности, учитывается, что наличие в конструкции дефектов вызывает снижение нормативной (проектной) надежности конструктивного элемента вследствие уменьшения его прочности и долговечности.

В зависимости от наличия дефекта и его влияния на надежность конструкции установлены пять категорий технического состояния конструкций, см. табл. 1 [1]

Относительная надежность конструкции определяется по формуле:           

                                                                                                 

где  характеризует запас по прочности конструкции, который определяется как отношение разрушающего усилия в конструкции, запроектированной в соответствии со строительными нормами Pпроект, к усилию, действующему в стадии эксплуатации P, т.е:             

                                                                                     
                                                             

 характеризует отношение разрушающего усилия рассматриваемой конструкции с имеющимися дефектами Pфакт. к усилию, действующему в стадии эксплуатации, т.е:

                                                                                             

Таким образом, относительная надежность конструкции:

                                                         

                                                                                            

                                                             

ЗАДАЧА №3. КОРРОЗИЯ СТАЛЬНОЙ КОЛОННЫ

Центрально сжатая стальная колонна общественного здания прокорродировала по всей поверхности на глубину δ, мм.

Исходные данные для решения задачи приведены в табл. 1. Сечение колонны по проекту и в результате дефекта представлено на рис.1.

Необходимо определить техническое состояние стальной колонны.

Таблица 1 – Исходные данные

Исходные данные Вариант 22
Сечение колонны Т1 300х200х8
Сталь колонны С 245
Расчетная длина колонны, м 2,7
Глубина коррозии колонны δ, мм 0,3

 

Рис.1. Сечение колонны:

а – по проекту; б – в результате дефекта

Решение

1. Определим несущую способность колонны по проекту Nп.

Геометрические характеристики сечения колонны по проекту:

Воспользуемся формулой 7 [2]:

                                                                            

где  – расчетное сопротивление стали сжатию по пределу текучести, МПа;

– коэффициент условий работы, равный 0,95 по табл.1 [2];

 –  проектная площадь сечения колонны, м2;

– коэффициент устойчивости при центральном сжатии, значение которого

при 𝜆̅ ≥ 0,6 следует определять по формуле 8 [2]:

                                                            

Значение коэффициента в формуле (1.2) следует вычислять по формуле 9 [5]:

                                                                      

где – условная гибкость стержня, определяемая по формуле:

                                                                                          

где  - расчетная длина колонны, м;

i – минимальный радиус инерции, м;

 – расчетное сопротивление стали сжатию по пределу текучести, МПа,  = 240 МПа;

E – модуль упругости, МПа, ;

 – коэффициенты, определяемые по таблице 7 [2] в зависимости от типа сечения. , .

Подставляем значения в формулу (2.3):

Подставляем значения в формулу (2.2)

Таким образом, проектная несущая способность колонны:

2. Найдем несущую способность колонны Nф с учетом дефекта.

Определим геометрические характеристики сечения колонны по факту с учетом глубины коррозии (как для полого прямоугольника):

площадь сечения:

момент инерции сечения относительно оси У:

минимальный радиус инерции iy:

Тогда условная гибкость:

Коэффициент устойчивости  = 0,959.

Вычислим фактическую  несущую способность колонны  по формуле (2.1):

3.  Вычислим относительную надежность колонны y по формуле (1.4):

4. Определим техническое состояние колонны.

По табл. 1 [1] техническое состояние колонны - работоспособное, так кА как y = 0,96 ≥ 0,95 . Несущая способность конструкций обеспечена, требования норм по деформативности и долговечности могут быть нарушены, но обеспечиваются нормальные условия эксплуатации. Требуется устранение мелких дефектов.

5. Разработаем эскиз рационального способа усиления колонны.

Примем усиление стальной колонны установкой дополнительных элементов. Эскиз см. рис.2.

Рис.2. Эскиз усиления стальной колонны:

 

1 - усиливаемая стальная колонна; 2 - дополнительные стальные  элементы усиления – уголки.

