Плита перекрытия
Расчет плиты перекрытия. Определение проектной и фактической несущей способности плиты. Увеличение второстепенной ветки монолитного перекрытия. Несущая способность второстепенной балки на 1 погонный метр перекрытия. Укрепление колонны первого этажа.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 28.04.2015 |
| Размер файла | 142,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
- Содержание
- 1. Расчет и усиление плиты перекрытия
- 1.1 Исходные данные
- 1.2 Определение проектной несущей способности плиты перекрытия
- 1.3 Определение фактической несущей способности плиты
- 1.4 Восстановление несущей способности плиты
- 2. Усиление второстепенной ветки монолитного перекрытия
- 2.1 Исходные данные
- 2.2 Определение проектной несущей способности второстепенной балки
- 2.3 Определение фактической несущей способности второстепенной балки
- 2.4 Несущая способность второстепенной балки на 1 погонный метр перекрытия
- 2.5 Расчет усиления второстепенной балки под новую нагрузку
- 3. Расчет и усиление колонны первого этажа
- 3.1 Исходные данные
- 3.2 Расчет и усиление колонны первого этажа
- 4. Определение необходимой площади фундамента под новую нагрузку
- 5. Технология последовательность работ
- 6. Технологическая последовательность процесса
- 1. Расчет и усиление плиты перекрытия
1.1 Исходные данные
Бетон B 30, Rb = 17 МПа, гb2 = 0,9.
Рабочая арматура плиты (сетка): Ш 4 Вр-I, S = 200 мм.
Количество стержней на 1 погонный метр плиты: 5 шт.
Аs= 5*0, 126 = 0,98 см2, Rs = 365 МПа (для Ш 4 Вр-I) , Еs=170 000 МПа.
Толщина плиты перекрытия: 100 мм.
Защитный слой: а = 15 мм.
Увеличение полезной нагрузки на перекрытие 14 %.
Степень коррозии арматуры в плите 10 %.
Шаг второстепенных балок Ш = 1,1 м.
Сечение второстепенных балок с учетом высоты плиты: 200Ч350 мм.
1.2 Определение проектной несущей способности плиты перекрытия
Рис. 1. Расчетная схема плиты.
Для определения несущей способности плиты перекрытия вырезаем полосу шириной 1 м и рассматриваем плиту как многопролетную балку.
Находим положение нейтральной оси
Проектная несущая способность плиты
Нагрузка на плиту с учетом собственного веса
Вес плиты перекрытия
Несущая способность плиты без учета собственного веса
1.3 Определение фактической несущей способности плиты
Коррозия арматуры в плите составляет 15%, тогда скорректированный диаметр арматуры составит:
,
где с - процент коррозии арматуры в плите (в долях единицы)
Коэффициент снижения сечения арматуры сетки:
Так как Kd < 0,5, то существующую арматуру необходимо учитывать в дальнейших расчетах.
Определяем фактическую площадь сечения арматуры:
,
где Kaизм = 0,9 - коэффициент, учитывающий изменение арматуры в результате длительной эксплуатации.
Определяем фактическое сопротивление бетона:
,
где Kбизм = 0,8 - коэффициент, учитывающий изменение бетона в результате длительной эксплуатации.
Находим фактическую несущую способность:
где уsc = 500 МПа при гb2 = 0,9
Снижение несущей способности плиты составило:
.
1.4 Восстановление несущей способности плиты
Несущая способность плиты восстанавливаем с учетом увеличения нагрузки на 12% путем наращивания сжатой зоны бетона. Для обеспечения сцепления с поверхностью бетона устраиваем насечки глубиной до 10мм с последующим обезжириванием. Марка бетона наращивания принимается по Rbфакт=8,12 МПа из сравнения Rbфакт и Rb•гb2 Принимаем В 30 17МПа (Rb•гb2= =15,65 МПа).
Определим значение возросшей нагрузки с учетом собственного веса плиты
Значение нагрузки с учетом собственного веса плиты
Возросший момент
При расчете предварительно примем о=оR и выполним перерасчет для принятой марки бетона
,
где Rb*- минимальное значение из Rbфакт =8.12 МПа и Rb(В15)=17*0.9=16.65 МПа
Находим толщину наращиваемого слоя бетона
,
где . Тогда получаем
Окончательно принимаем hs = 8 см.
