Расчет строительных конструкций


Строительные калькуляторы

Расчет деревянной стойки для беседки подразумевает собой нахождение оптимального сечения данной стойки. Задача это не сложная и сводится к проверке стойки на прочность и устойчивость. Проверку будем проводить согласно своду правил СП 64.13330.2017 «Деревянные конструкции». Основной задачей расчета деревянного перекрытия является подбор сечения и шага деревянных балок. Шаг деревянных балок обычно принимают 0.5-1.5м, а сечение приходится рассчитывать. Непосредственно этой задачей мы и будем заниматься в данном примере. При расчете фермы одной из первоочередных задач является нахождение нагрузок на ферму. Для этого необходимо собрать нагрузки от всех вышележащих конструкций и правильно передать их на ферму. При расчете ветровой нагрузки необходимо учитывать многие ее составляющие, но для упрощения всего расчета будем считать ее основную составляющую – среднюю составляющую основной ветровой нагрузки Wm. Устройство крыши, расчет основных размеров и определение угла наклона крыши. Сбор нагрузок на крышу (постоянная, снеговая и ветровая нагрузки). Расчет стропилы на прочность. Этот вид кровельных материалов является одним из самых надёжных и доступных для облицовки крыши. У него достаточно широкий спектр использования — профнастил применяют во время отделки больших и маленьких торговых площадей, высотных зданий, загородных домов. Его цветовая гамма позволяет создавать дизайнерские проекты, которые придадут готовому зданию изысканности и, кроме того, защитят крышу от протеканий. Зачастую у нас нету возможности применить обычную балку для того или иного строения, и мы вынуждены применять более сложную конструкцию, которая называется ферма.

prostobuild.ru

Расчет конструкций

вернуться на главную страницу

ПРИСТУПАЯ К РАСЧЕТАМ

СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ

⇒  Каталог материалов (собственный вес)
⇒  Предельные прогибы

РАСЧЕТЫ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

РАСЧЕТЫ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ — ОКОНЧАНИЕ

Для облегчения этого этапа разработаны следующие разделы:Выполнение различных расчетов конструктивных элементов зданий и сооружений является не только одним из самых ответственных этапов проектирования, но и требует высокого уровня подготовки специалиста, больших знаний, опыта и даже инженерной интуиции.Расчеты строительных конструкций.

1. КЛИМАТОЛОГИЯ

Первое с чего начинается расчет строительных конструкций это определение места положения объекта. Раздел климатология содержит справочную информацию о районировании территории РФ по различным климатическим характеристикам. Удобные карты и таблицы позволяют быстро получить необходимую информацию.

2. СБОР НАГРУЗОК

После определения места нахождения объекта, можно приступить к сбору нагрузок. В этом разделе будут собраны справочные данные и примеры сбора нагрузок на различные типы несущих конструкций.

3. РАСЧЕТ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ

Расчет фундаментов, а также оснований обычно рассчитывают в последнюю очередь, т.к. нагрузки на эти конструкции передаются от расположенных выше конструкций и без их расчета, нельзя получить точных нагрузок на основания и фундаменты. Этот раздел содержит справочные данные для расчета оснований и грунтов.

4. РАСЧЕТ КМ И КЖ

(Расчет металлических конструкций и железобетонных конструкций)

Выполнение расчетов металлических и железобетонных конструкций временно объединим в один раздел, а по мере накопления материала, эти разделы будут разделены.

5. РАСЧЕТ КК И ДК

(Расчет каменных конструкций  и деревянных конструкций)

Выполнение расчетов каменных и деревянных конструкций временно объединим в один раздел, а по мере накопления материала, эти разделы будут разделены

saitinpro.ru

Расчет строительных конструкций

Расчет строительных конструкций — это операция, которая проводится в целях обеспечения необходимых характеристик объекта, включая прочность, долговечность и безопасность. Притом учитываются не только эксплуатационные условия, но и транспортировочные, монтажные.

Данная процедура осуществляется на стадии проектирования строительных конструкций. Расчет позволяет выявить необходимые размеры соединительных деталей, помогает определить возникающие от действующих нагрузок усилия.

Если возведение здания или сооружения подразумевает использование железобетонных изделий, то расчет строительных конструкций понадобится для выявления оптимального количества арматуры. Важность последнего момента мы уже обсуждали чуть ранее:

Читайте также

Иными словами, расчет строительных конструкций является обязательным условием для разработки многих проектных документов, включая рабочие чертежи. Данная операция подразумевает использование современного программного обеспечения, позволяющего в оперативные сроки получить высокоточные результаты. Применяются специальные расчетные комплексы, при необходимости специалист прибегает к методике 3D-моделирования.

Расчет строительных конструкций в России уже более полувека осуществляется по методу предельных состояний. Последний базируется на комплексном исследовании несущей способности конструкций путём реализации процедур как теоретического характера, так и практического. Метод предельных состояний примечателен тем, что позволяет учесть несущую способность объекта с намного большей точностью, нежели это будет возможно в рамках иных подходов. Именно он имеет наибольшую эффективность в вопросах определения оптимального использования ресурсов при создании строительных конструкций.

Предельное состояние — это такое состояние объекта, при котором дальнейшая эксплуатация последнего становится недопустима или опасна. Законодательством нашей страны обозначено два вида предельных состояний: по полной непригодности к дальнейшей эксплуатации и по непригодности к нормальной эксплуатации.

Расчет строительных конструкций может проводиться в отношении самых разных составных объекта недвижимости. Неофициальная классификация расчетных процедур имеет следующий вид:

  1. в отношении несущих конструкции;
  2. в отношении ограждающих конструкции;
  3. расчет усиления конструкции.

Первый пункт включает стены, колонны и тому подобные элементы.

Второй пункт рассматривает различные перекрытия, перегородки.

Расчет усиления конструкции может потребоваться в том случае, когда обозначились какие-либо проблемы с несущей способностью как сооружения целиком, так и какого-то частного его элемента. Несмотря на то, что данный пункт имеет ярко выраженную специфику, реализуемые в рамках него операции проводятся довольно часто. Расчет строительных конструкций нередко проводится именно для того, чтобы разработать программу усиления дефектного объекта, поскольку без должного теоретического обоснования за ситуацию такого рода браться не всегда целесообразно.

Неофициальной вышеобозначенная классификация названа в силу того, что ни в каких нормативных документах она в таком виде не закреплена. Приведена она скорее для удобства читателя, так что считать её законодательно обоснованной не стоит.

