Методичні вказівки icon

Методичні вказівки




НазваМетодичні вказівки
Сторінка1/5
Дата07.06.2012
Розмір0.7 Mb.
ТипДокументи
  1   2   3   4   5


Міністерство освіти і науки України

Харківська національна академія міського господарства


До друку дозволяю

Перший проректор


Г.В.Стадник


МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ



до виконання курсового проекту з підсилення

несучих елементів будівель при реконструкції

(для студентів спеціальностей 7.092101 – “Промислове та цивільне будівництво” і 7.09210303 – “Технічне обслуговування, ремонт і реконструкція будівель”)


Харків – 2006

Методичні вказівки до виконання курсового проекту з підсилення несучих елементів будівель при реконструкції (для студентів спеціальностей 7.092101 – “Промислове та цивільне будівництво” і 7.09210303 – “Технічне обслуговування, ремонт і реконструкція будівель”). Укл. Молодченко Г.А., Псурцева Н.О., Пустовойтова О.М. – Харків: ХНАМГ, 2006. – 39 с.


Укладачі: Г.А.Молодченко, Н.О.Псурцева, О.М.Пустовойтова


Рецензент: Є.Г.Стоянов


Рекомендовано кафедрою будівельних конструкцій,

Протокол № 2 від 24.10.06.



  1. Загальні вказівки


Методичні вказівки складені для студентів спеціальностей ПЦБ і ТОРіРБ) з урахуванням навчального плану.

У вказівках викладена методика основних положень розрахунку та конструювання підсилення залізобетонних і кам’яних елементів будівель.

За індивідуальним завданням необхідно запроектувати зміцнення несучих конструкцій. Будівля прийнята із жорсткою конструктивною схемою.


    1. ^ Етапи виконання курсового проекту


а) розробити компоновку конструктивної схеми будівлі без підвалу з вибором разбивочних осей, прив’язати до них колони й зовнішні стіни, розкласти плити збірного перекриття. Покриття будівлі – плоске, без технічного поверху, водовідвід внутрішній;

б) розрахувати і законструювати підсилення одного з несучих елементів будівлі:

  • ригель шпренгельною стяжкою;

  • ригель горизонтальною стяжкою;

  • колону попередньо напруженими розпорками;

  • колону залізобетонною обоймою;

  • плиту перекриття нарощуванням стиснутої зони перерізу;

  • кам’яний простінок металевою обоймою;

  • кам’яний простінок залізобетонною обоймою.




    1. Склад курсового проекту


Пояснювальна записка повинна включати титульний аркуш, завдання на проектування, вступ, розрахунок і конструювання, список літератури.

Графічна частина складає фрагменти плану і розрізу будівлі, технічне рішення та конструювання підсилення запропонованого за варіантом елемента.



  1. Розрахунок і конструювання підсилення несучих елементів будівлі




    1. Підсилення залізобетонних несучих елементів будівлі




      1. Розрахунок підсилення ригеля шпренгельною стяжкою


2.1.1.1. Дані для проектування

Прийнято статично визначений ригель прямокутного перерізу (рис. 1). Бетон класу В25, армування згідно із схемою рис. 1. Після реконструкції навантаження на ригель збільшилось з (g+v) = 73,47 кН/м до 95 кН/м.



Рис. 1  Підсилення ригеля шпренгельною стяжкою


2.1.1.2. Розрахунок

Несуча здатність ригеля до реконструкції становить



з умови рівноваги



Mu = 1,452519,33(55-0,519,33) + 22,51,57(55-4) = 33568,4 кНсм.

Діючий на ригель згинальний момент після реконструкції і збільшення навантаження дорівнює:



Mtot = 398,1 кНм  Mu = 335,7 кНм, тобто необхідне підсилення ригеля.

Зусилля в стяжці шпренгеля (розпір)



Визначаємо площу перерізу стяжки:



Приймаємо згідно із сортаментом 220 А400С (Аsp = 6,28 см2).

Реакція шпренгеля на балку

V = Ntg = 178,3 = 75,3 кН.

Опорний момент

Mоп = Nc1 = 178,30,25 = 44,6 кНм.

Момент від реакції шпренгеля

Mv = - Va = - 75,31,42 = - 106,9 кНм.

Сумарний момент у прольоті

Мпр. = Мtot + Mоп + Мv = 398,1 + 44,6 – 106,9 = 335,8 кНм.

