А. Для письменного экзамена

1. Что служит конструктивной основой современного многоэтажного здания?

2. Для каких зданий используются каркасная и бескаркасные системы?

3. По какому признаку все каркасные здания делятся на рамные, связевые и рамно-связевые?

4. К какой системе относятся здания с ядром жесткости?

5. Каким образом нужно размещать вертикальные диафрагмы жесткости в многоэтажном здании?

Б. Для компьютерного тестирования

$$$1 Расчетные и нормативные характеристики бетона определяют в зависимости от условного класса бетона по прочности на сжатие согласно разделу 2:

$ СНиП 2.03.01-84*;

$ СНиП 2.02.01-83*;

$ СНиП 2.01.01-82*;

$ СНиП 1.01.01-81*.

$$$2 В связи с тем, что арматурные стали одной марки или класса имели в действовавших в разные годы нормативных документах разные величины нормативных и расчетных сопротивлений, при обследовании необходимо определять:

$ годы проектирования и постройки здания или сооружения;

$ серии типовых проектов, которые использовались при проектировании;

$ номера строительных норм, по которым здания проектировались;

$ данные о заводах изготовителях арматурные сталей.

$$$3 При обследовании конструкций зданий и сооружений, возведенных до 1986 г. и определении класса арматуры по проектным данным без отбора и испытания образцов арматуры, нормативные и расчетные сопротивления арматуры можно определять:

$ согласно действовавшим ранее нормативным документам;

$ по СНиП 2.03.01-84*;

$ визуально по внешним признакам;

$ по степени износа.

$$$4 При обследовании конструкций зданий и сооружений, возведенных после 1986 г. и определении класса арматуры по проектным данным без отбора и испытания образцов арматуры, нормативные и расчетные сопротивления арматуры можно определять:

$ по СНиП 2.03.01-84*;

$ согласно действовавшим ранее нормативным документам;

$ по степени износа;

$ визуально по внешним признакам.

$$$5 При определении нормативных и расчетных сопротивлений арматуры по проектным данным без отбора и испытания образцов должно соблюдаться условие, что арматура в обследованных конструкциях должна совпадать с проектными данными по:

$ классу, диаметрам стержней, их количеству и расположению;

$ площади сечения;

$ длине;

$ требованиям к сварным соединениям.

$$$6 При отсутствии проектных данных и невозможности отбора и испытания образцов нормативные и расчетные сопротивления допускается принимать:

$ в зависимости от профиля арматуры в соответствии с п. 6.21 СНиП 2.03.01-84* или по дейст- вовавшим ранее нормативным документам;

$ на основании химического анализа;

$ на основании спектрального анализа;

$ по результатам инструментальных обследований.

$$$7 При выполнении поверочных расчетов по данным испытаний образцов арматуры, отобранной от обследованных конструкций, нормативные и расчетные сопротивления арматуры принимаются:

$ согласно п. 6.19 СНиП 2.03.01-84*;

$ согласно п. 6.21 СНиП 2.03.01-84*;

$ согласно разделу 2 СНиП 2.03.01-84*;

$ по нормативным документам, действовавшим до 1986 года.

$$$8 Если марку арматурной стали определяют на основании химического или спектрального анализа, то нормативные и расчетные сопротивления арматуры назначают в соответствии:

$ с нормами, действовавшими на момент постройки или изготовления конструкций;

$ с нормами, действовавшими до 1986 года;

$ с нормами, введенными с 1986 года;

$ с действующим ГОСТ.

Список литературы

Основная литература:

1. Калинин А.А.Обследование, расчет и усиление зданий и сооружений: Учебное пособие / Издательство Ассоциации строительных вузов. Москва; 2004, 160 с.

2. Келемешев А.Д. Обследование и реконструкция сооружений. Учебное пособие для студ. специальности 5В072900 - «Строительство» - Алматы: КазГАСА, 2010. 164 с.

3. Келемешев А.Д. Обследование и усиление зданий. Учебное пособие для студентов специальности 5В072900 - «Строительство» - Алматы: КазГАСА, 2011 - 98 с.

Дополнительная литература:

4. Землянский А.А. Обследование и испытание зданий и сооружений: Учебное пособие - М.: Изд-во АСВ, 2004. - 240 с., с илл.