Расчет строительных конструкций различного характера

Расчет строительных конструкций металлического характера включает изучение различных стоек, балок, а также участков сопряжения объектов. Помимо прочего, в рамках данной процедуры рассматриваются сварные элементы. Расчет строительных конструкций металлического характера начинается с установления размерных характеристик изделий: подбираются габариты последних, размеры их сечений и многое другое. Выясняется также и марка стали. Часть необходимой информации специалист может получить из имеющегося у него на руках пакета документов по конкретному строительству, однако не всё и не всегда выясняется так просто. Впрочем, недостающие значения обычно узнаются после проведения технического обследования сооружения. Уже имеющаяся информация в таком случае просто уточняется. В некоторых случаях недостаточно будет и этого: так, например, марка стали иногда может быть установлена только по итогам лабораторных исследований.

Читайте также

Как мы уже выяснили чуть ранее, расчет строительных конструкций может осуществляться также в отношении железобетонных объектов, включая фундаменты, плиты и прочие изделия из данного материала. В ходе проведения расчетов специалист выясняет диаметр арматуры, которая будет внедрена в структуру объекта, а также класс бетона. Опираясь на имеющийся опыт, можем отметить, что именно расчет железобетонных конструкций требует наибольшего вложения трудовых и временных ресурсов. Зачастую требуется привлечение дополнительных специалистов: в том числе и в целях решения каких-либо сложных или специфических вопросов. Популярность железобетона в качестве строительного материала обусловила широкий спрос и на расчет железобетонных конструкций. Примечательно, что своевременное привлечение способно помочь заказчику сэкономить довольно значительную часть бюджета проекта, поскольку только проведением предварительных расчетов можно добиться оптимальной материалоемкости объекта.

Если говорить о каменных изделиях, то расчет строительных конструкций может быть ориентирован на выявление прочностных характеристик данных объектов, реального уровня их устойчивости.

Теплотехнический расчет строительных конструкций

В этом случае расчет строительных конструкций осуществляется в целях выявления необходимого в конкретном случае теплоизоляционного материала. Для последнего в ходе процедуры определяется также и оптимальный показатель толщины, при котором необходимые термоизоляционные характеристики объекта будут достигнуты с минимальными денежными вложениями.

Читайте также

Ограждающие конструкции является разновидностью строительных конструкций. Именно они формируют наружную оболочку строения, защищая объект от вредных для него воздействий — тепло, влага и прочее. Они также могут использоваться для разделения сооружения на отдельные секции, комнаты, офисы. В своём составе ограждающие конструкции могут иметь разнообразные утеплители, включая, к примеру, пенопласт.

Теплотехнический расчет строительных конструкций подразумевает исследование различных параметров материалов, использованных при укладке стен. Притом речь не только об их собственных характеристиках, но и об условиях среды. В частности, при необходимости будет учтена влажность воздуха.

По результатам всех проведённых процедур специалисты смогут предоставить заказчику данные относительно необходимой толщины теплоизоляционного материала в обозначенной климатической зоне.

Теплотехнический расчет имеет большое значение не только в рамках нового строительства, но и при реконструкции зданий.

Специалисты нашей экспертной организации будут рады провести для Вас все требуемые исследования, включая в том числе и лабораторные при возникновении необходимости.  Теплотехнический расчет будет выполнен на высоком уровне качества и в самые кратчайшие сроки.

Наша организация проводит расчеты строительных конструкций любого вида. Если в ходе работ будет обнаружено, что тому или иному объекту необходимо срочное усиление, специалисты оперативно разработают соответствующую документацию с включением всех необходимых деталей по конкретному процессу. Мы гарантируем своим клиентам индивидуальный подход, высокий уровень профессионализма наших экспертов. Приятный факт для потенциального заказчика заключается ещё и в том, что все услуги предлагаются по очень лояльным ценам.

Расчет строительных конструкций. Заключение

Расчет строительных конструкций может оказаться необходим в самых различных ситуациях. Значение процедуры неоценимо при разработке проектной документации, проведении работ по реконструкции или капитальному ремонту сооружения.

Читайте также

Кроме того, расчет строительных конструкций незаменим в ситуациях, когда обозначилась необходимость в получении достоверной информации относительно реальной несущей способности объекта. Если планируется усиление конкретных элементов здания, то без соответствующего теоретического обоснования также не обойтись.

К тому же, именно качественный расчет позволяет использовать ресурсы оптимально, в конечном итоге позволяя заказчику сэкономить большое количество средств просто за счёт того, что были исключены лишние и ничем не обоснованные затраты.

Основываясь на вышесказанном, справедливо будет говорить о большой важности качественного расчета строительных конструкций. Чтобы иметь уверенность в полученных по итогам всех процедур результатах, рекомендуется обращаться только в проверенные компании. Например, в нашу экспертную организацию. Мы обладаем внушительным опытом в решении аналогичных задач, имеем большое количество довольных клиентов.

Первичная консультация бесплатна..

Оценок: 4 - Рейтинг: 5,00 Загрузка...

expert-stroy.com

Расчет строительных конструкций

Содержание

  1. Типы расчетов строительных конструкций
  2. Расчет железобетонных конструкций
  3. Расчет металлических конструкций
  4. Расчет каменных конструкций
  5. Расчет деревянных конструкций
  6. В каких случаях необходим расчет строительных конструкций?
  7. Заказать расчет и проектирование строительных конструкций

В настоящее время весьма велики масштабы создания таких объектов как строительные конструкции. Расчет и проектирование данных построек является весьма сложной задачей. Поэтому эти услуги пользуются повышенным спросом. Расчет строительных конструкций предназначен для работы с постройками различной степени сложности. Помимо этого, расчет проводится для конструкций из самых разных материалов:

Расчет строительных конструкций и оснований используется для того, чтобы определять степень прочности объекта. Также он позволяет установить устойчивость конструкции и её соответствие принятым нормативам. Расчеты элементов строительных конструкций включают в себя несколько мероприятий, во время которых применяются специальные программы и расчетные комплексы. Это дает возможность установить реальную прочность конструкций с большой точностью.

Типы расчетов строительных конструкций

Все расчеты разделены на три основных типа:

Методы расчета строительных конструкций меняются в зависимости от материала, из которого состоят данные объекты. Поэтому изучение железобетонных конструкций будет существенно отличаться от проверки деревянных конструкций.

