Проект усиления несущих конструкций жилого дома

РГР №3 Іваницького.docx

У зв'язку з надбудовою будівлі потрібно запроектувати посилення внутрішньої несучої цегляної стіни товщиною 15 цеглини (38 см). Висота стіни від рівня підлоги до низу перекриття збірного настилу 33 м. Кладка стіни виконана з суцільної глиняної цеглини пластичного формування марки 125 на розчині марки 75. Стан кладки задовільний. Після надбудови на 1 м стіни передаватиметься навантаження = 117792 кН.
Площа перерізу стіни : Ac=0.38 м2
По табл.[2 15 і 18] пп.[3.1 3.21 4.2] = 19 МПа; = 1000;
λ= = 09064; по формулі [16] п.[4.7] = 1.
Розрахункова несуча здатність 1 м стіни
= 09064 · 19 · 038 · 10 = 6544 кН = 117792 кН.
N2=X·NCC=1.8·654.4=1177.92
Необхідне підсилення стіни яке здійснюємо за допомогою включення стіни в двосторонню залізобетонну обойму з установкою додаткових поперечних сталевих зв'язків.
Товщину залізобетонних стінок з конструктивних міркувань приймаємо мінімальною рівною 6 см. Бетон класу В15 і армування сталевою сіткою із стержнів діаметром 5 мм з коміркою 15х15 см. Крім того для забезпечення роботи залізобетонних стінок як обойми поверх сітки ставимо вертикальні стержні з круглої сталі діаметром 16 мм через кожні 50 см і поперечні зв'язки діаметром 16 мм через 50 см по висоті і довжині стіни.
Розрахункову несучу здатність 1 м стіни що посилена залізобетонною обоймою визначаємо по формулі (72). При цьому приймаємо що зусилля безпосередньо на залізобетонну обойму не передається; коефіцієнт умов роботи залізобетону приймаємо =035. При визначенні поперечного армування обойми враховуємо тільки поперечні зв'язки діаметром 16 мм розташовані через 50 см по довжині і висоті стіни.
Визначаємо відсоток армування поперечними зв'язками:
де і - відповідно об'єм стержня (зв'язків) і об'єм кладки;
= 201 см - площа перетину одного стрижня;
Вертикальне армування обойми прийняте: Ст А-I 75 мм і 216 мм на кожні 50 см довжини стіни. Площа арматури на 1 м стіни
= 2(137 + 402)= 1078 см;
= 2 · 6 · 100 = 1200 см.
Коефіцієнт приймаємо в запас міцності як для цегляної кладки враховуючи висоту перетину з урахуванням обойми
= 1000; λ=33050=6.6;
По табл.10 для зв'язків =150 МПа.
По формулі (72) з урахуванням коефіцієнта умов роботи 05 згідно п.5.40 визначаємо розрахункову несучу здатність
Ncc=φ(mg·mk·R+·31+·Rsw100·A+mb·Rb·Ab+RscAs)=0.95·((1·1·1.9+3·0.081+0.08·150100)·0.38+0.37·11.5·0.12+43·10.78·10-4)·103=1336.6 кН>N=1177.92 кН
Таким чином прийняте посилення стіни достатнє.

РГР №5 Іваницького.docx

Залізобетонна балка перекриття має розрахунковий проліт l=2.2м. Висота балки h=23 см ширина b=11см. Балка виконана із важкого бетону класу В125 заармована 28 А400С. Необхідно підсилити балку шляхом нарощування арматури. Розрахункове навантаження на балку після підсилення q1=1.5q.
Розрахункова довжина: l0=l-2·c2=2200-2·2502=11950мм
де с=250мм - ширина зони обпирання
Висота стиснутої зони: х=Rs AsRbb=365·(2·0503)7.5·10=445 см
де Rb =7.5 МПа (В12.5)
Rs=365 МПа (для А400С)
Несуча здатність поперечного нормального перерізу:
M=Rb·b·x·(h0-0.5·x)=7.5·(0.1)·11·445·(206-0.5·445)=749кНм
Де h0=h-a=230-24=206 мм
Максимальне рівномірно-розподілене навантаження на балку
q=8Ml02=8·7491.952=158кНм
Розрахункове навантаження на балку після підсилення:
q1=1.7q=1.5·158=237 кНм
Згинальний момент що діє на балку після підсилення:
M1=q1l028=237·1.9528=113 кНм
h0red=h0+a1red=206+30=236мм
αm=M1Rb·b·h0red2=13.82·1027.5·0.1·11·2362=0.246;=0.855=0.29
R=1+SRsc·(1-1.1)=0.791+365500·(1-0.791.1)=0.656;
Отже R. Умова задовольняється.
Визначаємо площу перерізу всієї необхідної арматури
Asred=M1Rs··h0red=113·102365·0.1·0.855·236 =153см2
Необхідна площа перерізу арматури посилення:
Asad=Asred-As=153-1006=0524cм2
Приймаємо 2 8 А400С з As=11006 см2.Тоді А’sred=1006+1006=2012cм2
Визначаємо висоту стиснутої зони бетону:
xred=RsAsred'Rbb=365·20127.5·10 =89cм
M=Rs*A’sred·(h’0red-0.5x)=365·(0.1)·2012·(256-0.5·89)=1553кН·м>M1=113кН·м
Де h’0red=h0red+a’red=236+20=256 мм;
А'red>d2+252=82+252=16.5=20мм
x1=l02-l024-2·M1q1=18002-180024-2·749237=0405м
x2=l02+l024-2·M1q1=18002+180024-2·749237=1545м