Наводимо систему сил до однієї зовнішньої сили N з ексцентриситетом:



Тоді e = eo + ho – y = 188 + 55 – 30 = 213 см.

Перевіряємо несучу здатність перерізу.

З умови рівноваги після реконструкції





<

Перевіряємо міцність після підсилення. Враховуючи зміну конструктивної і розрахункової схем, несуча здатність після підсилення буде

NeRscAs(ho - a) + Rb bx (ho – 0,5 x) = 22,51,57(55 – 4) +

+ 1,452524,3 (55 – 0,524,3) = 39547,1 кН см

Ne = 178,32,13 = 379,8 кНм.

Ne = 379,8 кНм < Mu.tot = 395,5 кНм.

Умова виконується, тобто міцність після підсилення забезпечена.

^ 2.1.1.3. Конструювання шпренгеля

Для включення шпренгеля в спільну роботу з ригелем приймаємо попереднє напруження в ньому sp = 100 МПа = 10 кН/см2.

Необхідне подовження шпренгеля

де l = 2a2 + a1 = 2154,15 + 295 = 603,3 см.



Розраховуємо величину зближення стержнів у прольоті для створення попереднього напруження в стяжці:



Враховуючи податливість вузлів, приймаємо  = 10 см.

Приклад конструювання вузлів шпренгельної стяжки наведений в додатках 2, 3.


      1. Розрахунок підсилення ригеля

горизонтально напруженою стяжкою

Всі дані відповідають прикладу 2.1, схема армування і підсилення показана на рис 2.



Рис. 2  Підсилення ригеля горизонтальною стяжкою

2.1.2.1. Розрахунок



Mu = Rb bx(ho – 0,5x) + Rsc As(ho - a) = 335,7 кНм.

Mtot = 398,1 кНм  Mu = 335,7 кНм, тобто необхідно підсилити ригель.

Зусилля в стяжці (розпір)

Н.

Необхідна площа перерізу стяжки



Приймаємо згідно із сортаментом 220 А400С (Аsp = 6,28 см2).

Зусилля в стяжці створює момент

Mоп = - Nс = - 178,30,35 = -62,4 кНм.

Сумарний момент у прольоті

Мпр = Мtot + Моп = 398,1 – 62,4 = 335,7 кНм.

Наводимо систему сил до однієї зовнішньої сили N з ексцентриситетом



Тоді e = eo + ho – y = 188 + 55 – 30 = 213 cм.

Визначаємо висоту стиснутої зони x позацентрово стиснутого елемента з умови рівноваги:

^ N + AsRs = RscAs + Rbbx,



Перевіряємо міцність після підсилення. Враховуючи зміну конструктивної і розрахункової схем, несуча здатність після підсилення буде

Ne  RscAs(ho - a) + Rbbx(ho – 0,5x) = 39547,1 кНсм

Ne = 178,32,13 = 379,8 кНм < Мu.tot = 395,5 кНм.

Умова виконується, тобто несучої здатності балки після підсилення достатньо для сприйняття додаткового навантаження.


2.1.2.2. Конструювання

Щоб включити стяжку у спільну працю з ригелем, необхідно створити в ньому попереднє напруження. Приймаємо sp = 10 кН/см2.

Подовження стяжки



створюємо шляхом поперечного натягування стяжним болтом, при цьому відстань між стержнями стяжки має бути менше ніж на опорах на

Величина зближення стержнів стяжки у центрі



Приймаємо із запасом на податливість вузлів  = 5 см.

Приклад конструювання вузлів горизонтально напруженої стяжки наведено в додатках 4, 5.


      1. Розрахунок і конструювання підсилення колони попередньо напруженими розпорками


^ 2.1.3.1. Дані для проектування

Центрально стиснута залізобетонна колона довжиною lo = 4,3 м, поперечним перерізом hcbc = 30  30 см = 900 см2 з бетону класу В25, робочою поздовжньою арматурою 422 А400С (Аs = 15,2 см2) має несучу здатність

^ Nu = (RbA + RscAs),

де = 1,0; = 0,898.

Nu = 1,00,898(1,45900 + 37,515,2) = 1683,75 кН.


У процесі реконструкції будови навантаження на колону збільшилось і складає Ntot = 2500 кН.