Расчет железобетонных конструкций

При проведении исследования выявляются такие показатели как класс бетона, а также класс и диаметр рабочей арматуры. Выполнение расчета возможно лишь с использованием сведений из проектной документации, а также информации, полученной при вскрытии объекта. Отличительной особенностью расчета железобетонных конструкций является его трудоемкость. Это связано с необходимостью изучения монолитных железобетонных объектов. При их проверке часто используются особые расчетные комплекты.

Расчет металлических конструкций

Выполнение данного расчета осуществляется с изучением сварных и болтовых соединений. Очень важно перед исследованием получить информацию относительно размеров объекта, марки стали и размеров сечений. В основном она берется из проектной документации. Однако также есть возможность получения сведений с помощью технического обследования. Некоторые марки металла требуют выполнения лабораторных исследований. В качестве образцов обычно используется металлическая стружка.

Расчет каменных конструкций

Для каменных конструкций наиболее важными характеристиками являются прочность и устойчивость. Потребность в проведении расчета возникает в связи с появлением трещин или других дефектов на поверхности стен или столбов. Поэтому без проверки сложно определить, пригоден ли объект к дальнейшей эксплуатации. В ходе исследования выполняется сбор образцов и их последующее изучение в лаборатории. Во многих случаях возникает потребность в проверке физико-механических свойств почвы.

Расчет деревянных конструкций

Особенностью данного исследования является необходимость выявления сорта древесины. Если проектная документация отсутствует, то производится вскрытие перекрытий, для чего применяется современное оборудование.

В каких случаях необходим расчет строительных конструкций?

Существуют различные ситуации, в которых выполняется данное исследование:

Заказать расчет и проектирование строительных конструкций

На выгодных условиях воспользоваться данной услугой можно в нашей компании. Наши специалисты обладают многолетним опытом проведения исследований этого типа. Поэтому они изучат все важные характеристики объекта в кратчайшие сроки.

Цена и сроки на Расчет строительных конструкций

Наш специалист связывается с Вами и уточняет детали

Мы расчитываем стоимость и сроки работ

Составляем и подписываем договор

Наши эксперты выезжает к Вам и приступает к работе

Выдаем экспертное заключение и все необходимые документы

Мы работаем с 2010 года. За это время мы накопили солидны опыт. Как известно, в ходе судебных разбирательств часто возникает потребность в проведении экспертизы. Срок оказания подобной помощи будет кратчайшим.

Решение трудных задач

Мы выполним любые задачи, которые Вы поставите

Доступные цены

Для каждого заказчика найдется приемлемая цена

Качественное выполнение

Работы соответствуют требованиям законодательства РФ

Сжатые сроки

Подстраиваемся под требования заказчика

Персональный подход

С каждым заказчиком работает отдельная группа

Работают профессионалы

Стаж работы каждого не менее 5 лет

Проектирование здания гостиницы

Проектирование объектов производства

Проектирование животноводческих ферм

Проектирование полигона

Лицензии

АНО «Центр независимых строительных экспертиз» является организацией, проводящей значительное количество как экспертиз, испытаний, обследований, расчетов так и проектирование, строительный контроль, аудит.

»

Приборная база применяемая при проведении экспертиз

В своем рабочем процессе эксперты АНО «Центр независимых строительных экспертиз» используют широкий спектр инструментальных методов исследования с применением высокотехнологичных приборов и программного обеспечения

Установка алмазного бурения Husqvarna DMS 240

Профессиональная алмазная установка с двухскоростным двигателем для выбора оптимального режима работы, максимальный диаметр алмазных коронок 250 мм. Оснащена электронной защитой от перегрузки и светодиодным индикатором нагрузки, предохраняющими электромотор от перегрева.

Детектор Bosch GMS 120

Предназначен для обнаружения в стенах, потолках и полах металлов (черных и цветных металлов, например, арматурной стали),деревянных балок, а также электрокабелей под напряжением. Самый надежный мультидетектор в своем классе.

Измеритель адгезии ПСО-5мг4с

Предназначены для контроля прочности сцепления керамической плитки, фактурных покрытий, штукатурки, защитных, лакокрасочных покрытий с основанием, методом нормального отрыва стальных дисков (пластин) по ГОСТ 28089, 28574, 31356, 31376 и др., а также для контроля прочности сцепления кирпича (камней) в кладке по ГОСТ 24992.

Измеритель влажности Влагомер-МГ4У

Прибор обеспечивает возможность измерения влажности сыпучих материалов (песок, засыпки), твердых материалов (бетон, растворная стяжка, штукатурка, кирпич) и древесины в лабораторных, производственных и натурных условиях.

Измеритель прочности бетона ADA Schmidt Hammer

Склерометр Schmidt Hammer 225 предназначен для определения прочности бетона в бетонных и железобетонных конструкциях и изделиях методом упругого отскока.

Комплект ВИК эксперт

Комплект для проведения визуального и измерительного контроля, используется для проведения неразрушающего контроля сварочных швов, основных материалов, таких как: детали, полуфабрикаты, сборочные единицы, а также наплавленных поверхностей трубопроводов и оборудования, на которые действуют правила безопасной эксплуатации и устройства оборудования, а также трубопроводов атомных энергетических установок.

Лазерный дальномер Leica Disto D2

Компактная и удобная модель была специально разработана для использования в помещении и на улице на небольшие расстояния. Специальные кнопки для сложения, вычитания, расчета площади и объема делают измерения с лазерной рулеткой Leica DISTO D2 быстрыми и надежными.

Измеритель прочности бетона ПОС-50МГ4 Скол

Предназначен для неразрушающего контроля прочности бетона методом отрыва со скалыванием и скалывания ребра по ГОСТ 22690. Отличительной особенностью приборов является устройство для измерения величины проскальзывания анкера и электронный силоизмеритель, обеспечивающий индикацию текущей нагрузки и скорости нагружения с фиксацией усилия вырыва.

Лазерный построитель плоскостей

Компактный инструмент профессионального класса с одной горизонтальной и двумя вертикальными линиями. Имеет диапазон работы до 40 метров, с отражающей пластиной 20 метров, с приемником 80 метров. Нивелир просто и быстро справляется с построением вертикальных и горизонтальных линий с точностью ±0.2 мм/м и диапазоном самонивелирования ± 4°.

Нивелир GOL 26 D Bosch

Визир для грубого выравнивания. Пентапризма для удобного контроля за сферическим уровнем. Большая кнопка фокусировки для простого выравнивания. Светосильный объектив для четкого прицеливания измерительной рейки.