РГР №2 Іваницького.docx

Необхідно запроектувати посилення простінка в існуючому житловому будинку. Кладка простінків виконана з глиняної цеглини пластичного формування марки 125 на розчині марки 75. Розмір перетину простінка 38х100 см висота 180 см; розрахункова висота стіни - 33 м. Кладка простінка виконана з потовщеними швами низької якості в кладці є невеликі початкові тріщини в окремій цеглі і вертикальних швах. Це свідчить про те що напруження в кладці досягли приблизно 07. На простінок діє вертикальне зусилля рівне 500 кН прикладене з ексцентриситетом 4 см по відношенню до товщини стіни.
По архітектурних міркуваннях посилення кладки приймається за допомогою включення простінка в сталеву обойму з куточків згідно вказівкам п.5.35 5.38.
Необхідне збільшення несучої здатності простінка за рахунок поперечної арматури обойми визначаємо з формули (71):
де =1-2e0h=(1-2*0.04)0.38=0.79
По п.[4.2 табл.18] при λ= = 1 приймаємо згідно п.[4.7]; по п.[3.1 табл.2] = 19 МПа; = 07.
Приймаємо для обойми сталь класу А-I. Вертикальна арматура обойми (кутники) приймається з конструктивних міркуваннях 450×50 мм
По табл.10 Rsc=43 МПа і = 150 МПа.
=1-4e0h=1-4*0.040.38=0.58
58*2.51+2.5*150100*0.38*103=5000.79*0.91-1*0.7*1.9*0.38*103-43*19.2*10-4*103
Приймаємо відстань між осями поперечних хомутів обойми 50 см і визначаємо їх перетин з умови 100=019%.
19=2*As*38+100*10038*100*50; As=0.19*38*100*502*38+100*100=1.31см2
Приймаємо смугу перетином 30×6 мм; = 18 см; Ст А-I.

Завдання 2 іваницького.docx

Необхідно запроектувати посилення простінка в існуючому житловому будинку. Кладка простінків виконана з глиняної цегли пластичного формування марки 125 на розчині марки 75. Розмір перетину простінка 038×10м висота 330см розрахункова висота стіни – 33м. Кладка простінка виконана з потовщеними швами низької якості в кладці є невеликі початкові тріщини в окремій цеглі і вертикальних швах. Це свідчить про те що напруження в кладці досягли приблизно 07Ru. На простінок діє вертикальне зусилля рівне 500кН прикладене з ексцентриситетом е0=4см по відношенню до товщини стіни.
По архітектурним міркуванням посилення кладки приймається за допомогою включення простінка в металеву обойму з кутників.
Необхідне збільшення несучої здатності простінка за рахунок поперечної арматури обойми визначаємо:
В цій формулі: ; звідки коефіцієнт поздовжнього згину ; ; міцність кладки на стиск
Приймаємо для обойми кутники 450×50 мм см2 .
По табл. 10 МПа і МПа.
З формули на несучу здатність простінка визначаємо площу армування:
звідси коефіцієнт армування 014%;
Приймаємо відстань між осями поперчних хомутів обойми 50 см.
Визначаємо необхідну площу:
Приймаємо смугу перетином 20×4 мм; см2 Ст А-.