5. Калинин В.М., Сокова С.Д. Оценка технического состояния зданий: Учебн. - М.: ИНФРА-М, 2005.-268с.

6. Келемешев А.Д. Обследование и реконструкция сооружений. Методические указания по выполнению самостоятельных работ для студентов специальности 050729 - «Строительство» - Алматы: КазГАСА, 2008 - 40 с.

7. СН РК 1.04-04-2002 Обследование и оценка технического состояния зданий и сооружений. - Астана, 2003.

8. РДС РК 1.04-07-2002 Правила оценки физического износа зданий и сооружений. - Астана, 2002.

9. СНиП РК 2.03-30-2006. Строительство в сейсмических районах. - Алматы, 2006.

10. СНиП 2.03.07-85 Нагрузки и воздействия. М., 1986.36 с.

Международная образовательная корпорация Активный раздаточный материал «Обследование и реконструкция сооружений» Факультет общего строительста 2 - кредита Седьмой семестр Практическое занятие № 4 «Поверочные расчеты 2014-2015 учебный год металлических конструкций и элементов» Ассоц. проф., к.т.н., Келемешев Алпысбай Джумагалиевич

Краткое содержание занятия

Пример 1. Две металлические стойки, объединенные связями высо =60 см², W_x=509 см³, i_x=10,7 см, d=10,7 мм, t=13,7 мм) (рис. 1).

Рис. 1. Расчетные схемы и сечения стоек

Расчетное сопротивление материала 200 МПа. Расчетная нагрузка на одну стойку F₁=460 кН.

Обследование показало, что имеется искривление стойки до стрелки f_из=5см и равномерный по поперечному сечению коррозионный износ с глубиной проникновения коррозии ∆*=2 мм.

Расчетную площадь поперечного сечения при равномерном коррозионном износе А_ef определяем по формуле:

А_ef=(1-K_sa·∆*)·A_o,

где А_o - площадь поперечного сечения элемента без учета коррозии; К_sa - коэффициент слитности сечения, равный отношению периметра, контактирующего со средой, к площади поперечного сечения (K_s равен: 2/t - для уголков; l/t - для замкнутых профилей; 4 (t+d) для швеллеров и двутавров, здесь t и d -толщины полки и стенки соответственно в мм).

Момент сопротивления определим по формуле:

W_ef=(1-K_sw·Δ*)·W_o

где W_o- момент сопротивления сечения без учета коррозионных повреждений;

K_sw - коэффициент изменения момента сопротивления вследствие коррозионного износа (по табл. 1.прил. 4 Пособия по проектированию усиления стальных конструкций K_sw=0,22).

Приведенное значение радиуса инерции i_ef

i_ef=√W_ef ·h/2/ A_ef

Вычисляем условную гибкость λ:

λ=(Н/ i_ef)·√R/E,

где Н - расчетная высота стойки; R - расчетное сопротивление стали; Е - модуль упругости стали (Е=2,1·10⁵ МПа).

Напряжение σ₁ в стойке:

σ₁ = F/A_ef

Коэффициент ψ_o:

Ψ_o=1-0,1·λ²·σ₁/R

Стрелку искривления стержня в незагруженном состоянии f_o определим по формуле:

f_o= ψ_o·f_из

Относительный эксцентриситет m_f:

m_f= f_o A_ef/W_ef

Коэффициент влияния формы сечения η:

η=(1,75-0,1·m_f)-0,02· (5-m_f)·λ

Коэффициент перехода К от стрелки искривления к эквивалентному эксцентриситету определяем по формуле:

К=0,82+0,1·√з·m_f/ λ;

Откуда приведенный эксцентриситет m_ef

m_ef=К·η·m_f

По табл.74 СНиП ІІ-23-81* Стальные конструкции при λ=1,89 и m_ef=0,64 имеем коэффициент внецентренного сжатия φ_вн=0,604.

