Усиление железобетонных балок с нормальными трещинами (стр. 2 из 2)
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.
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 2
10 AI с RS = 225МПа; АS = 157мм2.2.1 Определение высоты сжатой зоны бетона
, гдеRS – 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 2
18АIV.Приводим фактическую площадь сечения к площади рабочей арматуры балки класса АIII
, гдеRS(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
, гдеAS – 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
, гдеRS – 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 выполняется6 Определение момента способного выдержать сечением
;т.к.
> 
- то значит, действующая нагрузка будет воспринята конструкцией и положение затяжек оставляем без изменений7 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.
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.