Усиление железобетонной балки наклейкой стального листа с установкой шпренгельных затяжек.

Усиление строительных конструкций».

Выполнил:

студент гр. С09-2

Чикунов А.А.

Проверил:

Есипов А.В.

Тюмень-20013

Задача №1.

Усиление железобетонной балки наклейкой стального листа с установкой шпренгельных затяжек.

Характеристики материала:

Бетон В30

Продольная арматура:

В растянутой зоне А-III 6 d 22

В сжатой зоне А-III 3 d 20

балка запроектирована на нагрузку q = 80 кН/м

1. Определение несущей способности балки до усиления.

2.Увеличиваем нагрузку на 40% => q=112кН/м

Необходимая величина разгрузочного момента

 

Расчет прочности нормальных сечений железобетонной изгибаемой балки, усиленной наклейкой стального листа в растянутой зоне.

Расстояние от опоры на которое необходимо установить стальной лист

Необходимое натяжение стального листа.

 

Необходимая площадь поперечного сечения листа.

, . Принимаем , , .

Лист натягивают затяжками до набора прочности клея

Принимаем натяжение с запасом 4­­-5% N=50000 кг.

После набора прочности клея затяжки, натягивающие лист ослабляют.

 

 

Подберём шпренгель из арматурной стали: AIII, Rs=3750кгс/см2.

 

Принимаем 2d32 AIII (Аф=16,08 см2)

 

 

Эпюра изгибающих моментов от внешней нагрузки и продольного усилия N с эксцентриситетом е=0,3м.

 

Подберем размеры анкерного устройства.

 

Принимаем сталь С245;Ry=2350кг/см2

Run=3800 кг/см2;

Тип электрода Э46А

Марка сворной проволоки Св-08ГА;

Rwun=4600 кг/см2;

Rwf=2050 кг/см2;

Rwz=0,45 Run=0,45*3800=1710 кг/см2.

 

Принимаем деталь для закрепления шпренгельной затяжки, сваренную из трех пластин: ,

 

 

 

По металлу шва:

 

По металлу границы сплавления:

 

 

 

 

-Подберём размеры уголка.

 

 

 

По металлу шва:

 

 

По металлу границы сплавления:

 

Принимаем уголок 200/125 толщиной t=12мм.

 

-Подберём размер пластины

 

 

По металлу шва:

 

По металлу границы сплавления:

 

Принимаем размер пластины:

 

 

Задача №2.

“Подведение разгружающих подкосов”

Исходные данные:

Необходимо найти несущую способность железобетонной балки и провести ее усиление с помощью разгружающих подкосов. Балка имеет пролет 8 метров, h=500мм. и b=250мм. Материал балки – бетон В25, Rb=148кг/см². Армирование выполняется арматурой А-III, Rs=3750кг/см².

Решение:

Расчетная схема балки:

 

1. Нахожу несущую способность железобетонной балки

h₀=h-a=500-30=470 мм.

А=30 мм.-защитный слой

М₁= ;

М₁ =

Определим критическую нагрузку, действующую на балку:

=> 1064 кг/м.

= =8512 кг*м.

Увеличим нагрузку на 40 %, q_кр=1,4*1064=1490 кг/м,

= =11920 кг*м

Необходимая величина разгружающего момента:

Определим расстояние от опоры на которое необходимо установить концы затяжки:

Принимаем расстояние от опор 1,9 метра.

 

 

х₁=5512,54кгс.

 

 

 

Рассчитаем усилия в стержнях:

N₁=N/cos30=5512.54/0.866=6365.52 кг.

N₂=N₁/cos60=6365,52*0,5=3182,76 кг.

 

 

Затяжка:

Сечение элемента: труба квадратная 80х3 (ГОСТ 12336-66)

А=9,24см²

Сталь принимаем с 245 с Ry=2450 кг/см².

- условие выполняется.

 

Подкос:

Расчетная схема:

Сечение элемента: два уголка равнополочных 25х4 (ГОСТ 8509-86)

А=1,86*2=3,72см²

Сталь принимаем с 245 с Ry=2450 кг/см².

 

Расчет на устойчивость элементов сплошного сечения при центральном сжатии силой N следует выполнять по формуле:

Для данной расчетной схемы μ=1

lef=l* μ=235*1=235см.

Сечение элемента: уголок равнополочный 25х4 (ГОСТ 8509-72)

А=1,86см²; ix=0,74см.

По приложению Д [1] φ=0,984

- условие выполняется.