Усиление железобетонных балок с нормальными трещинами (стр. 1 из 2)

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	4 16 AIII	2 10AI	7.0	25	60

Принятые материалы и их характеристики:

· Бетон В20: R_b = 11.5МПа,

;

· Арматура: АIII с R_S = 365МПа, AI с R_S = 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

R_S – расчетное сопротивление продольной арматуры растяжению;

A_S – площадь продольной арматуры;

R_b – 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

R_b – 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

В_Red – жесткость приведенного сечения балки;

E_b – 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 I_x:

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