Расчеты в Lira, SCad, Мономах

Расчет усиления балки подведением упругой опоры

Расчет усиления балки подведением упругой опоры

Выполним Расчет усиления балки подведением упругой опоры (упругая опора создается на основе металлической балки) (рис. 2.3)

Перед выполнением работ по усилению ригель максимально разгружают.

1. Определяем величину расчетной погонной нагрузки, прикладываемой к существующей конструкции после ее усиления:

(Смотреть предыдущий пример Расчет усиления железобетонных балок перекрытия)

q1 — g = 119.68 — 29.68 = 90 кН/м;

где, g — расчетная нагрузка, при которой выполняются работы по усилению.

Если полностью разгрузить ригель, оставив только постоянную нагрузку от конструкций перекрытия, получим:

g = gпер + gриг = 25,56 + 4,125 = 29,68 кН/м;

Расчетная схема ригеля после усиления

Рис. 2.3. Расчетная схема ригеля после усиления. Эпюры изгибающих моментов в существующей железобетонной балке

2. Вычисляем расчетный изгибающий момент в характерном сечении балки (в месте расположения упругой опоры) после разгрузки:

расчетный изгибающий момент

3. Определяем превышение расчетного изгибающего момента от полной действующей нагрузки q1 над предельным моментом, воспринимаемым нормальным сечением:

Mp = M1 — M = 473.34 — 222.93 = 250.41 кНм

4. Находим требуемую реакцию упругой опоры:

реакция упругой опоры

5. Определяем кривизну железобетонной балки от нагрузки (q1 — g), прикладываемой после усиления, рассматривая работу балки с трещинами.

Вычисляем следующие параметры.

Момент образования трещин без учета неупругих деформаций растянутого бетона:

Момент образования трещин

Приведенный модуль деформации растянутой арматуры с учетом влияния растянутого бетона между трещинами:

Приведенный модуль деформации растянутой арматуры

Приведенный модуль деформации сжатого бетона:

Приведенный модуль деформации сжатого бетона

где, εb1,red = 2.8*103 — относительная деформация бетона при продолжительном действии нагрузки и относительной влажности воздуха окружающей среды W = 40-75%

Определяем момент инерции приведенного поперечного сечения балки относительно его центра тяжести:

Jred = Jb + Jss2 + Js‘ * αs1

поперечное сечение балки

Рис. 2.4. Приведенное поперечное сечение балки: 1 – уровень центра тяжести приведенного сечения без учета растянутой зоны бетона

Предварительно находим значения коэффициентов приведения арматуры к бетону:

– для сжатой арматуры:

коэффициентов приведения арматуры для сжатой арматуры

– для растянутой арматуры:

коэффициентов приведения для растянутой арматуры

Вычисляем высоту сжатой зоны поперечного сечения:

Высота сжатой зоны поперечного сечения балки

момент инерции балки

Кривизну железобетонной балки от действия нагрузки (q1 — g)  определяем по формуле:

Кривизну железобетонной балки от действия нагрузки

где D – изгибная жесткость приведенного поперечного сечения элемента,

D = Eb,red * Jred = 5357.1*10* 0.006124 = 32806.88 кН*м2

6. Определяем кривизну железобетонной балки от реакции упругой опоры P , рассматривая работу балки без трещин:

Кривизна железобетонной балки от реакции упругой опоры

где,  D = Eb1,red * Jred = 6315,79*10* 0.00533 = 33663,16 кН*м2

здесь Jred = 0.00533 м4 (п.5); Eb1 — модуль деформации сжатого бетона, при продолжительном действии нагрузки принимаемый равным:

модуль деформации сжатого бетона

где φb,cr = 2.8 — коэффициент ползучести для бетона класса В20 и относительной влажности воздуха окружающей среды W = 40–75%;

7. Вычисляем прогиб железобетонной балки в характерном сечении от совместного действия нагрузки (q1 — g) и реакции упругой опоры P :

прогиб железобетонной балки

8. Определяем момент инерции балки усиления из условия равенства прогибов железобетонной и металлической балок в характерном сечении. Балку усиления (подпирающую балку) выполняем, используя прокатный профиль из стали С245 (Es1 = 2.06*105 МПа)

момент инерции балки усиления

Принимаем двутавр №45 по ГОСТ 8239–89 (Jx,f = 27696 см4) либо два двутавра №36 (Jx,f = 2*13380 = 26760 см4)

Эффективность усиления ригеля можно существенно повысить, если металлическую подпирающую балку (конструкцию усиления) включить в работу после ее предварительного нагружения силой, подобранной таким образом, чтобы компенсировать недостаточную жесткость сечения этой балки, одновременно обеспечивая ее совместную работу с ригелем.

Последовательность выполнения работ усиления ригеля подведением дополнительной упругой опоры

Работы по усилению ригеля подведением дополнительной упругой опоры выполняются в следующей последовательности:

  • устраиваются опоры под конструкцию усиления (металлическую балку) в виде отдельных стоек или консолей, привариваемых к стальной обвязке колонн;
  • максимально разгружается перекрытие в зоне усиления ригеля;
  • монтируется в проектное положение и закрепляется конструкция усиления;
  • включается в работу конструкция усиления путем забивки стальных клиньев (пластин со скошенными поверхностями) враспор с ригелем.

Способы усиления железобетонной балки:

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

Поделиться

Similar posts

Пока нет комментариев

Добавить комментарий

Поддержать проект

1

Архивы