Расчеты в Lira, SCad, Мономах

Усиление многопустотных плит перекрытия

Усиление многопустотных плит перекрытия

Требуется усилить многопустотную железобетонную плиту в связи с увеличением полезной нагрузки на перекрытие.

Поперечное сечение многопустотной плиты

Рис. 1.1 Поперечное сечение многопустотной плиты

Исходные данные. Параметры плиты до усиления:

  • Номинальные размеры плиты в плане 1,2х6,0 м;
  • высота h=220 мм;
  • бетон тяжелый, подвергнутый тепловой обработке, класса В25 (Rb=14.5 МПа) ;
  • рабочая продольная арматура стержневая 4ø18А-III (Rs=365 МПа).

Полезная нагрузка на плиту v = 12,5 кПа, в том числе длительная составляющая 0,7* v = 0,7 *12,5 = 8,75 кПа. Нагрузка от массы пола g=0,8 кПа.

Решение:

Определяем расчетную нагрузку на 1 м длины плиты.

Полная расчетная нагрузка на 1 м длины при ширине плиты B=1.2 м

q = q1*B = 19.26*1.2 = 23.11 кН/м;

где, q1 — расчетная нагрузка по табл. 1.1.

Находим расчетный максимальный изгибающий момент от полной нагрузки.

Расчетный пролет плиты:

Расчетный пролет плиты

где l – номинальный пролет плиты;

bриг — ширина сечения ригеля.

Нагрузка на 1 м2 перекрытия

Табл. 1.1 Нагрузка на 1 м2 перекрытия

 

Несущая способность плиты перекрытия

Рис. 1.2 К определению несущей способности нормального сечения плиты: а – расчетная схема плиты; б – расчетное поперечное сечение

Изгибающий момент

Изгибающий момент

Определяем несущую способность нормального сечения плиты.

Рабочая высота сечения плиты:

h0 = h — a = 220 — 27 = 193 мм

гдеРабочая высота сечения плиты

Находим положение нейтральной оси из условия:

положение нейтральной оси

365*103*1018*10-6 = 371,57 кН < 14.5*103*0.9*1.16*0.031 = 469.28 кН

где, γb1 – коэффициент, учитывающий влияние длительности действия статической нагрузки (γb1 =0.9 при продолжительном действии нагрузки).

Условие выполняется, если нейтральная ось находится в полке.

Определяем высоту сжатой зоны сечения:

Высота сжатой зоны бетона

Относительная высота сжатой зоны сечения:

Относительная высота сжатой зоны сечения

Несущая способность нормального сечения:

Несущая способность нормального сечения

где, αm = 0.119

Проверяем условие:

Проверка условия

Условие не выполняется; следовательно, требуется усиление плиты.

Коэффициент усиления: Коэффициент усиления

т.е. необходимо повысить прочность плиты в пролете на 48,6 %

Расчет усиления плиты методом наращивания сечения

усиления нормального сечения плиты

Рис. 1.3. К расчету усиления нормального сечения плиты пособом наращивания сечения: а – действительное нормальное сечение; б – расчетное нормальное сечение

Задаемся классом бетона усиления. Принимаем бетон класса В30 (на класс выше бетона плиты, Rb1 = 17.0 МПа)

Определим высоту сжатой зоны, предполагая, что нейтральная ось на ходится в пределах толщины нового бетона (рис. 1.3, б):

Высота сжатой зоны бетона

Рассчитаем толщину набетонки с учетом ее догружающего действия из выражения:

М1

Определяем толщину набетонки

Толщина слоя нового бетона превышает 100 мм, что нежелательно вследствие значительного уменьшения полезной высоты помещения. Выполняем усиление дополнительным армированием.

Расчет усиления плиты методом дополнительного армирования

Дополнительное армирование плиты перекрытия

Рис. 1.4. К расчету усиления нормального сечения плиты способом дополнительного армирования: а – действительное нормальное сечение; б – расчетное нормальное сечение

Проверяем условие:

Метод дополнительного армирования плиты

Условие не выполняется; следовательно, нейтральная ось усиленного сечения находится в ребре.