 

3. ЗАДАЧА №5. ЗАНИЖЕНИЕ КЛАССА БЕТОНА
ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ КОЛОННЫ

При устройстве монолитной железобетонной колонны общественного здания был занижен ее класс бетона. По проекту колонна условно центрально сжата.

Необходимо определить техническое состояние ж/б колонны.

Исходные данные для решения задачи приведены в табл. 2. Сечение колонны представлено  на рис. 3.

Таблица 2 – Исходные данные

Исходные данные Вариант 21
Геометрические размеры сечения, мм: h b   500 300
Защитный слой бетона а = а’, мм 40
Класс бетона по проекту В25
Класс бетона по факту В20
Класс арматуры AIII
Диаметр арматурных стержней d1, мм 18
Диаметр арматурных стержней d2, мм 14
Расчетная длина колонны, м 3,7

Рис. 3. Сечение колонны

Решение

1. Определим несущую способность колонны по проекту Nп (проектный класс бетона).

Предельное значение продольной силы, которую может воспринять элемент по проекту, определим по формуле 8.17 [3]:

                                                             

                                                              

 

где  - коэффициент, принимаемый при длительном действии нагрузки по табл. 8.1 [3] в зависимости от гибкости элемента. При и проектном классе бетона В25 = 0,91.

 – расчетное сопротивление бетона осевому сжатию для предельных состояний первой группы, МПа. Rb = 14, 5 МПа по табл. 6.8 [3].

 – площадь бетонного сечения, м2. A = b  h = 0, 3  0, 5 = 0,15 м2.

Rsс – расчетное сопротивление арматуры сжатию для предельных состояний первой группы, МПа. Rsс= 350 МПа.

 – площадь всей продольной арматуры в сечении элемента.

.

Таким образом, несущая способность колонны по проекту:

 

2. Найдем несущую способность колонны Nф с учетом дефекта (фактический класс бетона).

Rb = 11,5МПа по табл. 6.8 [3]. Тогда:

3. Вычислим относительную надежность колонны y.

Относительную надежность определим по формуле (1.4):

4. Определим техническое состояние колонны.

Так как y = 0, 85 0,91  0,95  состояние конструкций – ограниченно работоспособное (по табл.1 [1]).

Существующие дефекты приводят к снижению несущей способности отдельных конструкций или фрагментов конструкции. Для продолжения нормальной эксплуатации требуется ремонт по устранению дефектных конструкций.

5. Разработаем эскиз рационального способа усиления колонны.

Усиление железобетонных колонн стальной обоймой из уголков позволяет часть усилий, приходящихся на колонну, передать на металлические стойки, при этом необходимо обеспечить передачу усилий от балок на стальную обойму за счет плотного примыкания упорных уголков к балкам.

Рис. 4. Усиление железобетонной колонны стальной обоймой из уголков:
1 - усиливаемый элемент; 2 - стальная обойма из уголков; 3 - упоры из стальных уголков; 4 - соединительные планки.

При усилении стальными обоймами всегда необходимо предусматривать мероприятия, заставляющие планки немедленно включаться в работу.
  Одним из них может быть прижатие уголков инвентарными струбцинами до начала приварки к ним планок, другим – предварительное напряжение планок электронагревом или натяжными гайками (в последнем случае планками являются круглые стержни с резьбой на одном конце). При этом зазоры между уголками и колонной необходимо зачеканить жестким раствором марки не менее М100, после этого оштукатурить.

 

 

ЗАДАЧА №8. УВЕЛИЧЕНИЕ ЗАЩИТНОГО СЛОЯ БЕТОНА МОНОЛИТНОЙ ЖЕЛЕЗЕБЕТОННОЙ ПЛИТЫ

При устройстве монолитной железобетонной балочной плиты произошло увеличение защитного слоя бетона рабочей арматуры в ее пролетной части.

