Расчет усиления железобетонных изогнутых элементов

Теоретическая часть

Междуэтажные перекрытия выполняют важную роль в обеспе­чении пространственной жесткости здания, являясь горизонталь­ными диафрагмами. Поэтому при разработке конструкции усиления необходимо обеспечивать не только прочность, но и жесткость перекрытия.

Применяется несколько способов усиления монолитных и сбор­ных плит перекрытий.

Способ наращивания плиты перекрытия состоит в нане­сении на ее поверхность нового слоя армированного бетона, класс которого, как правило, назначается на одну ступень выше класса бетона плиты. Для обеспечения хорошего сцепления нового бетона со старым поверхность перекрытия очищается от инородных вклю­чений и промывается водой, после чего делается насечка зубилом на глубину 0,5 – 1 см. Если же бетон плиты был подвержен значительной коррозии или пропитан техническими маслами, то необходимо обеспечить шпоночное соединение между его новым и старым слоя­ми. Для этого в перекрытии пробиваются сквозные отверстия разме­рами 8x8 см и шагом 50 – 80 см. В отверстия вставляются У-образные стержни шпоночного усиления 06-8 мм. Образуемые после бето­нирования железобетонные шпонки воспринимают касательные уси­лия между новой и старой плитами при изгибе, обеспечивая их совместную работу. Возможны и другие способы шпоночного соеди­нения плит.

Задача

Определить несущую способность плиты, усиленной наращиванием, и оценить эффективность усиления.

Параметры плиты до усиления: бетон класса В15; R_b=8,5 МПа; рабочая арматура сетки класса АII; R_s=280 МПа; А_s=7,85 см² (1ОǾ1ОАII); полезная высота сечения hо=0,05 м.

Параметры усиленной плиты: бетон в сжатой зоне класса В20; R_b=11,5МПа; полезная высота сечения h₀₁ =0,11 м.

Решение. Выделяем в плане плиты условную полосу шириной b=1м и рассматриваем ее расчетную схему, представленную на рис.9.

Из схемы видно, что при наращивании "новый" бетон оказыва­ется в сжатой зоне сечения, следовательно, эффективность усиления будет тем заметнее, чем выше класс бетона и его толщина.

 

Рисунок 9 - Расчетная схема плиты:

а - расчетное сечение плиты до усиления;

6 - то же, усиленной плиты

Определяем несущую способность плиты до усиления: устанавливаем характеристики сечений

х =

R_SA_S 280 • 7,85 •10 ^-4 =0,025 м;

8,5•1

R_bb

;

ξ = x / h_o = 0,25/0,05 = 0,5; ξ < ξr (0,5<0,68);

вычисляем, используя значение ξ по вспомогательным таблицам для изгибаемых элементов,

α₀=0,375;

находим изгибающий момент, воспринимаемый нормальным сечением плиты:

М=α_о*R_b* γ_b2* b *h_o ² =0,375*8,5*10³* 0,9* 1* 0,05²=7,17 кНм,

где γ_b2 - коэффициент условий работы (γ_b2 =0,9).

 

Расчетная нагрузка, воспринимаемая сечением,

g= 8М / l = (8 * 7,17)/ З² = 6,67 кН/м

 

Определяем несущую способность усиленной плиты:

280*7,5 * 10^-4

Х₁ = 11,5*1 = 0,019 м;

 

ξ = 0019 /0,11 =0,173; α_o=0,158;

M₁=0,158*11,5*10³*0,9*1*0,11²=19,8 кН*м;

q = (8* 19,8) /3³ = 17,6 кН/м.

Увеличение полезной нагрузки за счет наращивания плиты со­ставляет

17,6 - 6,37 = 11,23 кН/м.

 

Вопросы к практическому занятию

1. Какие способы усиления плит перекрытия?

2. Что собой представляет способ усиления наращиванием?

3. Из каких элементов состоит усиление плиты перекрытия?

Список рекомендуемой литературы

Основная: [ 1, 2 ]

Дополнительная: [ 1-4 ]

Практическое занятие 8