Пирометр Testo

Универсальный ИК-термометр идеально подходит для быстрого и точного измерения поверхностной температуры в секторе ОВК и промышленности.

Уровень электронный BOSCH Professional GIM 60 L

С помощью точечного лазера Bosch GIM 60L проецирует требуемый угол на дистанцию до 30 метров. Это пригодится, например, при прокладке инфраструктурных коммуникаций.

Эколайт-01

Профессиональный многофункциональный измеритель искусственной и естественной освещенности, яркости самосветящихся объектов, коэффициента пульсации газоразрядных, светодиодных ламп, экранов мониторов в видимом световом диапазоне длин волн.

KIMO AMI 300

Многофункциональный измеритель параметров окружающей среды AMI 300 предназначен для измерения дифференциального давления, скорости потока воздуха и его объемного расхода, измерения относительной влажности и температуры воздуха, концентрации СО и СО2 в окружающем воздухе, измерения скорости вращения.

Мегаомметр е6-31

Предназначен для измерения сопротивления изоляции электрических цепей, не находящихся под напряжением и измерения переменного напряжения

»

cnse24.ru

Расчет конструкций / Доктор Лом. Первая помощь при ремонте

Любой человек, самостоятельно занимающийся строительством или капитальным ремонтом своего дома, рано или поздно сталкивается с проблемами. То нужно определить сечение металлической перемычки, то рассчитать сечение несущей деревянной или железобетонной балки, то еще что-нибудь. Сделать это в принципе не сложно, если хоть немного разбираешься в строительной физике и, в частности, в сопромате, да вот беда - в средних школах ни строительную физику, ни сопротивление материалов не преподают. Считается, что знание даты восстания Спартака или даты начала 30-летней войны, тонкостей классификации растительных соцветий и пр. для обычного человека намного важнее, чем умение самостоятельно рассчитать строительную конструкцию.

Тем не менее проблемы нужно как-то решать и тут возможны только 2 основных варианта:

1. Посмотреть, как сделал сосед или знакомый, и сделать точно также. Если у соседа конструкция стоит, значит, и у Вас не обвалится, а если у обоих дом развалился, то будет не так обидно. Обсуждение проблемы расчета конструкций на форумах чаще всего представляет собой первый вариант решения проблемы.

2. Попробовать самому разобраться в особенностях расчета различных строительных конструкций. Это, конечно, немного сложнее, чем многочасовой серфинг просторами интернета в поисках подходящего описания, но если потратить всего несколько минут на изучение основ теории сопротивления материалов, и посмотреть как выводятся основные расчетные формулы, чтобы понять методику расчета, то в итоге необходимый расчет Вы вполне сможете сделать сами. Основные примеры расчета строительных конструкций приводятся в отдельных статьях (см. ниже), а здесь, чтобы далеко не бегать, собраны формулы для определения момента сопротивления и момента инерции наиболее часто встречающихся сечений строительных конструкций и расчетные значения для основных стальных горячекатанных профилей (что-то вроде сводного сортамента).

doctorlom.com

Расчет конструкций

Статистические и динамические расчеты по пространственным схемам позволяют определить напряженно-деформированное состояние конструкций и запроектировать здание или сооружение с максимальной экономией материала, но не в ущерб прочности и устойчивости системы.

Цель расчета строительных конструкций — обеспечить заданные условия эксплуатации и необходимую прочность при минимальном расходе материалов и минимальной затрате труда на изготовление и монтаж. Строительные конструкции рассчитывают на силовые и другие воздействия, определяющие их напряженное состояние и деформации, по предельным состояниям.

Под предельными состояниями подразумевают такие состояния, при которых конструкции перестают удовлетворять заданным эксплуатационным требованиям или требованиям при производстве работ.

В расчетах конструкций на действие статических и динамических нагрузок и воздействий, которым они могут подвергаться в течение строительства и заданного срока службы, учитываются следующие предельные состояния:

К предельным состояниям первой группы относятся: общая потеря устойчивости формы; потеря устойчивости положения; разрушение любого характера; переход конструкции в изменяемую систему; качественное изменение конфигурации; состояния, при которых возникает необходимость прекращения эксплуатации в результате текучести материала, сдвигов в соединениях, ползучести, недопустимых остаточных или полных перемещений или чрезмерного раскрытия трещин.

Первая группа по характеру предельных состояний разделяется на две подгруппы: по потере несущей способности (первые пять состояний) и по непригодности к эксплуатации (шестое состояние) вследствие развития недопустимых по величине остаточных перемещений (деформаций).

К предельным состояниям второй группы относятся состояния, затрудняющие нормальную эксплуатацию или снижающие долговечность вследствие появления недопустимых перемещений (прогибов, осадок, углов поворота, колебаний, трещин и т. п.).

Предельные состояния первой группы проверяются расчетом на максимальные (расчетные) нагрузки и воздействия, возможные при нарушении нормальной эксплуатации, предельные состояния второй группы — на эксплуатационные (нормативные) нагрузки и воздействия, отвечающие нормальной эксплуатации конструкций.

Надежность и гарантия от возникновения предельных состояний конструкции обеспечиваются надлежащим учетом возможных наиболее неблагоприятных характеристик материалов; перегрузок и наиболее невыгодного (но реально возможного) сочетания нагрузок и воздействий; условий и особенностей действительной работы конструкций и оснований; надлежащим выбором расчетных схем и предпосылок расчета, учетом в необходимых случаях пластических и реологических свойств материалов.

Нагрузки и воздействия

В процессе эксплуатации конструкции подвергаются различным нагрузкам и воздействиям.

Работа конструкции, а следовательно, и особенности ее расчета во многом зависят от природы, характера и продолжительности воздействий. Так, при взрыве следует учитывать влияние скорости нагружения на свойства материала; при воздействии низких температур — повышенную опасность хрупкого разрушения; при продолжительном воздействии — ползучесть материала.

Классификация нагрузок и воздействий. По своей природе нагрузки и воздействия подразделяют на:

Все эти нагрузки и воздействия вызывают в конструкциях усилия и перемещения и могут быть отнесены к прямым воздействиям. Кроме них на конструкции могут влиять биологические (гниение), химические (коррозия), радиационные и другие воздействия. Эти воздействия приводят к изменению свойств материала (снижению ударной вязкости при радиационном воздействии), меняют параметры работы элементов (уменьшение толщины элементов, повышение концентрации напряжений при коррозии) и в итоге влияют на несущую способность и долговечность конструкций. Такие воздействия называют косвенными.