Напряжения в колонне σ с учетом коррозии и искривления:

σ=F/φ_вн·A_ef

П р и м е р 2. Опорный раскос стропильной фермы выполнен из уголков 125х8 из стали с расчетным сопротивлением 240МПа. Расчетная длина стержня l_x=l_y=2,4м (рис. 2.). Требуется определить, выдержит ли этот стержень расчетное усилие N=600кН. По сортаменту уголок 125x8 имеет следующие характеристики: площадь сечения А=19,7м², момент инерции I_x=294 см⁴ и радиус инерции i_x =3,87 см.

Определим гибкость стержня λ_x:

λ_x=l_x/i_x

где 1_x - расчетная длина раскоса.

При этой гибкости коэффициент продольного изгиба φ = 0,8

СНиП ІІ-23-81* Стальные конструкции.

Напряжение в стержне σ:

σ = N/φ∙ А

Рис. 2. Расчетная схема и сечения раскоса

Пример 3. Балка рабочей площадки составного двутаврового сечения из полок 300x20 мм и стенки 1200x10 мм. Она изготовлена из стали с расчетным сопротивлением R = 210 МПа. Расчетный пролет балки 12 м (рис. 3.).

Рис. 3. Расчетная схема и сечение балки.

Расчетная нагрузка 150 кН/м. Геометрические характеристики сечения:

Площадь балки А:

А=2·b_п·t_п+h_ст·t_ст

Момент инерции:

I_x=2·b_п·t_п³/12 + 2·b_п·t_п (h/2)²+ t_ст·h_ст³/12;

Момент сопротивления W_x:

W_x=2·I_x/h

Расчетный момент в середине балки М_мах:

М_мах=q·l²/8

Напряжение в крайних волокнах балки σ:

σ=M_мах·/W_x

Задание на СРС

1. Методы и средства измерений. [1] с.10-29, [7] с. 91-153; [1] с. 29-38. с. 144-146. Реферат (1-2 стр.)

2. Письменный ответ на вопросы по АРМ. [1] с.10-29; [7] с. 91-134; [1] с. 29-38; [1] с. 144-146.

Задание на СРСП

1. Обследование и оценка технического состояния здания. РГР (12-15 с.),[1] с. 8-62, [8] с. 3-41, [1] с. 143-147.

Список литературы

Основная литература:

Дополнительная литература:

5. Калинин В.М., Сокова С.Д. Оценка технического состояния зданий: Учебн. - М.: ИНФРА-М, 2005.-268с.

7. СН РК 1.04-04-2002 Обследование и оценка технического состояния зданий и сооружений. - Астана, 2003.

8. РДС РК 1.04-07-2002 Правила оценки физического износа зданий и сооружений. - Астана, 2002.

9. СНиП РК 2.03-30-2006. Строительство в сейсмических районах. - Алматы, 2006.

10. СНиП 2.03.07-85 Нагрузки и воздействия. М., 1986.36 с.

Международная образовательная корпорация Активный раздаточный материал «Обследование и реконструкция сооружений» Факультет общего строительста 2 - кредита Седьмой семестр Практическое занятие № 5 «Поверочные расчеты 2014-2015 учебный год кирпичных и каменных конструкций» Ассоц. проф., к.т.н., Келемешев Алпысбай Джумагалиевич

Краткое содержание занятия

Определение несущей способности кирпичного столба

Размер кирпичного столба в плане 0,5х0,51 м, высота Н=2,8м. Столб воспринимает внецентренное сжатие с эксцентриситетом е_о=5см. Кладка из глиняного кирпича на М100 на растворе М25. Согласно СНиП ІІ-21-81 Каменные и армокаменные конструкции расчетное сопротивление R=17кг/см², упругая характеристика α=1000.

Площадь сечения столба А_с:

А_с=в·d

где b и d - длина и ширина сечения столба соответственно.

Определяем гибкость столба λ и коэффициент продольного изгиба φ для всего сечения:

λ =Н/d по табл. 18 СНиП ІІ-21-81 Каменные и армокаменные конструкции φ=0,98.

