Расчетно-графическая работа. Усиление балок перекрытия второго этажа монолитной рубашкой

Пояснилка.doc

Конструктивная схема усиления заданного варианта
Расчет общих объемов работ при устройстве монолитной рубашки
Калькуляция трудозатрат
Технологическая схема и схема механизации при усилении балки
Календарный график производства работ при усилении балки
Указания к производству работ при подготовке работ к усилению конструкции
В проекте предстоит выполнить усиление балок перекрытия второго этажа среднего пролета трехэтажного промышленного здания. Усиление балок производится устройством монолитной рубашки.
Таблица 1 - Исходные данные
Усиливаемая конструкция
Железобетонная балка перекрытия
Устройство монолитной рубашки
Номер габаритной схема
Шифр габаритной схема
Номер схемы поперечного сечения
Рисунок 1 - План здания
Рисунок 2 - Поперечный разрез здания
Проектом предусмотрено устройство усиления существующих железобетонных балок монолитной рубашкой. При этом используются пластичные смеси на мелком щебне.
Конструкции монолитных рубашек представляют собою обетонки не замкнутые с одной стороны. Они армируются продольной и поперечной арматурой часть которой является рабочей а часть ставится конструктивно. Рабочая арматура рубашек определяется по расчету и ставится в растянутой зоне конструкций.
Рисунок 3 - конструктивная схема усиления балки монолитной рубашкой
Расчет общих объемов работ при устройстве монолитной рубашки.
Расчет объемов работ предусматривает определение физических объемов выполняемых при усилении балок перекрытия за счет устройства монолитной рубашки.
На основании конструктивной схемы усиления балки перекрытия в начале рассчитываются объемы производства работ при усилении балки затем всех усиливаемых балок. Количество балок которые необходимо усилить равно 11Результаты расчета объемов работ в порядке их исчисления и последовательности их выполнения приведены в таблицах 3 и 4.
Принцип усиления балки заключается в увеличении высоты сечения и включении в работу дополнительной арматуры установленной в растянутую (нижнюю зону) балки.
Учитывая геометрические размеры балки (400x600) а так же отсутствие данных о действующих нагрузках на балку конструктивно (по СНиП 52-01-2003 минимальный % армирования - 01% от площади сечения элемента) принимаем в качестве продольной рабочей арматуры четыре 14- мм. стержня 414-А400. При учете требования о величине защитного слоя толщину монолитной рубашки принимаем равной 80 мм. Тогда расход бетона на одну балки (при размерах балки 6000x400x600) будет равен (068м*008м*2+04м*008м)*6м=085м3
Таблица 2 – Ведомость расхода материалов
Таблица 4. Ведомость объема работ
Количество усиливаемых балок
Монтаж трубчатых лесов
Демонтаж трубчатых лесов
Пробивка сквозных отверстий диаметром 30 мм в балке толщиной 400 мм при помощи бурильных молотков
То же диаметром 80 мм в плите перекрытия толщиной 150 мм.
Насечка бетонных поверхностей при помощи механизированного инструмента
А) боковых поверхностей
Б) потолочных поверхностей
Установка и вязка арматуры
Установка опалубки из отдельных щитов
Укладка бетонной смеси при помощи бетононасоса
а) Монтаж бетоновода
в) Разборка бетоновода
г) Приемка бетонной смеси из кузова самосвала
д) Подача бетонной смеси к месту укладки
е) Очистка бетоноводов нагнетанием воды.
Таблица 5 - Ведомость оборудования инвентаря и инструмента
Техническая характеристика
производительность 20 м3ч
Стенд для сборки опалубки и армокаркасов
Калькуляция трудовых затрат составлена на основе объемов работ (таблицы 3 и 4) и существующих норм согласно ЕНиР и ВНиР.
Таблица 6 - калькуляция затрат труда
Обоснование по по ЕНиР
затраты труда чел.-см.
Затраты труда на весь объем работ чел-ч.
Устройство сквозных отверстий диаметром 80 мм в плите перекрытия толщиной 150 мм.