Под характером воздействия будем понимать скорость и частоту приложения нагрузок. По этому признаку нагрузки подразделяют на статические, динамические и переменные многократно повторяющиеся.

При статических нагрузках скорость нагружения равна нулю или настолько мала, что вызываемые ими инерционные силы в расчете можно не учитывать и использовать методы статики сооружений.

При динамических нагрузках скорость нагружения высока и вызываемые ими инерционные силы необходимо учитывать при расчете конструкций. В этих случаях используются методы динамики сооружений. Нормы на проектирование стальных конструкций допускают учитывать влияние динамического характера нагрузок путем умножения статической нагрузки на коэффициент динамичности, устанавливаемый на основании теоретических или экспериментальных исследований.

При воздействии переменных многократно повторяющихся нагрузок в конструкциях могут возникнуть усталостные разрушения. В этом случае конструкции необходимо проверить на выносливость.

В зависимости от продолжительности действия нагрузки делят на постоянные и временные. Временные нагрузки в свою очередь подразделяют на длительные, кратковременные и особые.

Постоянными нагрузками называют такие, которые действуют на конструкцию постоянно: собственный вес строительных конструкций, давление фунта, воздействие предварительного напряжения конструкций и т. п.

Длительными нагрузками называют такие, которые действуют на конструкцию продолжительное время (но могут и отсутствовать): вес технологического оборудования, вес складируемых грузов, давление жидкостей и газов в резервуарах и трубопроводах.

Кратковременными нагрузками называют нагрузки, действующие непродолжительное время: снег, ветер, подвижные краны, нагрузки, возникающие при транспортировке, монтаже, ремонтах и испытаниях конструкций, температурные климатические воздействия и т. д.

Особые нагрузки — это нагрузки, которые могут появиться в исключительных случаях: сейсмические воздействия, аварийные нарушения технологического процесса, резкие просадки грунтов.

Нормативные и расчетные нагрузки. Все нагрузки в той или иной степени случайны и при математическом описании могут быть представлены в виде случайных величин (например, собственный вес конструкций) или случайных функций времени (например, ветер). Однако при расчете конструкций по предельным состояниям мы принимаем детерминированные значения нагрузок. Поэтому для обеспечения необходимого уровня надежности при расчете конструкций по первой группе предельных состояний следует принимать максимальные значения нагрузок с высокой степенью обеспеченности. При расчете по второй группе предельных состояний, т. е. в условиях нормальной эксплуатации, обеспеченность может быть ниже.

Основные положения по расчету устанавливают два значения нагрузок: нормативные и расчетные.

Нагрузки, отвечающие условиям нормальной эксплуатации, называют нормативными. Их величину устанавливают в нормах проектирования, оговаривают в техническом задании или определяют по проектным значениям геометрических параметров оборудования или конструкций.

Возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную (большую пли меньшую) сторону от их нормативных значений как вследствие естественной изменчивости нагрузок, так и отступлений от условий нормальной эксплуатации учитывается коэффициентом надежности по нагрузке γƒ. Значение этого коэффициента зависит от характера нагрузки и степени ее изменчивости. Так, нагрузки от собственного веса металлических конструкции могут отклоняться от нормативной в достаточно узких пределах (за счет допусков на размеры сечении, точности резки и т. п.), поэтому для этой нагрузки γƒ = 1,05.Снеговая же нагрузка меняется в весьма широких пределах и для нее коэффициент надежности по нагрузке достигает 1,6.

Значения коэффициентов надежности, но нагрузке определяют на основании статистической обработки результатов наблюдений, экспериментальных исследований или устанавливают на основании опыта проектирования.

Умножая нормативные значения нагрузок на коэффициенты надежности по нагрузке, получают, i>расчетные нагрузки F = Fnγƒ; q = qsub>nγƒ,

где Fn, qn — нормативные нагрузки.

Расчетные нагрузки представляют собой наибольшие в вероятностном смысле нагрузки и воздействия за время эксплуатации сооружения и имеют высокую обеспеченность. Для большинства расчетных нагрузок обеспеченность превышает 0,99.

Следует подчеркнуть, что коэффициенты надежности по нагрузке учитывают только изменчивость нагрузки и возможность превышения ею нормативных значений. Они не учитывают динамического характера нагрузки или перспективного возрастания нагрузки со временем, например при модернизации производства и смене оборудования. Эти факторы при необходимости учитывают отдельно.

Сочетания нагрузок. Как правило, на сооружение действует не одна, а несколько нагрузок. При расчете конструкций необходимо выбрать наиболее неблагоприятное их сочетание, позволяющее получить в каждом элементе максимальное из возможных усилие. Однако вероятность одновременного воздействия на сооружение всех возможных расчетных нагрузок очень мала, и если мы запроектируем сооружение на такую комбинацию нагрузок, то оно будет иметь излишние запасы несущей способности. Поэтому в нормах на проектирование установлены две категории расчетных сочетаний нагрузок:

Расчет удобно проводить на каждую нагрузку отдельно, а затем определять наиболее неблагоприятное сочетаний усилий. Если в основное сочетание входит одна временная нагрузка, ее принимают без снижения. При двух и более временных нагрузках основного сочетания их умножают на коэффициент сочетания ψ, учитывающий малую вероятность совместного действия расчетных значений. Для временных длительных нагрузок ψ1 = 0,95, для кратковременных ψ2 = 0,9. В особых сочетаниях ψ1 = 0,95, ψ1 = 0,8. при этом особую нагрузку принимают без снижения. Для сейсмических районов значения коэффициентов сочетаний установлены в специальных нормах.

techpr48.ru

8. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ УСИЛЕНИИ

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

7.9.Градирни

7.9.1.Основными повреждениями градирен являются: разрушение бетона и коррозия арматуры оболочки, опорной колоннады и водосборного бассейна, коррозия стальных конструкций и закладных деталей.

7.9.2.Ремонт водосборного бассейна, башни и опорной колоннады должен осуществляться путем устройства защитного слоя бетона, наносимого способом торкретирования с предварительным проведением необходимых подготовительных работ, согласно рекомендациям, изложенным в разделе 4.9.

7.9.3.Ремонт стальных конструкций градирен следует осуществлять путем усиления их приваркой дополнительных элементов (см. раздел 4.1) с последующим восстановлением антикоррозионной защиты.

Пример 1.

Требуется рассчитать необходимое усиление сварных швов соединения. Усиление осуществляется путем увеличения длины сварных швов (рис. 8.1а). Материал конструкции - сталь марки Вст3пс6. Электроды марки Э42. Сварка ручная. Действующее усилие на стык N = 350 кН.

