Исходные данные для проектирования
Краткая характеристика объекта строительства
Возведение сооружения проводится на территории города Казань.
Здание представляет собой черырехэтажное четырехпролётное здание с шагом колонн 6,2м. Каркас здания представляет собой совокупность несущих конструкций, связанных в геометрически неизменяемую пространственную схему, как то колонны, ригели, плиты покрытия и пр.
Каркас здания состоит из поперечных рам, образованных защемленными в фундаментах колоннами и шарнирно опирающимися на них ригелями. В продольном направлении жесткость здания обеспечена жестким диском покрытия.
Исходные данные
Здание каркасное четырехпролетное;
Пролеты: l1 = 6,2 м, l2 = 6,2 м, l3 = 6,2 м, l4 = 6,2 м;
Шаг рам: 5,6 м;
Количество шагов: N = 5;
Длина: L = 28 м;
Высота: Н = 12 м;
Фундаменты - монолитные железобетонные;
Колонны и балки – железобетонные;
Полы – бетонные;
Ограждающие конструкции - стеновые панели.
Конструктивный раздел
Конструктивные решения возводимого здания
Существующее здание имеет прямоугольную форму в плане и представляет собой многоэтажное четырехпролетное производственное здание, с размерами в осях 24,8х28,0 м. В здание один температурный блок.
Здание выполнено со сборным железодетонным каркасом, работающим по рамно-связевой конструктивной схеме. Продольная устойчивость здания создается за счет жесткого диска плит перекрытия.
Колонны имеют квадратное сечение 400*400 мм.
Требования к зданию по новой технологии
Проектом реконструкции предусмотрено перепланировка здания с разборкой и сборкой конструкций.
Проектное решение по реконструкции предполагает максимально возможное сохранение существующих конструкций здания с выполнением минимума строительно-монтажных работ, необходимого для соблюдения требований экологических, санитарно-гигиенических, противопожарных и других норм, действующих на территории Российской Федерации.
Вследствие изменения функционального назначения здания нагрузка на перекрытие увеличилась в 2,15 раза, что требует их усиления. Также вследствие увеличения нагрузок требуется усиление колонн, выполняемое путем устройства железобетонных обойм.
Усиление плиты с овальными пустотами
Сбор нагрузок на плиту
Нормативные и расчетные характеристики тяжелого бетона класса В35 тяжелый естественного твердения, при атмосферном давлении (для влажности окружающей среды 65%):
h=220 мм, h0=190 мм,
Rbn=Rb,ser=25,5 МПа; Rb=19,5∙0,9=17,55 МПа; Rbtn=Rbt,ser=1,95 МПа; Rbt=1,3∙0,9=1,17 МПа; Eb=20500 МПа.
Нормативные и расчетные характеристики напрягаемой арматуры класса А-V: Rsn=Rs,ser=785 МПа; Растянутая напрягаемая арматура 4Ø 12 A-V (As=452 мм2), Rs=680 МПа; Es=190000 МПа.
При реконструкции здания увеличились временные нагрузки на перекрытие с 7,5 кН до 15 кН. Проверяем несущую способность плиты перекрытия.
Таблица 1
Нагрузка на 1м2 перекрытия
Вид нагрузки | Нормативная нагр., кН/м2 | Коэф. над. по нагр. | Расчётная нагр., кН/м2 |
1. Постоянная: - Собственный вес плиты - Масса пола кН/м2 | 1,38 1,1 | 1,1 1,2 | 2,01 1,32 |
Итого постоянной: | 2,93 | 3,33 | |
Полезная нагр. на перек-ие | 1,2 | ||
Всего: | 17,93 | 21,33 |
Расчетная нагрузка на 1 м длины при ширине плиты 2,2 м с учетом коэффициента надежности по назначению здания (класс ответственности здания II): q=21,33×1,45×0,95=29,38 кН/м
Расчетные усилия:
- для расчетов по первой группе предельных состояний:
Мн = q × l02/8 = 29,38 × 5,4752/8 = 110,09 кН;
Qн = q × l0/2 = 29,38 × 5,475/2 = 80,43 кН.
Граница сжатой зоны:
Проверим несущую способность плиты перекрытия:
Проверяем прочность плиты по наклонному сечению:
Осуществляем наращивание, устанавливая двутавры в пустоты.
Подбираем сечение двутавра
Принимаем два двутавра №20
Несущая способность сечения:
Несущая способность двутавра на срез:
Следовательно, данное усиление достаточно для обеспечения несущей способности плиты перекрытия.
Рис.1 Плита перекрытия усиленная двутаврами №20
1- каркас КР-1,растянутая продольная арматура, 2- сетка С-1, 3-сетка С-2, 4- петля, 5- растянутая напрягаемая арматура.
4. Усиление сборной железобетонной колонны
4.1. Сбор нагрузок на колонну
Определим нагрузку на колонну с грузовой площади, соответствующей заданной сетке колонн: и коэффициентом надежности по назначению здания.
Суммарная (максимальная) величина продольной силы в колонне первого этажа (при заданном количестве этажей – 4) будет составлять N = 733,9 · (4-1) + 261,08 = 2462,8 кН;
Список используемой литературы
· СНиП 2.03.01.-84. Бетонные и железобетонные конструкции.
· СП 13-102-2003. Свод правил по проектированию и строительству.