Исходные данные для решения задачи приведены в табл.3. Схема армирования плиты представлена на рис.5.

Необходимо определить техническое состояние пролетной части балочной плиты перекрытия.

Таблица 3 – Исходные данные

Исходные данные Вариант 11
Высота сечения пролетной части плиты h, мм 230
Защитный слой бетона по проекту ап, мм 40
Защитный слой бетона по факту ап, мм 60
Класс бетона В30
Класс арматуры для стержней d1 AII
Класс арматуры для стержней d2 AIII
Диаметр арматурных стержней d1, мм 10
Диаметр арматурных стержней d2, мм 8
Шаг стержней s1, мм 150
Шаг стержней s2, мм 350

Рис. 5.Схема армирования плиты

1. Определим проектную несущую способность пролетной части плиты (проектная толщина защитного слоя бетона).

Предельный изгибающий момент, который может быть воспринят сечением элемента, определяют в зависимости высоты сжатой зоны по ф.8.5[3]:

                                                                           

 

где Rsрасчетное сопротивление арматуры растяжению для предельных состояний первой группы, МПа. Rs1 = 280 МПа по табл. 22 [4], Rs2 = 350 МПа по табл. 6.14 [3];

 площадь поперечного сечения растянутой арматуры, м2, определяемая по формуле:        

                                                                                              

                                                             

где d – диаметр арматуры, см.

 

Rsс – расчетное сопротивление арматуры сжатию для предельных состояний первой группы, МПа. Rsс= 0, т.к. отсутствует сжатая арматура.

площадь поперечного сечения сжатой арматуры, м2. , т.к. отсутствует сжатая арматура;

Rb – расчетное сопротивление бетона осевому сжатию для предельных состояний первой группы, МПа. Rb = 17 МПа по табл. 6.8 [3].

b – ширина прямоугольного сечения, м. Принята равной 1 м.

 

 

Таким образом, высота сжатой зоны:

                                             

Определим проектную несущую способность (предельный изгибающий момент)  пролетной части плиты по ф. 8.9 [3]:        

                                                                          

                                                             

где h0рабочая высота сечения, равная h - a, м, где а – толщина защитного слоя бетона, м.

 38 кНм.

2. Найдем фактическую несущую способность пролетной части плиты (фактическая толщина защитного слоя бетона, а = 60 мм).

 кНм.

3. Вычислим относительную надежность пролетной части плиты y.

Относительная надежность определим по формуле (1.4):

4. Определим техническое состояние пролетной части плиты.

Так как y = 0,89  0,85  состояние конструкций – ограниченно работоспособное (по табл.1 [1]).

Существующие дефекты приводят к снижению несущей способности отдельных конструкций или фрагментов конструкции. Для продолжения нормальной эксплуатации требуется ремонт по устранению дефектных конструкций.

 

5. Разработаем эскиз рационального способа усиления пролетной части плиты.

Эскиз усиления представлен на рис. 6.

Рис. 6. Эскиз усиления монолитной железобетонной балочной плиты

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Оценка влияния строительных дефектов на техническое состояние конструкций: методические указания к выполнению практических заданий и домашних работ по дисциплине «Управление качеством в строительстве» / Фомин Н.И. Екатеринбург: ФГАОУ ВПО «УрФУ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина», 2017.

2. СП 16.13330.2017 «Стальные конструкции»

3. СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции»

4. СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции»

5. Пособие по практическому выявлению пригодности к восстановлению поврежденных строительных конструкций зданий и сооружений и способам их оперативного усиления / Москва, 1996 г.

6. Мальганов, А.И. Восстановление и усиление строительных конструкций аварийных и реконструируемых зданий / А.И. Мальганов, В.С. Плевков, А.И. Полищук. – Томск: Томский межотраслевой ЦНТИ, 1990. – 316 с.

 


Смотрите также




© 2008- GivoyDom.ru