Решение.

Усиление выполняется путем наварки дополнительных лобовых швов l2

Расчетное сопротивление углового шва срезу по металлу шва Rwf = 180 МПа = 18 кН/см2.

Коэффициент условий работы γC = 1.

При ручной сварке βf = 0,7; γwf = 1 (см. СНиII II-23-81),

Принимаем длину лобового шва, равной длине стыковой накладки l2 - 20 см.

Расчетная длина лобового шва lw2 - l2 - 1= 20 - 1 = 19 см.

Длина одного флангового шва l1 = 17 см.

144

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Расчетная длина одного флангового шва lw1 = l1 - 1 = 17 - 1 = 16 см.

Катеты существующих фланговых швов Kf = 0,6 см

Определяем значение продольной силы, воспринимаемой всеми существующими фланговыми сварными швами

N1 = Rwf·γwf·γC·βf·KfΣlw1= 18×1×1×0,7×0,6×16×2 = 242 кН < N = 350 кН, т.е.

несущая способность сварного соединения недостаточна.

Усилие, приходящееся на дополнительный лобовой шов усиления составит:

N2 = N - N1 = 350 - 242 = 108 кН

Требуемый катет дополнительного лобового сварного шва равен

По конструктивным требованиям толщина сварного шва при наибольшей толщине свариваемых элементов 10 мм не может быть меньше 5 мм. Окончательно принимаем лобовые сварные швы толщиной 5 мм.

Пример 2.

Рассчитать необходимое усиление сварных швов прикрепления элемента, тлеющего сечение в виде двух спаренных уголков размером 75×75×6 мм. Существующие сварные швы выполнены длиной 190 мм, имеют катеты, равные 4 мм.

Материал конструкции - сталь марки Вст3пс6. Электроды Э42. Сварка ручная. Усилие в стержне на момент усиления N = 350 кН. Усиление произвести за счет увеличения толщины сварных швов (рис. 8.1б).

Решение.

Согласно СНиП II-23-81 имеем:

расчетное сопротивление углового шва срезу по металлу шва Rwf = 18 кН/см2;

коэффициент условий работы γC = 1;

145

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

При ручной сварке γwf = 1; βf = 0,7.

Длина швов сварных по обушку и перу l0 = lп = 19 см

Определим расчетные длины сварных швов по обушку и перу.

lw0 = lwn=l - 1 = 19 - 1 = 18 см

Усилия, приходящиеся соответственно на сварные швы по перу и обушку для двух уголков, равны:

N0 = 0,7×N = 0,7×350 = 245 кН;

Nn = 0,3×N = 0,3×350 = 105 кН.

Определяем необходимый катет сварного шва по перу и обушку

Оставляем принятую первоначальную толщину сварного шва по перу, равную 4 мм.

Толщина сварного шва по обушку с учетом округления должна быть равна 6 мм.

Таким образом, усиление сварного шва выполняется увеличением толщины, существующего шва по обушку путем наплавки дополнительного металла толщиной, равной 6 - 4 = 2 мм.

Пример 3.

Изгибаемый элемент из прокатного двутавра 40Б1 по ТУ 14-2-24-72 в результате длительной эксплуатации получил равномерную коррозию (рис. 8.2а) с уменьшением толщины стенки полок на 1 мм (по 0,5 мм с каждой стороны). Материал конструкции - сталь марки Вст3кп2. Требуется рассчитать усиление для восстановительного ремонта элемента.

146

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Решение.

Расчетное сопротивление стали марки Вст3кп2 Ry = 22,5 кН/см2; коэффициент условий работы γС = 1.

Рис. 8.1. К расчету усиления сварных швов

а - усиление сварных швов путем увеличения их длины; б - то же, путем увеличения их толщины;

1 - фланговые (существующие) сварные швы; 2 - лобовые сварные швы усиления; 3 - обушок; 4 - перо; 5 - усиленный сварной шов; 6 - первоначальный шов

147

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Рис. 8.2. К расчету усиления стальной балки и колонны

а - первоначальное сечение балки; б - приведенное сечение балки с учетом коррозии; в - усиленное сечение балки; г - к расчету колонны; 1 - уголки усиления (4L 50×50×5); 2 - листы усиления (160×8 мм).

Для двутавра 40Б1 по сортаменту следующие геометрические характеристики: момент инерции относительно оси JХ= 15810 см4; момент сопротивления относительно оси WХ = 799 см3

Определяем первоначальную несущую способность изгибаемого элемента. Расчетный изгибающий момент, воспринимаемый сечением (рис. 8.2а) равен:

МХ= WX·Ry·γC = 799×22,5×1 = 17980 кН·см = 179,8 кН·м

148

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Усиление сечения изгибаемого элемента осуществляем путем приварки к нему сплошными сварными швами катетом 4 мм четырех уголков 50×50×5 (рис. 8.2в).

Площадь сечения уголка Fуг = 4,80 см2;

Момент инерции Jx.уг= 11,2 см4; расстояние до центра тяжести Z0 = 1,42 см.

Для вычисления геометрических характеристик прокорродированного сечения двутавра заменяем его приведенным сечением, показанным на рис. 8.2б.

Определим геометрические характеристики приведенного сечения. Момент инерции приведенного сечения относительно оси X равен:

Момент сопротивления приведенного сечения относительно оси X равен:

В результате коррозии произошло уменьшение момента сопротивления на

Вычисляем момент инерции, усиленного сечения относительно оси X:

Jx = Jх прив + 4Jх уг + 4Fх уг·α2 = 13269 + 4×11,2 + 4×4,80(1,42 + 13,81)2 = 17767

см4

Момент сопротивления усиленного сечения равен

149

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Делаем проверку усиленного сечения

= 17980 = 19,92 кН/см2 ≤ RyγC = 22,5×1 = 22,5 кН/см2

Следовательно, прочность сечения обеспечена и отвечает первоначальной прочности, принятой по проекту.

Пример 4.

Требуется рассчитать необходимое усиление центрально сжатого элемента из прокатного двутавра (рис. 8.2г). Элемент изготовлен из двутавра 26Б1 по ТУ 14-2-24-72. Материал конструкции - сталь марки Вст3кп2. Электроды марки Э42. На элемент действует расчетная продольная сжимающая сила N = 800 кН, что превышает проектное значение этой силы. Высота колонн Н = 3 м.

Решение.