РГР №6 Іваницького.docx

Сталева збірна балка перекриття має розрахунковий проліт L=15м.Висота балки h=150смширина поясів bf=30смтовщина поясів tf = 1.4см tw = 12см.Балка виконана з сталі класу С345.Необхідно підсилити балку шляхомнарощування поясів.Розрахункове навантаженняна балку після підсилення q=k·q1=1.5·q.
Визначаємо момент інерції для даного двотавра:
х=tw·hw312+2·(hf 2)2·bf·tf=1.2·1478312+2· (14882)2·30·1.4=5553518552см4;
hw=h-2tw=150-1.2·2=1478см
Момент опору: Wx=2·Ixh=2·5552518552150=74047 см3
Згинальний момент:M1= Wде Ry=315МПа (С345);
q1=8·M1 q=15·q1=15·083=1245 кНсм;
Знаходимо згинальний момент:M= q1·
Знаходимо момент опору:W
Новий момент інерції: I
Приймаємо пластини товщиною 14см
bfH=Afнtfн=247414=1767 см
Відстані з яких починається посилення балки:
x1=l02-l024-2·M1q1=15002-150024-2·233248051245=31664см
X2=L-X1=1500-316.64=1183.36см
Знаходимо довжину зварного шва:
Lw=Nf*kf*Rwf*jwf*jc=779.3107*8*1462*01*1*1=1923 см
де N=Af*Ry=24.74*315*0.1=779.31кН; Rwf=058Ryjwu=0.583151.25=146.2 МПа; kf=8 см .

РГР №4-2 Іваницького.docx

Необхідно підсилити стрічковий фундамент за таких вихідних даних:
ширина фундаменту;B=0.6м;
розрахунковий опір рунту;Rосн=017 МПа
коефіцієнт збільшення навантаження після підсилення:k=1.5
довжина ділянки фундаменту:
ширина стіни: hст=038м.
Несуча здатність існуючого фундаменту:
N1=B*l* Rосн=0666017=6732 кН
Навантаження на фундамент після реконструкції:
N=15* N1=15912=10098 кН
Необхідна площа нового фундаменту:
Aн=NRосн= 10098017103 = 594 м2
Необхідне збільшення площі фундаменту:
А=Ан-А=594-6606=198 м2
тоді необхідне поширення фундаменту (за першим варіантом підсилення):
Приймаємо конструктивно b1=300мм
Реакція на кінці балки:
P1= b1 a1 Rосн=0.31.650.17103=462825 кН
а=В2+ b1-hcт2=062+03-0382=041м
тоді моментщо виникає у консолі М1=Р1*а=462825041=1898 кНм.
Необхідний момент опору:
Wн=М1Ry=1898102215(0.1)=56 cм3
53560-14605000За ГОСТ 8239-89 підбираємо двотаврову балку нЗм.
омер 12 з наступними характеристиками:
g=R0*b1=0.170.31000=51 кНм;
Тоді згинальний момент що виникає:
) в крайніх прольотах знаходимо за формулою:
M1=ql11211=51165211=126 кНм.
) на першій опорі знаходимо за формулою:
MВ=ql11214=51165214=992 кНм.
) в середніх прольотах і на середніх опорах буде рівний:
M3=ql1216=51165216=867 кНм.
В першому прольоті діє згинальний момент M1=126 кНм ширина перерізу рівна bf=300 мм. робоча висота перерізу при розміщені стержнів в один ряд
h0=h-(a+d2)=0.2-0.06=0.14м
Тепер знаходимо похідний коефіцієнт αm:
αm=M1Rbbh02=126102115(01)30142=0222.
З таблиць беремо коефіцієнт =0254.
Характеристика стиснутої зони:
=085-0008Rb=085-0008115(01)=07908;
Гранична висота стиснутої зони:
R=1+sRscu(1-11 )=079081+225500(1-07511 )=0488;
sp=0 в знаменнику приймаємо 225 МПа оскільки γb21.
Отже =0254R=0488 – стисгуту зону підсилювати арматурою підсилювати непотрібно.
Обчислюємо площу січення розтягнутої арматури:
As=М1Rsh0=126102225025414(01)=1574 см2;Приймаємо 2∅32А400 з площею As=1608 см2>1574 см2;
В першій опорі діє згинальний момент Mв=992 кНм ширина перерізу рівна bf=300 мм. робоча висота перерізу при розміщені стержнів в один ряд
αm=M1Rbbh02=992102115(01)30142=0147.
З таблиць беремо коефіцієнт =016.
Отже =016R=0488 – стисгуту зону підсилювати арматурою підсилювати непотрібно.
As=М1Rsh0=99210222501614(01)=1968 см2;Приймаємо 2∅36А400 з площею As=2036 см2>1968 см2;