Установка в отверстие стрежней для подвески арматуры
Проектом предусмотрено устройство усиления существующих железобетонных балок монолитной рубашкой.
Предусматривается следующий порядок производства работ:
)В перекрытии рядом с усиливаемой балкой пробивают при помощи электрического перфоратора отверстия для пропуска хомутов арматуры и подвесной опалубки. Диаметр отверстий 100 мм. При небольших объемах работ возможно устройство отверстий вручную при помощи зубила и молотка.
)Устанавливают трубчатые леса непосредственно под усиливаемой балкой.
)С настила лесов производится пробивка сквозных отверстий диаметром 30 мм в балке толщиной до 400 мм при помощи бурильных молотков. Высота пробивки этих отверстий в балке должна быть на 150 мм ниже полки плиты перекрытия. Шаг пробивки отверстий по фронту балки равен 2300 мм. Далее при помощи пневматического или электрического инструмента (а при небольших объемах работ - вручную) насекают поверхности усиливаемой балки что необходимо для лучшей адгезии наращиваемой рубашки.
)На лесах устанавливается стенд состоящий из настила по легким козелкам служащий для сборки арматурного каркаса и опалубки. Собирают арматурный каркас. Затем поднимают арматурный каркас и заводят хомуты в готовые отверстия в перекрытии. С этой целью через отверстия в перекрытии пропускаются тросы которые крепятся к хомутам (в 3-х точках с каждой стороны каркаса). Каркас вручную поднимают вверх а снизу при этом свободные концы хомутов направляются в отверстия. Проектное закрепление наращиваемого арматурного каркаса рубашки производится посредством тяжей диаметром 20 мм которые заводятся в ранее пробитые отверстия в балке. Крепление арматурного каркаса к тяжам может производиться с помощью электроприхватки или вязальной проволоки. Монтаж арматурного каркаса рубашки должен предшествовать установке блока подвесной опалубки. Толщина бетонируемой монолитной рубашки усиления фиксируется размерами прокладок между щитами опалубки и бетоном усиливаемой балки. После завершения монтажа армокаркаса и инвентарной опалубки и их крепежа согласно допусков и отклонений по СНИП(а) осуществляется бетонирование набетонки с помощью бетононасоса. Для этого в опалубочных щитах должны быть предусмотрены отверстия присоединения напорного трубопровода бетононасоса к опалубке. Подача бетонной смеси предусматривается через систему нижних отверстий в щитах. Дренаж вытесненного воздуха из пазух щитов производится через систему верхних клапанов. Момент завершения бетонирования рубашки фиксируется появлением выдавливаемой бетонной смеси через эти клапаны.
)Собирают опалубку из инвентарных металлических щитов с установкой тяжей подвески.
)Поднимают опалубку в проектное положение и закрепляют ее на перекрытии шайбами и гайками.
)Затягиванием или опусканием гаек производится выверка установки опалубки в проектное положение контроль осуществляется снизу (с лесов) инструментально.
)Подача бетонной смеси осуществляется с помощью бетононасоса по трубопроводам через отверстия в плите перекрытия используемые для нагнетания бетонной смеси. В отдельных случаях укладка бетона может осуществляться через специальные отверстия в щитах опалубки в которые вводится бетоновод.
)Затем укладывают бетонную смесь в набетонку (на перекрытии) с одновременной заделкой отверстий под хомуты.
)После достижения бетоном 75 % проектной прочности производится распалубливание и бетонирование отверстий для пропуска тяжей подвески.
Рисунок 4 - Стационарный бетононасос МБС-20
Таблица 3 - технические характеристики бетононасоса
Производительность м3ч
Высота подачи бетона м
Дальность подачи бетона м
Мощность двигателя кВт
Мах давление на смесь бар
Производительность компрессора лмин
Размер заполнителя мм
Рисунок 3 - технология работ по усилению балки
Рисунок 4 - схема установки укрупненного узла опалубки
Для усиления железобетонных балок применяются пластичные бетонные смеси на мелком щебне.