Усиление выполняем путем приварки к существующему сечению двутавра 26Б1 двух полос сечением 8×160 мм из стали марки Вст3кп2. Приварка полос осуществляется к полкам двутавра сплошным угловым сварным швом катетом 5 мм.

По сортаменту имеем основные геометрические размеры и характеристики существующего сечения двутавра 26Б1:

площадь сечения А = 35,3 см;

момент инерции относительно осей X и У равны соответственно JX = 4020 см4;

Jу = 246 см4.

150

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

По СНиП II-23-81 расчетное сопротивление для прокатной стали Вст3кп2 Ry = 225 МПа, коэффициент условий работы γC = 1.

Определяем полную площадь сечения колонны из прокатного двутавра 26Б1 после усиления

А = 35,3 + 2×16×0,8 = 60,9 см2

Вычисляем моменты инерции для усиленного сечения колонны относительно осей X и У:

JX = JX сущ + JX усил. = 4020 + 2×0,8×16

= 8534,78 см4;

Jy = Jy сущ + Jy усил. = 246 + 2

= 792,13 см4;

Радиусы инерции усиленного сечения колонн соответственно для осей X и У равны:

Расчетная длина колонны равна

lx = ly = Н = 3 м.

Определяем гибкость усиленного сечения колонны относительно осей X и У

151

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

По наибольшей гибкости (по интерполяции) по СНиП II-23-81* находим значение коэффициента продольного изгиба.

При λy = 83,1; φ = 0,664.

Проверку устойчивости колонны с усиленным сечением производим по формуле:

кН/см2 < 22,5×1 = 22,5 кН/см2

Следовательно, несущая способность колонны обеспечена.

Пример 5.

Требуется выполнить усиление центрально нагруженного кирпичного столба высотой Н = 3 м и сечением в×h = 51×51 см (рис. 8.3). Столб выполнен из глиняного кирпича пластического прессования марки 100 на цементном растворе марки 25, представляет собой свободно стоящую конструкцию, на которую передается продольная сила от расчетных нагрузок N = 350 кН. В кладке кирпичного столба в процессе эксплуатации возникли трещины с раскрытием до 2 мм и пересекающие не более восьми рядов.

Решение.

Определяем несущую способность существующей кладки.

Расчетная высота столба для принятой схемы опирания равна lQ = 2Н = 2×3 = 6

м.

152

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Гибкость столба в плоскости сечения равна

По таблицам 15 и 18 СНиП II-22-81 находим упругую характеристику заданной кладки α = 1000 и коэффициент продольного изгиба φ = 0,845.

153

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Рис. 8.3. К расчету усиления кирпичного столба стальной обоймой

1 - кирпичная кладка; 2 - уголки усиления 50×50×5; 3 - планки сечением 35×5 мм.

Так как h > 30 см, то коэффициент, учитывающий влияние длительной нагрузки тД = 1; для заданного вида кладки расчетное сопротивление сжатию кладки R = 1,3×0,9 = 1,17 МПа, Площадь сечения кирпичного столба равна F = 0,51×0,51 = 0,26 м < 0,3 м, поэтому коэффициент условий работы кладки mK = 0,8.

Расчетное сопротивление сжатию кладки с учетом коэффициента условий работы кладки равно R = 1,17×1,8 = 0,936 МПа.

Несущая способность кирпичного центрально нагруженного столба определяется по условию:

Nсеч = γТmg·φ·R·F

где γТ = 0,5 - коэффициент снижения несущей способности каменных конструкций при наличии повреждений.

Nсеч= 0,5×1×0,845×0,0936×2600 = 102,8 кН < N =350 кН, т.е. прочность кирпичного столба не обеспечена, требуется усиление.

Принимаем усиление с помощью стальной обоймы, состоящей из четырех вертикальных стальных уголков 50×50×5 мм на полную высоту столба, установленных по углам элемента и соединенных друг с другом полосовой сталью (планками) через 30 см. Сечение планок назначаем 35×5 мм. Для защиты от коррозии стальная обойма покрывается цементной штукатуркой толщиной 25 мм. Принимаем для обоймы сталь марки Вст3кп класса A-I.

Расчетное сопротивление поперечной арматуры обоймы Rа.п. = 150 МПа;

Расчетное сопротивление продольной сжатой арматуры обоймы равно Rа.с =43 МПа.

Площадь сечения продольной арматуры стальной обоймы из уголков равна F'а = 4×4,8 = 19,2 см2

Несущая способность кладки, усиленной стальной обоймой из уголков, рассчитывается по формуле:

154

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

,

где

- процент армирования поперечными планками;

Fа= 3,5×0,5 =1,75 см2 - площадь сечения поперечной планки; S = 30 см - расстояние между осями поперечных планок; ψ = 1; η = 1 - коэффициент при центральном сжатии; тК = 0,7 - коэффициент условий работы для кладки с трещинами.

кН

390 кН > N = 350 кН, т.е. несущая способность усиленной конструкции обеспечена.

Пример 6.

Рассчитать необходимое усиление железобетонной колонны сечением 40×40 см под лотки усреднителя, поврежденной кислыми стоками (рис. 8.4).Расчетная продольная сила и изгибающий момент в месте заделки колонны N = 224 кН, М = 39 кН·м. Высота колонны Н = 4,45 м. В результате воздействия кислоты произошло разрушение защитного слоя бетона, продольной и поперечной арматуры колонны

Решение.

Усиление колонны осуществляем путем устройства железобетонной обоймы толщиной 50 мм с применением торкретирования.

155

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Рис 8.4. К расчету усиления железобетонной колонны

1 - существующая колонна; 2 - рабочая арматура Ø 16 А-III; 3 - хомуты Ø 8 A-I шаг 100 мм; 4 - место приварки арматуры усиления к существующей арматуре

Колонна изготовлена из гидротехнического бетона класса Б25. Рабочая арматура усиления устанавливается на всю высоту колонн и приваривается к существующей

156

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

продольной арматуре через прокладку сварным швом длиной 10 d = 160 мм на уровне верха фундамента, предварительно удалив набетонку фундамента.

Продольная рабочая арматура по всем граням скрепляется с помощью хомутов Ø 8 А-I с шагом 100 мм по всем граням колонны.

Площадь сечения растянутой и сжатой арматуры принимаем равной площади сечения арматуры, существующей до усиления колонны АS = А'S = 4,02 см2 (2 Ø 16А-III).

Площадь усиленного сечения равна в×h = 500×500 мм. Арматура класса А-III (Rsc - Rs = 365 МПа).