РГР №1 Іваницького.docx

Визначити розрахункову несучу здатність і необхідне сітчасте армування цегляного стовпа розміром в плані 038×0851 м з розрахунковою висотою 33 м. Розрахункова повздовжня сила =290 кН прикладена з ексцентриситетом =4 см. Стовп виконаний з глиняної цеглини пластичного пресування марки 100 на розчині марки 75.
Площа перетину стовпа =038·051 = 01938 м.
Пружна характеристика кладки по п. [3.21 табл.15] =1000.
Коефіцієнт подовжнього згину при λh=l0h= по п.[4.2 табл. 18] =091. Розрахунковий опір кладки по п.[3.1 табл.2] =17 МПа. Розрахункову несучу здатність для стовпа з неармованої кладки визначаємо по формулі [13]:
Ncc≤mgAcR =1.0·0.885·1.7·0.153·1.11·103=255кНN=290
де і – визначені по формулах [14] і [15] табл. [19] п. [4.7];
=1 оскільки товщина стовпа більше 30 см.
Ac=A(1-2e0h)=0.1938· (1-2·0.040.38)=0.153
=1+e0h=1+0.040.38=1.11≤1.45
φ1= (φ+ φc)2=(0.91+0.86)2=0.885
де λhc=hac=3.30.3=1.1 φc=0.86;
ac=h-2e0=0.38-2·0.04=0.3м
Розрахункова несуча здатність стовпа виявилася в 14 рази меншою за розрахункову повздовжню силу отже необхідне посилення кладки сітчастим армуванням.
Визначаємо необхідне :Rskb=NNcc·R=290255·1.7=19 МПа
Приймаємо арматуру 4 Вр-I. Розрахунковий опір: Rs=γcs*Rcs =0.6·365=219 МПапо п.3.19.
Відсоток сітчастого армування визначаємо по п.[4.31]
=(Rskb-R)2RsRskb-R2Rs1-2e0 y·100=19-1.72·219·(1-2·0.040.19)·100=0.08% ;По формулі [6] п.[3.20] визначаємо :Rsku=kR+2·Rsn·100=2.0·1.7+2·243·0.32100=38 МПа;
де Rsn=γsnRsn=0.6·405=243 МПа;
приймається по п.5.6.
По формулі [4] п.[3.20] визначаємо: αsk=αRuRsku=1000 · 3.85.4=704
де Ru = kR=2·17=34 МПа
При λhc=hac=3.30.3=11 φc=0.8339 φ1=0.852 φ=0.87
По формулі [31] п.[4.31] визначаємо:
Розрахунковий опір кладки з врахуванням ексцентриситету:
Rskb=R+2·Rs·1001-2e0y=1.7+2·219·0.081001-2·0.040.19=19 МПа2R=3.4 МПа.
Перевіряємо розрахункову несучу здатність стовпа по формулі [30] п.[4.31]
Ncc≤mgAc(1-2e0h)R =1.0·0.852·1.7·0.1938(1-2·004038)·1.11·103=275кНN=290кН
Умова не виконується збільшуємо процент армування.
Визначаємо необхідне Rskb=NNcc·R=290275·1.7=18 МПа.
=Rskb-R2Rs(1-2e0y)·100=18-1.72·219·(1-2·0.040.19)·100=0.04%
По формулі [6] п.[3.20] визначаємо :
Rsku=kR+2·Rsn·100=2.0·1.7+2·243·0.12100=398 МПа
По формулі [4] п.[3.20] визначаємо.: αsk=αRuRsku=1000· 34398=854
При λhc=hac=3.30.3=11 φc=0.804 φ1=0.837 φ=0.87
По формулі [31] п.[4.31] визначаємо
Rskb=R+2·Rs·1001-2e0y=1.7+2·219·0.121001-2·0.040.19=159 МПа2R=3.4 МПа.
Ncc≤mgAcR =1.0·0.885·159·0.1938·1.11·1033027>N=290
Додатково перевіряємо розрахункову несучу здатність стовпа при центральному стиску в площині перпендикулярній до дії згинаючого моменту по формулі [27] п.[4.30]
Rsk=R+2··Rs100=1.7+2·0.12·219100=223 МПа3.4 МПа ; λ=33038=868
По табл.[18] п.[4.2] =091. По формулі [26] п.[4.30]
Ncc≤mg*φ* Rsk*A=1.0·0.91·223·0.1938·103=3933 кН >N=290 кН
Отже розрахункова несуча здатність стовпа армованого сітчастою арматурою при = 012% достатня.
Приймаємо діаметр дроту для сіток 4 мм з розташуванням через два ряди кладки і виходячи з 012% армування по табл.9 визначаємо розмір комірки в плані 8х8 см. Крайні стержні розташовуються від зовнішніх граней стовпа (захисний шар) на 20 см.

Чертеж1 Іваницького.dwg

НУЛПкафедра Будівельні конструкції і мости
Рорахунок і підсилення простінка
Підсилення залізобетоної балки