Уточним вес плиты с наращиваемым слоем
Определим значение возросшей нагрузки с учетом уточненного веса плиты:
Проверим несущую способность плиты с набетонкой
Вывод: несущая способность обеспечена, примем толщину набетонки 8 см, общая толщина плиты составит 17см.
2. Усиление второстепенной балки монолитного перекрытия
2.1 Исходные данные
Размеры второстепенной балки: b=200мм, h=350 мм.
Арматура второстепенной балки: 2 Ш 20 А- 300, As =7,5 см2, Rs = 225 МПа. Бетон: B 30, Rb =8,5 МПа, гb2 = 0,9.
Процент коррозии арматуры второстепенной балки 12 %.
Толщина плиты перекрытия: 100мм.
Защитный слой арматуры второстепенной балки: а = 30мм.
Пролет вдоль здания: L=6 м.
2.2 Определение проектной несущей способности второстепенной балки
Для определения положения нейтральной оси проверяется следующее неравенство
, (1)
где b'f принимается меньшее из двух значений:
и ,
а h'f в данном случае принимает значение толщины монолитной плиты . Если условие выполняется, то граница сжатой зоны x находится в полке.
Рис. 2. Расчетная схема второстепенной балки монолитного перекрытия.
Определим положение нейтральной оси:
,
следовательно b'f = 150см.
Нейтральная ось находится в полке.
Определяем проектную несущую способность второстепенной балки:
.
h0=h-a=40-3=37см
.
2.3 Определение фактической несущей способности второстепенной балки
Определим фактическую несущую способность второстепенной балки с учетом коррозии арматуры и изменения бетона в результате длительной эксплуатации.
Скорректируем диаметр рабочей арматуры:
где 0,06 - степень коррозии арматуры во второстепенной балке (в долях единицы)
Коэффициент снижения сечения арматуры:
Следовательно, арматуру следует учитывать в расчете.
Находим новое положение нейтральной оси:
Таким образом, фактическая несущая способность второстепенной балки составляет:
Снижение несущей способности второстепенной балки:
Вывод: несущая способность снизилась на 17.6 %.
2.4 Несущая способность второстепенной балки на 1 погонный метр перекрытия
Собственный вес второстепенной балки при пересчете на 1 погонный метр перекрытия составляет:
,
Проектная несущая способность второстепенной балки по максимальному проектному моменту без учета собственного веса перекрытия
,
,
Вес плиты перекрытия
Фактическая (с учетом коррозии) несушая способность второстепенной балки на 1 п.м.:
,
,
.
2.5 Расчет усиления второстепенной балки под новую нагрузку
Усилению подлежит второстепенная балка по максимальному пролетному моменту с учетом собственного веса перекрытия. Максимальная несущая способность перекрытия увеличилась на 12% по отношению к проектной несущей способности
плита перекрытие балка колонна
Толщина слоя обетонирования второстепенной балки снизу и с боков принимается равной hоs = 5 см. Для обетонирования принимаем бетон марки В 30.
Максимальный пролетный момент второстепенной балки с учетом увеличения нагрузки составит:
,
Где (сечение главной балки условно принимаем )
Так как , то для обеспечения несущей способности под новую нагрузку необходимо увеличить несущую способность по пролетному моменту .
Размеры второстепенной балки с учетом обетонирования:
, .
.
Определяем дополнительное армирование второстепенной балки под новую нагрузку:
,
.
Принимаем 210 А-I Ass = 1,57 см2.
3. Расчет и усиление колонны первого этажа
3.1 Исходные данные
Сечение колонны первого этажа: 400Ч400 мм.
Арматура колонны: 4 Ш 32 А- 300, As = 24,18 см2, Rs = 225 МПа.
Бетон: B 30, Rb = 17 МПа, гb2 = 0,9.
Расчетная нагрузка на покрытие, включая снег: qкр = 4,2 кН/м2.
Количество этажей: nэт = 3.
Высота этажа: Hэт = 4,2 м.
3.2 Расчет и усиление колонны первого этажа
Нагрузка на колонну в уровне верха фундамента:
,
где - собственный вес колонны,
вес усиленного перекрытия одного этажа на грузовой площади одной колонны (K - количество второстепенных балок в одном пролете, - собственный вес второстепенной балки с учетом усиления, -собственный вес главной балки ),
вес покрытия, включая снег на грузовой площади одной колонны (B - пролет поперек здания).
Продольная сила Nдлит от постоянных и временных длительных нагрузок составляет 60 % от полной нагрузки Nк:
Фактический диаметр арматуры в колонне с учетом коррозии арматуры 14 %
Изменение Ш арматуры:
т.е. арматуру колонны следует учитывать в расчете.
Фактическая площадь арматуры колонны:
В общем случае расчет элементов со случайным эксцентриситетом производится как для внецентренно сжатых элементов. Однако для элементов прямоугольного сечения при расчетной длине l0?20•h и симметричной арматуре классов А-I, А-II, A-III допускается расчет с использованием формулы для центрального сжатия. В соответствии с опытами в предельном состоянии по прочности напряжения в бетоне принимаем равным Rb, а в арматуре - Rs.
Условие прочности
где A - площадь бетона в поперечном сечении; As - площадь всей арматуры в сечении элемента; (ц - коэффициент, учитывающий гибкость элемента, длительность загружения, характер армирования (он получен из расчета на внецентренное сжатие с учетом влияния случайного эксцентриситета):
,
Гибкость колонны:
Для колонн зданий с монолитными перекрытиями .
0,7•420=257см
Для найденного значения и отношения определяем коэффициенты
0.832
0.858
,
.
Принимаем
Определение усилия на колонну с учетом случайного эксцентриситета:
,
где - коэффициент условий работы.
Так как - усиление колонны требуется по расчету.
1. Принимается класс бетона для усиления и предварительно толщина набетонки В30, Rb=1,15кН/см2 , bs=120мм;
2. Пересчитывается гибкость колонны с учетом набетонки: (bu - ширина колонны с учетом набетонки);
3. Определяются коэффициенты цb=0,9136 и цr=0,9187 по таблице 3.20 СНиП и вычисляется коэффициент который должен быть ( - площадь сечения колонны с учетом набетонки, hu=49см - высота колонны с учетом набетонки,
);
4. Так как условие удовлетворяется, то по значению
Ass=17,76см2 предварительно принимаем количество и диаметр арматуры для усиления 8 Ш 14 Аs=15,36 см2 и проводится проверочный расчет:
5. Определим коэффициент ц (при этом в формулу вместо Ass подставляется площадь сечения арматуры Аs=15,36 см2, принятой для усиления) следя за выполнением условия ;
=цr
6. Определяется площадь сечения усиленной части колонны
;
7. Определяется толщина набетонки .
Значение bs получилось меньше ранее принятого, то есть окончательно принимаем толщину набетонки 12см.
4. Определение необходимой площади фундамента под новую нагрузку
Нормативная нагрузка на фундамент
,
где - коэффициент надежности по нагрузке.
Требуемая площадь фундамента
,
где R0 - нормативное давление на грунт,
гmf = 19 кН/м3 - удельный вес грунта,
H1 = 1,6 м - глубина заложения фундамента (ниже уровня промерзания грунта)
Определяем размеры фундамента в плане:
Принимаем , т.е. 230Ч230 см.
5. Технологическая последовательность работ
1. Снятие временной нагрузки на перекрытие.
2. Усиление существующих фундаментов, путем увеличения площади подошвы.
3. Усиление колонн, путем устройства железобетонных обойм.
4. Усиление второстепенных балок и плит перекрытия. Второстепенные балки усиливаются путем устройства железобетонных рубашек, плиты перекрытия усиливаются путем наращивания сжатой зоны бетона.
6. Технологическая последовательность процесса
1. Усиление фундаментов. Усиление проводят путем наращивания подошвы фундамента. Наращивание проводят с помощью железобетонных обойм. Перед устройством обойм поверхность старого фундамента необходимо подготовить. Для этого на поверхность старого фундамента с помощью перфоратора наносят насечки. В случае необходимости обеспечить дополнительное сцепление обоймы с фундаментом ее анкеруют путем устройства отверстий с помощью перфораторов. В просверленные отверстия вставляют анкерные стержни.
2. Усиление колонн. Усиление проводят путем устройства железобетонных обойм с продольной рабочей арматурой. Перед устройством обоймы снимают защитный слой колонны, арматура зачищают металлическими щетками (при необходимости обезжиривают ортофосфорной кислотой), при необходимости проводят насечку бетона, очищают образовавшейся поверхности от пыли. После установки новых арматурных каркасов их крепят хомутами на сварке к существующей арматуре. Устанавливают опалубку, и под давлением проводят закачку бетона в обойму.
3. Усиление второстепенной балки. Снимают защитный слой с нижней части балки, арматура зачищают металлическими щетками (при необходимости обезжиривают ортофосфорной кислотой), очищают образовавшейся поверхности от пыли. Проводят восстановление защитного слоя путем нанесения слоями пластичного мелкозернистого бетона.
4. Усиление плиты перекрытия. Усиление проводят путем устройства одностороннего железобетонного наращивания. Перед устройством наращивания, проводят насечку бетона, промывают поверхность. Проводят наращивание слоя бетона.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Рассмотрение структуры и характеритсик монолитного ребристого перекрытия. Расчет и конструирование балочной плиты, второстепенной балки, поперечной арматуры. Проектирование сборной железобетонной колонны, фундамента, наружной несущей стены здания.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 28.01.2015Конструирование плиты монолитного ребристого перекрытия. Расчет прочности плиты по нормальным сечениям. Определение усилий от внешней нагрузки во второстепенной балке. Расчет и конструирование второстепенной балки монолитного ребристого перекрытия.
курсовая работа [722,7 K], добавлен 22.01.2013Определение арматуры монолитной балочной плиты для перекрытия площади. Расчет и конструирование второстепенной балки, ребристой плиты перекрытия, сборной железобетонной колонны производственного здания и центрально нагруженного фундамента под нее.
дипломная работа [798,0 K], добавлен 17.02.2013Расчёт монолитной плиты перекрытия, многопролётной второстепенной балки, прочности кирпичного простенка, ребристой плиты сборного перекрытия по первой группе предельных состояний, рамы, ригеля, колонны, фундамента отдельного монолитного столбчатого.
курсовая работа [673,6 K], добавлен 10.04.2017Расчет и конструирование монолитного ребристого перекрытия. Определение расчетных размеров монолитной железобетонной плиты перекрытия и второстепенной балки. Выбор площади сечения арматуры в плите. Геометрические размеры и опоры второстепенной балки.
курсовая работа [352,1 K], добавлен 18.12.2010Проектирование и расчёт монолитной плиты перекрытия балочного типа и второстепенной балки, предварительно напряженной плиты, неразрезного ригеля. Компоновка конструктивной схемы сборного перекрытия. Расчёт и конструирование колоны первого этажа.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 03.04.2014Компоновка монолитного перекрытия промышленного здания. Расчет монолитной плиты перекрытия, второстепенной балки, кирпичного простенка и фундамента. Компоновка сборного здания. Нагрузка на стену и простенок первого этажа от междуэтажных перекрытий.
курсовая работа [774,0 K], добавлен 14.09.2015Компоновка перекрытия, определение размеров и расчетных пролетов, их элементы. Расчет и конструирование плиты перекрытия, колонны, главной и второстепенной балки. Определение прочности нормальных и наклонных сечений. Построение эпюры материалов.
курсовая работа [782,8 K], добавлен 30.01.2012Выбор экономичного варианта монолитного перекрытия с главными балками вдоль и поперек здания. Расчет монолитной плиты. Определение параметров второстепенной балки: сбор нагрузок, подбор арматуры, расчет по наклонному сечению и места обрыва стержней.
курсовая работа [910,3 K], добавлен 08.10.2010Рассмотрение особенностей проектирования монолитного ребристого перекрытия. Геометрические характеристики многоэтажного каркасного здания. Расчет плиты перекрытия, второстепенной балки. Определение требуемого количества арматуры и других материалов.
курсовая работа [249,6 K], добавлен 25.01.2015