Коэффициент условий работы при усилении под нагрузкой γC = 0,8

Так как M1 < 0,82МП, расчет производим на действие всех нагрузок, включая нагрузки непродолжительного действия (ветровые), где M1 = 0 - изгибающий момент от постоянной и длительных нагрузок;

МП - изгибающий момент от всех нагрузок.

В этом случае расчетное сопротивление бетона RВ = 16 МПа, при γB2= 1,1.'

Расчетная длина колонны равна 2l0 = 2×4,45 = 8,9 м

Так как

, расчет производим с учетом прогиба колонны.

Для этого определим эксцентриситет относительно центра тяжести сечения

следовательно, случайный эксцентриситет не учитываем.

Так как

157

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

, то принимаем

Условная критическая сила равна

= 3408,7×104 0,0576 + 0,0184 = 259×104Н = 2590 кН,

где φ1 = 2- коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогиб элемента;

Коэффициент

Значение эксцентриситета относительно центра тяжести сжатой арматуры равно

158

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Определим высоту сжатой зоны

Значение относительной высоты сжатой зоны бетона ξR = 0,55

Так как X = 28 мм < ξRh0 = 0,55×470 = 258,5 мм, то прочность усиленного сечения проверяем из условия

γс[RB·в·x(h0 - 0,5х) + RSC·A'S(h0 - a')] = 0,8[16×500×28(470 - 0,5×28) + 365×402(470 - 30)] =

=0,8[102×106 + 64,56×106] = 0,8×166,56×106 Н·мм = 133,2 кН·м > Nе = 224·0,41

=91,8 кН·м, следовательно прочность усиленного сечения обеспечена.

Пример 7.

Требуется определить во сколько раз увеличится несущая способность плиты после ее усиления с помощью обетонирования со стороны сжатой зоны (рис. 8.5а, б). Плита армирована 6-ю стержнями диаметром 10. мм (шаг 200 мм) из стали

класса А-II (AS = 4,71 см2). Бетон плиты класса B15. Сечение плиты в×h = 1000×70 мм2.

Решение.

Для бетона класса B15 расчетное сопротивление бетона RB = 9,4 МПа, при γB2 = 1,1.

Расчетное сопротивление арматуры RS = 280 МПа.

Расстояние от равнодействующей усилий в арматуре до ближайшей грани сечения равно а = 2 + 1/2 = 2,5 см.

Рабочая высота сечения

h0= h - а = 7 - 2,5 = 4,5 см

Определяем высоту сжатой зоны бетона

159

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Значение предельной относительной высоты сжатой зоны

ξR= 0,642

Рис. 8.5. К расчету усиления железобетонных плит

160

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

а - плита до усиления; б - плита после усиления наращиванием сверху; в - плита после усиления наращиванием снизу; 1 - существующая арматура плиты 6 Ø 10 А-II; 2 - бетон усиления; 3 - арматура усиления 5 Ø 10 А-II

Относительная высота сжатой зоны равна

Так как X < ξRh0 = 0,642×4,5 = 2,89 см, то прочность плиты до усиления определим из условия:

М1 = RSAS(h0 - 0,5X) = 280×4,71(4,5 - 0,5×1,4) = 501,14 кН·см = 5,01 кН·м.

Усиление осуществляем путем обетонироваиия верха плиты бетоном класса В15, для чего предварительно производим разгружение плиты и насечку ее поверхности для улучшения сцепления нового я старого бетона, (рис. 8.5б).

Определяем несущую способность плиты после усиления.

Рабочая высота сечения

h0 = h - a = 10 - 2,5 = 7,5 см;

X = 1,4 см; ξR = 0,642

Так как Х < ξRh0 = 0,642×7,5 = 4,82 см, то несущая способность будет

М2 = RS·AS(h0 - 0,5х) = 280×4,71(7,5 - 0,5×1,4) = 8968 МПа·см = 896,8 кН·см = 8,97 кН·м.

Следовательно, несущая способность плиты после ее усиления увеличилась в

161

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

раза, что позволяет увеличить в 1,8 раза нагрузку на плиту.

Пример 8.

В результате длительной эксплуатации в плите (рис, 8.5а) произошло разрушение защитного слоя бетона и коррозия рабочей арматуры до 30 %. Плита армирована 6-ю стержнями диаметром 10 мм (шаг 200 мм) из стали класса А-II (АS = 4,71 см2). Бетон плиты класса B15. Сечение плиты в×h = 1000×70 мм2.

Требуется рассчитать усиление плиты.

Решение.

Усиление производим путем установки дополнительной арматуры, прикрепляемой к существующей поперечной арматуре через 600 мм с последующим торкретированием нижней поверхности плиты бетоном прочностью равной прочности бетона до усиления (рис. 8.5в).

Для бетона класса B15 расчетное сопротивление бетона Rв = 9,4 МПа при γв2 = 1,1.

Расчетное сопротивление арматуры RS = 280 МПа.

Определяем первоначальную несущую способность плиты до ее разрушения.

Расстояние от равнодействующей усилий в арматуре до ближайшей грани сечения

а = 2 + 1/2 = 2,5 см

Рабочая высота сечения

h0 = h - а = 7 - 2,5 = 4,5 см

Определяем высоту сжатой зоны бетона

162

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

ξR = 0,642;

Так как Х < ξRh0 = 0,642×4,5 = 2,89 см, то прочность плиты определим из условия

M1 = RS·AS(h0 - 0,5x) = 280×4,71(4,5 - 0,5×1,4) = 5011 МПа·см = 501,1 кН·см = 5,01 кН·м.

Площадь арматуры до усиления АS = 4,71 см2 (6 Ø 10);

Площадь арматуры с учетом ее коррозии и пережога 25 % площади

A1 = 4,71 - 0,3×4,71 - 0,25×4,71 = 2,12 см2

Площадь арматуры усиления

А2 = 3,93 см2 (5 Ø 10).

Суммарная площадь арматуры

АS = A1 + А2 = 2,12 + 3,93 = 6,05 см2

Статический момент площади арматуры А1 и А2 относительно нижней грани плиты равен

S1 = 2,12×4,5 = 9,54 см3;

S2= 3,93×2,5 = 9,83 см3.

Суммарный статический момент площади арматуры равен

S = S1 + S2 = 9,54 + 9,83 = 19,37 см3

Определяем положение центра тяжести площадей всей растянутой арматуры

163

studfiles.net


Смотрите также