Определяем площадь сжатой части сечения А_с при эксцентриситете е_о=5см:

А_с=А·(1-2·е_о/h)

Гибкость сжатой части сечения λh_с:

Λ_hc = H/h_с

где h_c - высота сжатой зоны сечения, определяемая по формуле:

h_с=h-2е_о

φ_с= 0,94, φ₁= (φ+φ_с)/2

Коэффициент со для прямоугольного сечения вычисляют по формуле:

ω =1 + е_о/h≤1,45,

Несущая способность столба N_сс определяется по формуле:

N_сс = m_g·φ₁·R·A_с·ω,

Расчет стены подвала кирпичного здания

Стена толщиной в три кирпича (d =77 см) и высотой Н= 2,8 м выполнена из глиняного кирпича М100 на растворе М25. Расчетная стены подвала Н от уровня бетонного пола до потолка равна высот; за стеной Н₂, т.е. Н = Н₂ = 2,65 м. Расчетная нагрузка на 1 м² стены:. F₁ = 985 кН (рис. 1.).

Рис. 1. Расчетная схема стены подвала и эпюра моментов

Расчетная нагрузка от опирающего на стену перекрытия над подвалом F₂=13,26 кН (без временной нагрузки). Она приложена с эксцентриситетом е₂ по отношению к стене подвала:

е₂= 38,5-1/3·120 = 34,5см.

Объемная масса грунта в насыпном состоянии за стеной подвала γ=1600 кг/м³ =16 кН/м³. Расчетный угол внутреннего трения грунта φ = 38°.

Выше планировочного уровня грунта возможна нагрузка возможна нагрузка на поверхности р=10 кН/м². Приведенная толщина грунта эквивалентная этой поверхностной нагрузке определяется по формуле:

h_экв. =Р/γ

Коэффициент перегрузки для временной нагрузки п₂ равен коэффициенту объемной массы грунта n₁:

n₂=n₁=1,2

На стенку подвала со стороны грунта оказывается давление по трапецеидальной эпюре. Верхняя и нижние ординаты эпюры бокового давления грунта на 1 п.м стены подвала определяются по формулам:

q₁=n₁·γ·h_экв· tg²(45°-φ/2)

q₂= n₂·γ·(n₁·h_гр/ n₂+Н₂) tg₂·(450-φ/2)

Определяем максимальный изгибающий момент М₂ от давления грунта в сечении стены 1-1 на расстоянии У=0,6Н₁ от верха стены подвала до расчетного сечения 1-1:

М₁=(0,056·q₁+0,064·q₂)·Н²

Определяем изгибающий момент в этом же сечении от внецентренного приложения нагрузки от перекрытия, который изгибает стенку в другом направлении. Момент М₂ определяем на высоте Н₁=1,68м.

М₂=k·F₂·е₂

Где k находим из подобия треугольников эпюры моментов:

k=(Н₁-У)/Н₁

Суммарный изгибающий момент в расчетном сечении:

∑М=М₁+М₂

Прочность стены подвала проверяем на внецентренное сжатие с эксцентриситемом. Случайный эксцентриситет не учитываем, так как стена подвала толщиной 77см больше, чем толщина стены 1-го этажа, и больше 25см.

е_о=∑М/N

Расчетная несущая способность стены N_сс определяется по формуле:

N_сс=m_g·φ₁·R·A·(1-2е_о/h)·ω,

где m_g=1 при d=77см>30см; R=13кг/см² (при кирпиче М100 на растворе М25); А=77·100=7700см²; ω=1+е_о/h; φ₁=(φ+ φ_с)/2.

Коэффициент продольного изгиба φ определяем по гибкости λ_h:

λh= Н/h=265/77=3,44

и упругой характеристике кладки 1000(φ=1 СНиП ІІ-21-81 Каменные и армокаменные конструкции). Высота сжатой зоны h_с и гибкость условной стенки λ_hc определяются по формулам:

h_с= h-2е_о

λ_hc= Н/h_с

Коэффициент продольного изгиба φ_с=1,следовательно:

φ₁=(1+1)/2=1.

Расчетная несущая способность стены N_сс равна:

Задание на СРС

1. Методы испытания железобетонных конструкций и определения повреждений и дефектов. [1] с.10-20, [7] с. 91-153; [1] с. 29-38. [1] с. 139-142. Реферат (1-2 стр.)

2. Письменный ответ на вопросы по АРМ. [1] с.10-20; [7] с. 134-173; [1] с. 29-38; [1] с. 139-142.

Задание на СРСП

1. Обследование и оценка технического состояния здания. РГР (12-15 с.). [1] с. 8-62, [8] с. 3-41. [9] с. 43-80.