2.1.3.2. Розрахунок


Тому що Ntot = 2500 кН > Nu = 1683,75 кН, необхідно підсилити колону. Схема підсилення показана на рис. 3.



Рис. 3  Схема підсилення колони попередньо напруженими розпорками

Визначаємо переріз розпорок з кутової сталі (Ry = 240 МПа =

= 24 кН/см2):



де y – коефіцієнт поздовжнього згину, приймається з розрахунку колони ;

y – коефіцієнт умов роботи розпорок, y = 0,9.



За сортаментом металевого прокату приймаємо 4906 (Ay = 42,4 см2),

i = 2,78 см (радіус інерції).

Кутки з’єднуємо між собою металевими планками перерізом 808 мм2 кроком ln  40i = 402,78 = 110,8 см. Приймаємо ln = 60 см.


^ 2.1.3.3. Розрахунок стійкості розпорок при введенні їх в роботу

Гнучкість



При = 67,5, = 0,767.

Напруження в розпорці sp = Ry = 24,0,767 = 18,4 кН/см2.

Для забезпечення спільної роботи розпорок з колоною попереднє напруження в розпорці sp при її вводі в роботу призначаємо в межах 70100 МПа < = 18,4 кН/см2. Беремо sp = 90 МПа = 9 кН/см2.

Визначаємо початкове зміщення стику розпорок від колони. Необхідне подовження розпорок



Довжина розпорок до монтажу має бути lo + l = 375 + 0,169 =

= 375,169 см.

Зміщення стику розпорок від грані колони



Враховуючи податливість стиків вузлів, приймаємо = 10 см.

Перевіряємо міцність підсиленого перерізу:

^ Nu.tot = (RbA + RscAs + y RyAy) =

= 10.898(1,45900 + 37,515,2 + 0,92442,4) =2506,2 кН

Ntot = 2500 кН < Nu.tot = 2506,2 кН.

Умова виконується, тобто міцність колони після підсилення забезпечена.

Приклади конструювання підсилення колон цивільної та промислової будівель попередньо напруженими розпорками наведені в додатках 6, 7.


      1. Розрахунок і конструювання підсилення колони залізобетонною обоймою


^ 2.1.4.1. Дані для проектування

Всі дані відповідають прикладу 2.3.

При розрахунку підсилення рекомендується: бетон обойми призначати міцністю не менше міцності бетону колони; коефіцієнт поздовжнього згину перерізу обойми ad прирівнювати коефіцієнту для колони; прирівнювати коефіцієнти армування колони та обойми ad; мінімальна товщина обойми – 50 мм; необхідно забезпечити заходи щодо зчеплення старого бетону з новим – насічка поверхні; промивка водою під тиском; використання спеціальних додатків.

Приймаємо для обойми бетон класу В25, арматуру – класу А400С.

^ 2.4.2. Розрахунок обойми

Визначаємо необхідну площу перерізу бетону обойми



де

ad = 0,75 – коефіцієнт умов роботи обойми;

ad =  = 0,898.



Сумарна площа перерізу підсиленої колони



Потрібний розмір квадратного перерізу підсиленої колони

hc.tot = 38,46 см.

Враховуючи мінімальну товщину обойми, приймаємо hc.tot = 40 cм, тоді

Aad = Atot – A = 1000 – 900 = 700 cм2.

Виходячи з умов ad = , визначаємо площу перерізу арматури обойми:

As.ad = Aad = 0,017700 = 11,9 см2.

Приймаємо згідно із сортаментом 420 А400С (Аs.ad = 12,56 см2).

Перевіряємо міцність підсиленого перерізу



Ntot = 2500 кН < Nu.tot = 2684,6 кН

Умова виконується, тобто міцність підсиленого перерізу забезпечена.

Приклад конструювання підсилення колони залізобетонною обоймою наведений в додатках 8, 9.

      1. Розрахунок підсилення плит перекриття

нарощуванням стиснутої зони


^ 2.1.5.1. Дані для проектування

Прийнята ребриста плита шириною bsup = 150 см, ширина полиці

bf = 146 cм, висота h = 30 см, робоча висота ho = 26 cм, висота полиці

hf = 5 см і довжина lo = 570 см (рис. 3). Бетон класу В20, робоча поздовжня арматура 225 А300С (Аs = 9,82 см2).

Після реконструкції навантаження на плиту збільшилось і згинальний момент у прольоті плити складає Mtot = 75 кНм.