Подача бетонной смеси в конструкции усиления производится по бетоноводам от бетононасоса типа МБС-20.
До начала производства работ рабочая зона должна быть ограждена инвентарным переносным ограждением на котором устанавливаются предупредительные знаки.
На огражденной территории в зоне работы грузоподъемных машин предусматривается устройство площадки для складирования материалов и конструкций (арматуры металлопроката щитов опалубки и т.д.) а также строительного инвентаря.
Питание пневматического инструмента необходимо осуществлять от действующих технологических трубопроводов сжатого воздуха а при их отсутствии - от передвижных компрессоров устанавливаемых за пределами реконструируемых зданий и сооружений. Вместо пневматического может быть использован электрифицированный инструмент (отбойные молотки бетоноломы и т.п.).
Леса высотой до 4 м допускаются к эксплуатации только после их приемки производителем работ или мастером и регистрации в журнале работ а выше 4м
- после приемки комиссией назначенной руководителем организации ведущей работы и оформления соответствующего акта.
Леса в процессе эксплуатации должны осматриваться прорабом или мастером не реже чем через каждые 10 дней.
При производстве работ следует строго соблюдать правила техники безопасности согласно СНиП III-4-80.
Бетонщики: 3 разр. - 2
Машинист: 4 разр. - 1
Бетонщики: 2 разр. - 2
Таблица 4 - пооперационный контроль качества работ
Наименование операций
Должностное лицо из линейных ИТР осуществляющих контроль
Метод выполнения контроля
Качество насечки поверхности
Правильность установки арматурных каркасов
Габаритные размеры короба опалубки
Надежность крепления опалубки к конструкциям
до начала бетонирования
Календарный график производства работ при усилении железобетонной балки
Указания к производству работ при подготовке работ к усилению балки
Перед усилением поверхность балки подготавливается следующим образом: удаляется штукатурный слой; зубилом делается насечка в бетоне на глубину 3-6 мм; промывается за час до бетонирования поверхность старого бетона чистой водой.
Перед сваркой арматурных стержней свариваемые концы и соединительные накладки должны быть очищены в местах сварки от грязи масла и других загрязнений до чистого металла. Вода в том числе конденсационная снег лед должны быть удалены с поверхности стержней и соединительных накладок посредством нагревания их пламенем газовых горелок и паяльных ламп до температуры 100С.
Не допускается наличие ожогов и подплавлений от дуговой сварки на поверхности рабочих стержней. Ожоги должны быть зачищены абразивным кругом при этом уменьшение площади сечения стержня (углубление в основной металл) не должно превышать 3 %. Место зачистки стержня должно иметь плавные переходы а риски от абразивной обработки должны быть направлены вдоль стержня.
Отрезка концов стержней электрической дугой при усилении конструкций не допускается.
Для усиления монолитными рубашками рекомендуется применять портландцемент марки не ниже М400; при необходимости быстрого схватывания и твердения рекомендуется тот же цемент но с тепловой обработкой бетона по мягким режимам (с повышением температуры на 5 - 10 ° в час).
Применение быстротвердеющих цементов и добавок - ускорителей твердения допускается при подборе составов обеспечивающих нормальную усадку (не большую чем для обычных бетонов с естественным режимом твердения). При этом следует руководствоваться ГОСТ 24211-80* «Руководством по применению химических добавок в бетоне» (М.: Стройиздат 1980) и «Рекомендациями по обеспечению надежности и долговечности железобетонных конструкций промышленных зданий и сооружений при их реконструкции и восстановлении» (М.: Стройиздат 1982).
Максимальную крупность заполнителя для бетона усиления следует назначать с учетом следующих требований:
при уплотнении бетонных смесей вибрированием - не более 20 мм (за исключением массивных элементов усиления);
при рубашках толщиной 75 120 мм из литых суперпластифицированных бетонов - 5 10 мм;
в отдельных случаях при очень частом расположении арматуры допускается взамен бетона применять цементно-песчаные бетоны прочностью не менее чем требуемая проектом усиления;
модуль крупности песка рекомендуется не ниже 22 25 с количеством пустот не более 40 %.
Удобоукладываемость бетонной смеси при вертикальном бетонировании рекомендуется назначать в зависимости от толщины бетонируемого элемента. При толщине бетонируемого элемента до 120 мм осадка конуса принимается не менее 6 8 см от 120 до 200 мм - от 2 3 см до 5 6 см а при толщине более 200 мм и при бетонировании вибробулавой - от 1 до 2 3 см. При этом рекомендуется пользоваться пластификаторами в соответствии с указаниями Рекомендаций приведенных в п. 1.29. Для обойм из литых суперпластифицированных бетонных смесей осадка конуса должна составлять не менее 18 см. Для обойм рубашек и гильз при усилении емкостных сооружений рекомендуется применять литой бетон с осадкой конуса 16 20 см.
При усилении в зимних условиях усиливаемые конструкции так же как и бетон усиления должны при бетонировании иметь температуру не менее 15 °С.
Арматурная сталь прокат применяемые в конструкциях усиления обетонированием должны удовлетворять требованиям ГОСТ 13015-75** .
Конструктивное решение известное как рубашка представляет собой незамкнутую с одной стороны обетонку. Рубашки рекомендуется применять в тех же случаях что и обоймы когда по каким-либо причинам не имеется возможности охватить усиливаемый элемент со всех четырех сторон например колонна примыкающая одной стороной к стене.
Особое внимание рекомендуется уделять анкеровке поперечной арматуры по концам поперечного сечения рубашек. При усилении колонн хомуты должны привариваться к арматуре усиливаемой колонны в случае каких-либо затруднений рубашка колонны должна рассчитываться на восприятие всей нагрузки. При усилении монолитных балок ребристых перекрытий хомуты выводятся через плиту через просверленные отверстия и заанкериваются с помощью продольных арматурных стержней.
Если рубашки устанавливаются только на поврежденных участках усиливаемых элементов то их необходимо распространять на неповрежденные части не менее длины анкеровки продольной арматуры рубашки не менее пяти толщин стенок рубашки не менее ширины грани или диаметра усиливаемого элемента и не менее 500 мм. При армировании рубашек не рекомендуется применять арматуру диаметром менее 8 мм для продольных стержней и сварных хомутов и 6 мм - для вязаных хомутов.
Федорцев И.В. Султанова Е.А. Реконструкция промышленных предприятий: учеб. пособие. - 2-е изд. испр. и доп. –Уфа: УГНТУ 2007. – 371 с.
Федорцев И.В. Хузина Л.С. Латыпова Е.Ю. Урманшина Н.Э. Приложение к учебно-методическому пособию по выполнению курсового проекта «Монтаж строительных конструкций».–Уфа: УГНТУ 2000. – 89 с.
Федорцев И.В. Хузина Л.С. Урманшина Н.Э. Методические указания к выполнению курсового проекта «Монтаж строительных конструкций» и технологической части дипломного проекта для студентов специальности 2903.–Уфа: УГНТУ 1998. – 59 с.
Рекомендации по проектированию усиления железобетонных конструкций зданий и сооружений реконструируемых предприятий. Надземные конструкции и сооружения. Москва Стройиздат 1992.

Чертеж1.dwg

Таблица 8 - календарный график работ при усилении 11 балок
Установка опалубки из
График производства работ
Таблица 7 - календарный график работ при усилении одной балки
Выполнение работ при бетонировании 4-х балок в осях А-Г со стоянки ст.1
Бетонирование балок в осях Г-М на стоянках Ст.2 и Ст.3 вести аналогично выполнению работ на стоянке Ст.1 в осях А-Г
Ст.к. - стоянка крана пневмоколесного КС-65711 Ст.б. - стоянка бетононасоса МБС-20
Схема расположения стоянок пневмоколесного крана КС-65711 и стационарного бетононасоса МБС-20
Условное обозначение
Схема демонтажа навесных стеновых панелей пневмоколесным краном КС-65711
Таблица 8 - календарный график работ при усилении 11-ти балок