Список литературы

Основная литература:

Дополнительная литература:

5. Калинин В.М., Сокова С.Д. Оценка технического состояния зданий: Учебн. - М.: ИНФРА-М, 2005.-268с.

7. СН РК 1.04-04-2002 Обследование и оценка технического состояния зданий и сооружений. - Астана, 2003.

8. РДС РК 1.04-07-2002 Правила оценки физического износа зданий и сооружений. - Астана, 2002.

9. СНиП РК 2.03-30-2006. Строительство в сейсмических районах. - Алматы, 2006.

10. СНиП 2.03.07-85 Нагрузки и воздействия. М., 1986.36 с.

Международная образовательная корпорация Активный раздаточный материал «Обследование и реконструкция сооружений» Факультет общего строительста 2 - кредита Седьмой семестр Практическое занятие № 6 «Поверочные расчеты 2014-2015 учебный год деревянных конструкций» Ассоц. проф., к.т.н., Келемешев Алпысбай Джумагалиевич

Краткое содержание занятия

Расчеты деревянных конструкций

Пример 1. Проверим сечение стропил из брусков 10x15 см под черепичную кровлю здания, расположенного в г. Москве. Угол наклона крыши а=27°, расстояние между стропилами а=1,3 м, расчетный пролет l=4,4 м, древесина сосна 1-го сорта с R=14 Мпа (рис. 1.).

Расчетная нагрузка от собственной массы кровли и снегового покрова q₁ определяется по формуле:

q₁= (y_1·q ^н_·cosα + γ_2·р^н_·cos²α)_·α,

Нормативная и расчетная нагрузки на 1 пог. м стропил q^н:

Расчетный изгибающий момент М находим по формуле:

М = 0,125 q^нl²

Рис. 2. Расчетная схема стропил

где q^н - масса 1 м² кровли (черепица - 45 кг/м², обрешетка 7 кг/м² и стропильная нога 10кг/м²), всего 62 кг/м²; γ_i-коэффициенты перегрузки (γ₁=1,1; γ₂=1,4); р^н - нормативная снеговая нагрузка на 1 м² горизонтальной проекции крыши (при α=27°, с=0,94, р^н=0,94·100=94 кг/м2); а - расстояние между осями стропил (α =1.3); α - угол наклона крыши (α=27°, cosα=0,89).

Моменты сопротивления W и инерции I сечения стропил определяем по формулам:

W=bh²/6

I=bh³/12

Напряжения в сечениях стропил:

σ=M/W

Величина прогиба от нормативных нагрузок:

f=5q^н₁l⁴/384EI

f/l

П р и м е р 2. Проверим сечение балки междуэтажного перекрытия при расчетной нагрузке на 1 м балки q=3,87 кН/м и сечении балки из бруса 8х24 см (рис. 2.).

Рис. 7. расчетная схема и сечение балки.

Пролет балки 6 м. Древесина - сосна 2-го сорта с R=13 МПа. Геометрические характеристики сечения бруса:

W=bh²/6

I= bh³/12

Определим максимальный изгибающий момент М:

М=0,125ql²

Напряжения в балке σ определим по формуле:

σ=М/W

Задание на СРС

1. Оценка технического состояния железобетонных конструкций. [1] с.29-38, с. 57-62, [9] с. 43-80; [1] с. 29-38. [1] с. 147-149. Реферат (2-3 стр.)

2. Письменный ответ на вопросы по АРМ. [1] с. 57-62; [9] с. 43-80; [1] с. 29-38; [1] с. 147-149.

Задание на СРСП

1. Обследование и оценка технического состояния здания. РГР (12-15 с.). [1] с. 8-62, [8] с. 3-41, [9] с. 43-80.

Список литературы

Основная литература:

Дополнительная литература:

5. Калинин В.М., Сокова С.Д. Оценка технического состояния зданий: Учебн. - М.: ИНФРА-М, 2005.-268с.

7. СН РК 1.04-04-2002 Обследование и оценка технического состояния зданий и сооружений. - Астана, 2003.

8. РДС РК 1.04-07-2002 Правила оценки физического износа зданий и сооружений. - Астана, 2002.