Приймаємо бетон нарощування В25 (Rb = 14,5 МПа = 1,45 кН/см2).





Рис. 4  Підсилення плит перекриття нарощуванням стиснутої зони


2.1.5.2. Розрахунок


Визначаємо висоту стиснутої зони бетону плити з умови рівноваги



Тоді несуча здатність плити до підсилення



Необхідно підсилити плиту. Визначаємо:





Висота шару бетону нарощування:



Знаходимо



Маємо перший розрахунковий випадок, тому що d > xad.

Приймаємо із запасом d = 5 см (рис. 4) і перевіряємо міцність підсиленого перерізу:

Mtot + Mq < Mu.tot

Mu.tot = AsRs(ho.ad0,5xad); ho.ad = ho + d = 26 + 5 = 31 cм.

Mu.tot= 9,8228(31 - 0,51,30) = 8345 кНсм.

Mtot + Mq = 7500 + 5167,5 = 8337,5 кНсм.

Mtot + Mq = 8337,5 кНсм < Mu.tot = 8345 кНсм.

Умова виконується, тобто міцність підсиленого перерізу забезпечена.



    1. Підсилення кам’яних несучих елементів будівель




      1. Розрахунок підсилення простінку металевою обоймою



^ 2.2.1.1.Дані для проектування


Треба підсилити цегляний простінок цивільного будинку перерізом

h = 64 см, b = 128 см, висотою поверхів lo = 2,8 м. Цегла глиняна пластичного пресування марки 75 на розчині марки 25 ( = 1000; R = 0,11 кН/см2). Кладка не пошкоджена. На простінок діє зусилля N = 1600 кН і згинальний момент

М = 80 кНм. Відносний ексцентриситет

Підсилення виконуємо металевою обоймою із сталі (рис. 5) прокатного профілю (кутова і штабова), при цьому обойма передає зусилля з двох сторін.

Приймаємо вихідні дані: k = 1,0; mg = 1,0;

Rsc = 20 кН/см2; Rsw = 16,5 кН/см2 (згідно із табл. 7 додатку 1).



Рис. 5  Підсилення кам’яного простінку металевою обоймою

  1   2   3   4   5

Схожі:

Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до проведення семінарських та практичних занять з курсу «Методика викладання у вищій школі» для студентів спеціальності 050201 «Менеджмент організацій» окп «Магістр»
Методичні вказівки до виконання дипломної роботи спеціаліста: підготовка, написання, захист. Методичні вказівки / Упор. Ґудзь П....
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до самостійного вивчення матеріалу, індивідуальні завдання та методичні вказівки до їх виконання
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни ²Міжнародний маркетинг² для студентів напряму...
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до самостійного вивчення матеріалу, індивідуальні завдання та методичні вказівки до їх виконання
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Менеджмент в енергетиці» для студентів спеціальності...
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до самостійного вивчення матеріалу, індивідуальні завдання та методичні вказівки до їх виконання
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни ²Менеджмент персоналу² для студентів спеціальності...
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до їх вивчення, контрольні питання для самоперевірки, що наведені після кожної теми дисципліни, методичні вказівки до виконання контрольної роботи
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни "Економіка енергетики" для студентів напряму...
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до їх вивчення, контрольні питання для самоперевірки, що наведені після кожної теми дисципліни, методичні вказівки до виконання контрольної роботи
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни "Економіка та фінанси підприємства" для студентів...
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до вивчення тем, перелік розділів, що виносяться на самостійне опрацювання студентів, варіанти індивідуальних завдань, перелік літератури. Методичні вказівки укладені з урахуванням вимог державного освітнього стандарту
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни “Страховий менеджмент” для студентів спеціальності...
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до самостійного вивчення тем, передбачених програмою дисципліни «Mенеджмент», завдання до контрольної роботи та методичні вказівки до її виконання
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Mенеджмент» для студентів напрямів 050502 –...
Методичні вказівки icon2765 Методичні вказівки
Методичні вказівки до практичних та самостійних занять з курсу «Методи синтезу та оптимізації» для студентів
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки
С. С. Душкін, Т. О. Шевченко методичні вказівки для проведення практичних занять, лабораторних робіт
Методичні вказівки iconФінанси І кредит методичні вказівки
Методичні вказівки по проведенню практичних занять з дисципліни «Банківські операції»
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи