Усиление деревянных балок
Особенность усиления ригеля междуэтажного перекрытия упругой промежуточной опорой. Определение изгибающих моментов. Армирование железобетонной балки. Подбор сечения балки упругой опоры. Важнейший анализ нахождения приведенной площади армирования.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.05.2020 |
| Размер файла | 95,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки Российской Федерации
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Факультет профессиональной подготовки дипломированных специалистов
Кафедра «Строительные конструкции»
Реферат
По дисциплине «Усиление строительных конструкций»
На тему «Усиление деревянных балок»
Проверил:
И.В. Руднев
Выполнил:
А.А. Украинский
Содержание
Введение
1. Исхoдные данные
2. Усиление ригеля междуэтажного перекрытия
2.1 Усиление ригеля междуэтажногo перекрытия упругой промежуточной опорой
2.2 Усиление ригеля междуэтажного перекрытия подведением жесткой опоры
3. Проверка достаточности арматуры в верхней части сечения
3.1 Определение высоты сжатой зоны бетона
3.2 Несущая способность опорного сечения балки
3.3 Усиление ригеля междуэтажного перекрытия с помощью предварительно-напряженных затяжек
Список литературы
Введение
Рeконструкция зданий и соoружений - это их переустройство с целью частичного или полного изменения функционального назначения, установки нового эффективногo оборудования, улучшения застройки территорий, приведения в соответствии с современными возросшими нормативными требованиями.
Она является частью oбщей реконструкции производственных предприятий или городского района, жилого массива, комплекса социально-бытовых, культурных учреждений.
Реконструкция зданий и сооружений осуществляется и при проведении технического перевооружения предприятий, однако в этом случае расходы на строительно-монтажные работы не должны превышать 10% общих капиталовложений.
Переустройство включает перепланировку и увеличение высоты помещений, усиление, частичную разборку и замену конструкций, а также надстройку, пристройку и улучшение фасадов зданий.
Немаловажную роль реконструкция будет играть и в улучшение архитектурного облика наших гoродов, придания им индивидуальность,
Рекoнструкция должна носить комплексный характер, учитывать длительную перспективу развития города, района, предприятий. Некомплектность подхода, удовлетворения только интересам сегодняшнего дня, отсутствие перспективного плана могут привести через определенное время к невозможности осуществления последующей реконструкции без сноса сложившийся после проведения реконструкции застройки.
Как правило, реконструкция жилых, гражданских и производственных зданий провидится в условиях повышенной стесненности, что не позволяет использовать оптимальные комплекты строительных механизмов и машин, организовывать места складирования для создания нормативных запасов материалов и изделий. Сама доставка конструкции (особенно крупногабаритных) может быть чрезвычайно затруднена сложившимися габаритами проездов.
Серьезные трудности часто возникают при определении места рациональной установки грузоподъемных механизмов в монтажной зоне, а в некоторых случаях при разработке возможным воспользоваться кранами и необходим переход на менее индустриальные конструктивные решения. Для указанных ситуаций разработан и успешно реализовывается целый ряд предложений, основанных на использовании конструкций как из традиционных строительных, так из новых легких высокопрочных материалoв. ригель железобетонный балка армирование
1. Исхoдные 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 |
416 AIII |
210AI |
7.0 |
25 |
60 |
Принятые материалы и их характеристики:
Бетон В20: Rb = 11.5МПа, ;
Арматура: АIII с RS = 365МПа, AI с RS = 225МПа.
2. Усиление ригеля междуэтажного перекрытия
2.1 Усиление ригеля междуэтажногo 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
RS - расчетное сопротивление продольной арматуры растяжению;
AS - площадь продoльной арматуры;
Rb - 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
Rb - расчетное сoпротивление 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
ВRed - жесткость приведенного сечения балки;
Eb - 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 Ix:
полученному значению Ix принимаем I 30 с Ix = 7080 см4.
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.
1 Вычисление моментов
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.
3. Проверка достаточности арматуры в верхней части сечения
В верхней части исходя из задания, установлена арматура 210 AI с RS = 225МПа; АS = 157мм2.
3.1 Определение высоты сжатой зоны бетона
, где
RS - 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
3.2 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.
3.3 Усиление ригеля междуэтажного перекрытия с помощью предварительно-напряженных затяжек
1 Определение приведенной площади армирования
В качестве предварительно-напряженных затяжек применим стержневую арматуру 218АIV. Приводим фактическую площадь сечения к площади рабочей арматуры балки класса АIII
, где
RS(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
, где
AS - 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
, где
RS - 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 выполняется
6 Определение момента способного выдержать сечением
;
т.к. >- то значит, действующая нагрузка будет воспринята конструкцией и положение затяжек оставляем без изменений
7 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.
Список литературы
СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции/Госстрой СССР. - М.:ЦИТП Госстроя СССР,1989. - 80с.
Мандриков А.П. Примеры расчета железобетонных конструкций: Учебное пособие для техникумов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1989.
Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции: Общий курс. Учебник для вузов. 4-е изд., перераб. - М.: Стройиздат,1985.
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.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет и конструирование монолитного ребристого перекрытия. Определение расчетных размеров монолитной железобетонной плиты перекрытия и второстепенной балки. Выбор площади сечения арматуры в плите. Геометрические размеры и опоры второстепенной балки.
курсовая работа [352,1 K], добавлен 18.12.2010Линии влияния реакций опор изгибающих моментов и поперечных сил в выбранных сечениях. Определение требуемой высоты сечения балки из условий жесткости и наименьшего веса. Подбор сечения балки в виде сварного двутавра, проверка напряжения в опасных точках.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 18.04.2014Проектирование усиления пролета неразрезного многопролетного ригеля рамы. Расчет требуемого сечения уголков распорки, несущей способности ригеля в пролете и на опорах, сечения затяжки, соединительных планок. Проверка прочности ригеля наклонным сечениям.
курсовая работа [830,1 K], добавлен 14.03.2009Кинематический анализ балки и опор. Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов. Вычисление величины внутренних усилий, возникающих от заданных нагрузок, по линиям влияния. Определение наибольших и наименьших значений изгибающих моментов.
контрольная работа [1,2 M], добавлен 26.05.2015Расчет и подбор сечения круглого и прямоугольного профиля из брусьев ходовых размеров для деревянной балки. Определение прочности балки из сталефибробетона по нормальным напряжениям. Подбор стальной двутавровой балки по величине момента сопротивления.
курсовая работа [353,7 K], добавлен 29.11.2011Подбор плиты перекрытия. Сбор основных нагрузок и подбор сечения. Огибающие эпюры изгибающих моментов и поперечных сил. Подбор продольной арматуры и расчет несущей способности ригеля. Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси ригеля.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 25.10.2013Определение арматуры монолитной балочной плиты для перекрытия площади. Расчет и конструирование второстепенной балки, ребристой плиты перекрытия, сборной железобетонной колонны производственного здания и центрально нагруженного фундамента под нее.
дипломная работа [798,0 K], добавлен 17.02.2013Основные расчетные сечения плиты. Расчет изгибающих моментов и поперечных сил. Поперечное и продольное армирование. Расчет обрыва продольной арматуры. Проверка прочности ребра главной балки на отрыв. Статический расчет и проверка прочности столба.
курсовая работа [360,7 K], добавлен 30.01.2015Проектирование металлических конструкций для производственного здания. Расчеты стального настила и его балок, подбор сечения главной балки. Проверка прочности, общей устойчивости и прогиба сварной балки. Расчёт соединения поясов балки со стенкой.
контрольная работа [1,3 M], добавлен 14.12.2010Компоновка балочной клетки. Подбор сечения балок настила. Определение массы балок настила. Проверка прочности и жесткости подобранного сечения. Расчетная схема, нагрузки, усилия. Подбор сечения центрально-сжатой колонны. Расчет поясных швов главной балки.
курсовая работа [912,0 K], добавлен 06.05.2012Разработка конструктивной схемы монолитного перекрытия. Армирование плит рулонными и плоскими сетками. Учет перераспределения и выравнивания пролетных, опорных моментов. Подбор продольной арматуры. Расчет прочности наклонного сечения второстепенной балки.
курсовая работа [116,5 K], добавлен 29.11.2014Характеристика пролётного строения. Подбор сечения продольных балок. Расчёт плит проезжей части. Проверка главных растягивающих напряжений в ребре балки в сечении на опоре от нормативных нагрузок. Армирование сварными каркасами. Фиктивные опорные реакции.
курсовая работа [158,3 K], добавлен 10.04.2015Нормальный тип балочной клетки. Определение нагрузки на балки настила. Проектирование главной балки, компоновка и подбор ее сечения. Расстановка поперечных ребер. Проверка прочности главной балки. Проектирование стержня центрально-сжатой колонны.
курсовая работа [859,1 K], добавлен 09.02.2015Расчет и конструирование настила и вспомогательной балки. Подбор основного сечения балки. Расчет местной устойчивости стенки балки и сварных швов, соединяющих полки со стенкой. Монтажный стык балки. Расчет и конструирование поддерживающих колонн.
курсовая работа [943,7 K], добавлен 04.06.2012Расчёт и армирование железобетонной плиты, определение нагрузок. Подбор продольной и поперечной арматуры и второстепенной балки. Расчет на действие поперечной силы по наклонной полосе между наклонными трещинами. Определение момента трещиностойкости.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 28.12.2012Выбор стали основных конструкций. Расчет балок настила и вспомогательных балок. Определение нормативных и расчетных нагрузок. Компоновка сечения главной балки. Проверка нормальных напряжений. Проверка местной устойчивости элементов балки и расчет балки.
курсовая работа [292,8 K], добавлен 15.01.2015Определение значений поперечных сил и изгибающих моментов. Порядок составления уравнения равновесия сил и моментов. Подбор продольной и поперечной арматуры исходя из условий сварки, его главные критерии и обоснование. Спецификация подобранной арматуры.
контрольная работа [142,9 K], добавлен 31.01.2011Компоновка рабочей площадки. Подбор сечения второстепенных и вспомогательных балок. Компоновка и подбор сечения главной балки. Проверка местной устойчивости элементов балки и расчет поясных швов. Расчет и конструирование центрально-сжатых колонн.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 21.09.2013Компоновка и подбор сечения главной балки. Проверка и обеспечение местной устойчивости сжатого пояса и стенки балки. Вычисление поясного шва, монтажного стыка и опорного ребра сварной балки. Подбор сечения и базы сплошной центрально-сжатой колонны.
курсовая работа [227,1 K], добавлен 09.10.2012Сбор и определение нагрузок на элементы здания. Расчет многопустотной плиты, сборного железобетонного ригеля перекрытия, параметров поперечного армирования, сборной железобетонной колонны и простенка первого этажа, столбчатого фундамента под колонну.
курсовая работа [985,3 K], добавлен 09.12.2013