9. СНиП РК 2.03-30-2006. Строительство в сейсмических районах. - Алматы, 2006.

10. СНиП 2.03.07-85 Нагрузки и воздействия. М., 1986.36 с.

Международная образовательная корпорация Активный раздаточный материал «Обследование и реконструкция сооружений» Факультет общего строительста 2 - кредита Седьмой семестр Практическое занятие № 7 «Расчеты усиления 2014-2015 учебный год железобетонных конструкций» Ассоц. проф., к.т.н., Келемешев Алпысбай Джумагалиевич

Краткое содержание занятия

Одним из способов усиления ленточных фундаментов является расширение их с двух сторон прибетонированием железобетонных полос (рис.1). Для того, чтобы эти новые участки фундамента включились в работу, над ними вводят траверсы- двухконсольные балки, заделанные на мелкозернистом бетоне в кирпичные стены. Предварительно над существующим фундаментом в стенах пробивают отверстия, обычно с шагом 1-1,5 м, через которые заводят траверсы. Их выполняют из спаренных швеллеров или двутавров и после бетонирования полос также обетонируют, чтобы они корродировали.

Рис. 1. Усиление ленточного фундамента: а - сечение 1-1; 6 - фрагмент плана усиленного фундамента; 1 - кирпичная стена; 2 - траверса из двух швеллеров; 3 - каркасы дополнительных фундаментных полос из бетона; 4 - существующий фундамент.

Рассмотрим пример. Пусть ширина b существующего фундамента 100 см, расчетное сопротивление грунта R=2 кг/см², шаг траверс 1 м. После усиления фундамент должен воспринимать нагрузку F=300 кН/м.

Поскольку фундамент ленточный рассчитываем участок фундамента длиной l=100 см.

Требуемая ширина подошвы фундамента равна:

b₁=F₁/l∙R

Ширина полос обетонировки d фундамента с каждой стороны:

d=0,5∙(b₁-b)

Нагрузка, воспринимаемая фундаментом от реактивного давления грунта σ_гр=R_гр=2кг/см² на ширину d=25 см и длину l=100 см равна:

F_d =σ_гр∙d∙l

Эта нагрузка будет восприниматься каждой консолью траверсы и вызывать в ней изгибающий момент:

M_d=F_d∙l

Принимаем сечение траверсы из двух швеллеров. Требуемый момент сопротивления W_тр равен:

W_тр=M_d /R

где R - расчетное сопротивление стали ВСтЗпс, принятое по СНиП ΙΙ-23-81* Стальные конструкции.

Принимаем траверсу из двух швеллеров 14:

2W_х=2∙70,2=140,4>133 см³.

Новые полосы фундамента шириной d работают как неразрезные железобетонные балки. Они воспринимают реактивное давление грунта опираются сверху в траверсы.

Расчетный момент в этих балках равен:

М =q_гр∙l²/12

где q_гр=σ_гр∙d

Задаем высоту фундамента 50 см и защитный слой бетона до рабочей арматуры 70 мм, арматуру d10АIII. Имеем рабочую высоту сечения балок h_о=50-7-0,5=42,5 см.

Требуемое сечение арматуры кл. АIII при Rа=3750 кг/cм² СНиП 2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции:

А_а= М /0,8∙h_о∙R_а

По конструктивным соображениям при d≥150 мм принимаем 2 каркаса с верхней и нижней арматурой из d8AIII, поперечные стержни арматуры из d6АI с шагом 250 мм.

Задание на СРС

1. Методы испытания металлических конструкций и определения повреждений и дефектов. [1] с.10-16, с. 21-22, [7] с. 91-153; [1] с. 150-152. Реферат (2-3 стр.).

2. Письменный ответ на вопросы по АРМ. [1] с.10-16; [7] с. 134-173; [1] с. 21-22; [1] с. 150-152.

Задание на СРСП

1. Обследование и оценка технического состояния здания. РГР (12-15 с.)

Список литературы

Основная литература:

Дополнительная литература:

5. Калинин В.М., Сокова С.Д. Оценка технического состояния зданий: Учебн. - М.: ИНФРА-М, 2005.-268с.

7. СН РК 1.04-04-2002 Обследование и оценка технического состояния зданий и сооружений. - Астана, 2003.

8. РДС РК 1.04-07-2002 Правила оценки физического износа зданий и сооружений. - Астана, 2002.

9. СНиП РК 2.03-30-2006. Строительство в сейсмических районах. - Алматы, 2006.

10. СНиП 2.03.07-85 Нагрузки и воздействия. М., 1986.36 с.

Международная образовательная корпорация Активный раздаточный материал «Обследование и реконструкция сооружений» Факультет общего строительста 2 - кредита Седьмой семестр Практическое занятие № 8 «Расчеты усиления 2014-2015 учебный год железобетонных конструкций» Ассоц. проф., к.т.н., Келемешев Алпысбай Джумагалиевич

Краткое содержание занятия

При выборе конструкции и проектировании усиления следует исходить из того, что работы по усилению должны выполняться без прекращения производства или с прекращением его на короткий срок.

Железобетонные конструкции могут усиливаться бетоном, железобетоном и металлом. Все способы усилений разделяются на две основные группы:

проектирование новых разгружающих или заменяющих конструкций, полностью или частично воспринимающих нагрузки, которые передавались ранее на усиливаемые конструкции;

увеличение несущей способности существующих конструкций за счет усиления сечений, изменения статических схем работы конструкций и других способов.

При проектировании усиления конструкций любого вида необходимо обеспечить включение в работу элементов усиления и повсеместную работу элементов усиления с усиливаемой конструкцией. Усиления рассчитывают для двух стадий работы конструкций: до включения в работу усилений на нагрузки, включающие нагрузку от усиления (расчет ведется только по первой группе предельных состояний); после включения в работу элементов усиления на полные эксплуатационные нагрузки (по первой и второй группе предельных состояний). Расчет по предельным состояниям второй группы может не производиться, если эксплуатационные нагрузки не увеличиваются, жесткость и трещиностойкость конструкций удовлетворяет требованиям эксплуатации, а усиление направлено на устранение влияния дефектов или повреждений.

При сильно поврежденных конструкциях (разрушено 50 % и более сечения бетона или 50 % и более сечения рабочей арматуры) элементы усиления рассчитывают на полную действующую нагрузку без учета нагрузки, воспринимаемой усиливаемой конструкцией.

При проектировании усиленных конструкций следует предусматривать, чтобы нагрузка во время усиления не превышала 65 % расчетной величины. При сложности или невозможности достижения требуемой степени разгрузки допускается выполнять усиление под большей нагрузкой. В этом случае расчетные характеристики бетона и арматуры усиления умножают на коэффициент условий работы: для бетона γ_b= 0,9, для арматуры γ_s = 0,9.

В любом случае степень разгрузки конструкций должна выбираться из условия обеспечения безопасного ведения работ.

При проектировании усиления в виде разгружающих или заменяющих конструкций следует стремиться к тому, чтобы система, образуемая из разгружаемых и разгружающих конструкций имела четкую расчетную схему. При этом расчетная схема не должна изменяться в прцессе эксплуатации. Например, за счет возрастания прогибов разгружаемая конструкция в процессе эксплуатации не должна соприкасаться с разгружающей в непредусмотренных проектом точках. Если разгружающая и разгружаемая конструкции образуют статически неопределимую систему, расчет следует вести с учетом перераспределения усилий вследствие неупругих деформаций, в том числе за счет ползучести железобетона, в соответствии со СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции».

При усилении конструкций предварительно напряженными стержнями величина предварительного натяжения принимается по СНиП 2.03.01-84. Максимальная величина предварительного натяжения не должна превышать 0,9 расчетного сопротивления для стержневой и 0,7 - для проволочной арматуры. Минимальная величина предварительного натяжения должна быть не менее 0,4 расчетного сопротивления.

При расчете элементов, усиленных предварительно напряженными стержнями, потери предварительного натяжения следует принимать по СНиП 2.03.01-84. При определении потерь от деформации анкеров, расположенных у натяжных устройств, следует учитывать обжатие упорных устройств, которое может приниматься 4 мм.

Коэффициент точности натяжения также принимается по СНиП 2.03.01-84 с введением дополнительного коэффициента: для горизонтальных и шпренгельных затяжек γ_sp=0,85, для хомутов и наклонных тяжей γ_sp = 0,75.