Определяем коэффициент αm:

Определяем коэффициент αmПринимаем значение αm = αR= 0.387 По табл. находим коэф. ξ = 0,524

Вычисляем требуемую площадь сечения суммарной арматуры:

Требуемая площадь сечения

Выделим требуемую площадь сечения дополнительной арматуры класса А400 (Rs1 = 350 МПа):

Требуемая площадь сечения дополнительной арматуры

где, m = 0.95 — коэффициент условий работы арматуры усиления при полной разгрузке перекрытия.

Принимаем 2∅25 А400 (As1,f = 982 мм2)

Определяем фактическую несущую способность нормального сечения после усиления.

Проверяем условие:

Проверяем условие

где m1 = 1.0 — коэффициент (отсутствует подварка стержней усиления к существующей арматуре);

Проверяем условие

Так как условие не выполняется, нейтральная ось находится в ребре.  Высота сжатой зоны:

Высота сжатой зоны

Рабочая высота усиленного сечения:

Рабочая высота усиленного сечения

Относительная высота сжатой зоны:

Относительная высота сжатой зоны

Усиленное сечение переармировано.

Фактический изгибающий момент, воспринимаемый сечением плиты после усиления, составит:

Фактический изгибающий момент

Перегрузка:

Перегрузка

Увеличиваем количество арматуры усиления, принимая 2Ø28 А400, либо выполним усиление плиты комбинированным способом, т.е. дополнительным армированием при одновременном наращивании сечения.

Расчет усиления плиты комбинированным способом

Расчет усиления плиты комбинированным способом

Рис. 1.5. К расчету усиления нормального сечения плиты комбинированным способом: а – действительное нормальное сечение; б – расчетное нормальное сечение

Назначаем набетонку минимальной толщины δ = δmin = 50 мм. Принимаем бетон класса В30 (на класс выше бетона плиты, Rb1 = 17.0 МПа)

Проверяем условие:

Проверяем условие

Условие выполняется; следовательно, нейтральная ось проходит в пределах нового бетона (следует стремиться к тому, чтобы нейтральная ось проходила в набетонке).

Определяем коэффициент αm:

Определяем коэффициент αm

Требуемая площадь суммарной арматуры:

Требуемая площадь суммарной арматуры

Выделим площадь сечения арматуры усиления, которую также принимаем класса А400:

площадь сечения арматуры усиления

Принимаем 2Ø14 А400 (As1,f = 308 мм2)

Определяем фактическую несущую способность нормального сечения после усиления.

Высота сжатой зоны:

Высота сжатой зоны

Рабочая высота:

Рабочая высота

Относительная высота сжатой зоны усиленного сечения:

Относительная высота сжатой зоны усиленного сечения

По табл. 3.1 прил. 3 находим αm = 0,107

Фактический изгибающий момент, воспринимаемый сечением плиты, усиленной комбинированным способом, составит:

Фактический изгибающий момент

Запас прочности:

Запас прочности

Увеличивая количество дополнительной арматуры, можно повысить запас прочности усиленной плиты.

Работы по усилению пустотной плиты комбинированным способом выполняются в следующей последовательности:

  • очищается поверхность усиливаемой плиты от инородных включений;
  • пробивается полка вдоль плиты над пустотами (устраиваются борозды шириной 70…100 мм), на поверхности плиты делается насечка на глубину 5…10 мм;
  • продувается сжатым воздухом и увлажняется контактная поверхность;
  • устанавливается в проектное положение арматура усиления – сварные каркасы и сетка;
  • заполняются пластичным бетоном вскрытые пустоты, выполняется бетонирование набетонки по маячным рейкам;
  • осуществляется уход за бетоном.

Скачать данный пример

Заказать расчет конструкций

Similar posts

Пока нет комментариев

Добавить комментарий

Поддержать проект

1

Архивы