Расчет усиления ригеля дополнительным армированием

Несущая способность ригеля (M=222.93 кНм) и максимальный изгибающий момент в ригеле от действия полной расчетной нагрузки (M1 = 473.34 кНм) которые были определены в статье (Расчет усиления железобетонных балок перекрытия)

Требуемый коэффициент усиления: k = M1/M = 473.34/222.93 = 2.123

Выполняем расчет усиления ригеля дополнительным армированием

Рис. 1 Расчетное сечение ригеля, усиленного дополнительной арматурой

Рабочая высота усиленного сечения:

h_0,red = (h₀ + h₀₁)/2 = (558 + 616)/2 = 587 мм

где,         h₀₁ = h + 0.5d_s1 = 600 + 32/2 = 616 мм

Определяем коэффициент α_m:

Проверяем условие α_m ≤ α_R:

α_m = 0,531 > α_R = ξ_R * (1-0.5ξ_R) = 0.526 * (1-0.5*0.526) = 0.387

Условие не выполняется; следовательно, использование подращивания сечения не позволяет увеличить в достаточной мере прочность балки в пролете.

Определяем максимально возможную в нашем случае площадь сечения дополнительной арматуры. Для этого принимаем значение α_m = α_R = 0.387

По табл. 1 находим коэффициент ζ = 0.738

Табл. 1 Расчетные вспомогательные коэффициенты изгибаемых элементов прямоугольного сечения

Вычисляем требуемую площадь сечения суммарной арматуры (существующей плюс дополнительной):

1. Усиление выполняем из арматуры класса А400 (Rs1 = 350 МПа). Выделим требуемую площадь сечения дополнительной арматуры:

где m₁ = 0.75 — коэффициент, учитывающий повреждения существующей продольной арматуры при подварке дополнительной.

m = 0.85 — коэффициент условий работы предварительно напряженной дополнительной арматуры.

Используем арматуру максимально возможного диаметра для данного класса 2Ø 40А400 (A_s1,f = 2513 мм² < A_s1 = 2539.1 мм²).

2. Усиление выполняем из арматуры класса A600 (R_s1 = 520 МПа)

Используем 2Ø36A600 (A_s1,f = 2036 мм² > A_s1 = 1709.0 мм²)

Определяем фактическую несущую способность усиленного ригеля:

• при усилении 2Ø40 А400.

Высота сжатой зоны усиленного сечения:

Фактический изгибающий момент, воспринимаемый усиленным сечением ригеля:

Перегрузка составит:

• при использовании 2Ø36 A600.

Фактический изгибающий момент, воспринимаемый усиленным сечением ригеля:

Перегрузка составит:

• Увеличиваем количество арматуры усиления, используя арматуру максимально возможного диаметра для данного класса 2Ø40 А600 (A_s1,f = 2513 мм² ) и вновь определяем фактическую несущую способность усиленного ригеля.

Фактический изгибающий момент, воспринимаемый усиленным сечением ригеля:

Перегрузка составит:

Более целесообразно использовать для усиления 2Ø40 А600. Однако для последующей эксплуатации перекрытия после усиления ригеля дополнительным армированием необходимо уменьшить величину новой временной нагрузки.

Работы по усилению ригеля дополнительным армированием выполняются в следующей последовательности:

• максимально разгружается перекрытие в зоне усиления ригеля;
• удаляется защитный слой, обнажается и очищается от коррозии рабочая продольная арматура усиливаемой балки на высоту не менее 0,5 диаметра у опор и на участках в местах приварки соединительных деталей (участки вскрытия выполняются с шагом 500…800 мм);
• выполняется насечка глубиной 5…10 мм на нижней бетонной грани ригеля;
• привариваются соединительные элементы (коротыши или стальные пластины, сечение которых назначается в зависимости от диаметра рабочей арматуры и толщины защитного слоя бетона) к продольной арматуре балки;
• вывешивается в проектное положение (строго горизонтально) с помощью временных подвесок арматура усиления;
• приваривается стержень усиления к соединительному элементу сначала одним концом, а после нагрева током высокой частоты до требуемой температуры (около 150 ºC) – другим;
• выполняются остальные сварные соединения арматуры усиления с соединительными элементами в пролете ригеля;
• омоноличивается (с требуемой толщиной защитного слоя бетона) арматура усиления.

Смотрите также: 

• Расчет усиления железобетонных балок перекрытия:
• Усиление балки подваркой дополнительных стержней;
• Усиление балки шпренгельной системой;
• Усиление балки подведением промежуточной жесткой опоры;

p.s.: Если у вас есть знакомые которые ищут расчет строительных конструкций в программе Lira (Лира), Мономах, SCad  поделитесь этой статьей в социальных сетях и тем самым поможете им.

Заказать расчет конструкций