Железобетонные конструкции, усиливаемые железобетонными обоймами, рубашками и наращиванием, рассчитывают как сборно-монолитные.

Прочность нормальных сечений железобетонных элементов, усиленных обоймами, рубашками и наращиванием, рассчитывают по общему случаю СНиП 2.03.01-84. При наличии в рассчитываемом сечении арматуры и бетона разных классов, каждый класс арматуры и бетона вводится в расчет со своим расчетным сопротивлением.

При расчете усиляемых изгибаемых и внецентренно сжатых элементов возможно использование также и упрощенных зависимостей, приведенных в разделе 3 СНиП 2.03.01-84. С целью расчета нормальных сечений по схемам указанного раздела следует найти равнодействующую усилий в арматуре, расположенной в усиливаемой конструкции и элементах усиления, отдельно для сжатой и растянутой зон сечения, а также определить положение этих равнодействующих усилий между арматурами.

На схеме расчета для сжатой и растянутой зон сечения необходимо условно заменить действующие усилия в арматурах двумя равнодействующими усилиями (рис. 1). При расчете равнодействующих усилий принимают в предельном состоянии для усиленной конструкции расчетные сопротивления арматуры соответствующего класса.

При определении характеристики сжатой зоны, относительной высоты сжатой зоны бетона и относительной граничной высоты сжатой зоны бетона принимают расчетное сопротивление бетона, находящегося в сечении, более низкого класса.

Класс бетона усиления по прочности на сжатие следует принимать равным классу бетона усиливаемых конструкций, но не менее В15 для наземных конструкций и В12,5 - для фундаментов.

При усилении монолитным бетоном и железобетоном следует провести мероприятия (очистку, насечку, устройство шпонок на поверхности усиливаемой конструкции и др.), обеспечивающие прочность контактной зоны.

1. Схемы усилий и эпюры напряжений в сечении, нормальном к продольной оси изгибаемого элемента, усиленного двусторонним наращиванием при расчете его прочности

М- изгибающий момент от внешней нагрузки; h - высота сечения; a₁- расстояние от грани сечения до центра тяжести арматуры (а' - сжатой); R_s - расчетное сопротивление арматуры; A_s- площадь арматуры; A_s_,_red- приведенное сечение арматуры; R_b_,_red-приведенное сопротивление арматуры; X - высота сжатой зоны; h₀ - полезная высота сечения; a^’_red - расстояние от центра тяжести сжатой зоны до приведенного сечения; R_b_,_adи A_b_,_ad- прочность и площадь сечения усиливаемой части набетонки; h_0,_red - полезная высота приведенного сечения.

Задание на СРС

1. Оценка технического состояния металлических конструкций. [1] с.29-38, с. 57-62, [9] с. 43-80; [1] с. 150-152. Реферат (2-3 стр.)

2. Письменный ответ на вопросы по АРМ. [1] с.29-38; [1] с. 57-62; [1] с. 150-152.

Задание на СРСП

1. Обследование и оценка технического состояния здания. РГР (12-15 с.)

Список литературы

Основная литература:

Дополнительная литература:

5. Калинин В.М., Сокова С.Д. Оценка технического состояния зданий: Учебн. - М.: ИНФРА-М, 2005.-268с.

7. СН РК 1.04-04-2002 Обследование и оценка технического состояния зданий и сооружений. - Астана, 2003.

8. РДС РК 1.04-07-2002 Правила оценки физического износа зданий и сооружений. - Астана, 2002.

9. СНиП РК 2.03-30-2006. Строительство в сейсмических районах. - Алматы, 2006.

10. СНиП 2.03.07-85 Нагрузки и воздействия. М., 1986.36 с.

Международная образовательная корпорация Активный раздаточный материал «Обследование и реконструкция сооружений» Факультет общего строительста 2 - кредита Седьмой семестр Практическое занятие № 9 «Расчеты усиления 2014-2015 учебный год металлических конструкций» Ассоц. проф., к.т.н., Келемешев Алпысбай Джумагалиевич

Краткое содержание занятия

А. Для письменного экзамена

Поиск по сайту