Расчет усиления стержней ферм и центрально-сжатых стоек.

Проверка прочности стержней по критерию КТ в случаях усиления под нагрузкой является условной, так как наличие начальных и сварочных деформаций предопределяет упругопластическую работу усиленных элементов и фактически отвечает критерию малых пластических деформаций. Эту проверку для центрально-растянутых или центрально-сжатых симметрично усиленных элементов можно выполнять по формуле:

N/A_n ≤ R_y γ_cγ_n (5)

где γ_n - коэффициент, учитывающий уровень и знак начальных напряжений: у_м = 0,95 - при усилении без сварки, γ_n = 0,95 - 0,25 β_o - при усилении сваркой; R_y - меньшее из значений расчетного сопротивления R_yo или R_yr.

При несимметричном усилении, когда за счет смещения центра тяжести сечения в элементе появляются в общем случае дополнительные изгибающие моменты М_х и М_у, проверка прочности ведется по формуле:

N/А_п ± М_ху/1_х,_п ± М_ух/I_х. _п ≤ R_y γ_cγ_n (6)

где х и y - соответственно расстояния от центра тяжести усиленного сечения до наиболее напряженной точки сечения; при N /(А_пR_у_o) > 0,6величина у_м = у_n в других случаях у_м = 1,

Проверка прочности по критерию РПД проводится по формулам:

для центрально-растянутых и центрально-сжатых симметрично усиленных элементов:

N ≤ [ N ] γ_cγ_n (7)

для элементов с несимметричным усилением:

(8)

[ N ] = (A_on + αA_rn)R_yo (9)

у_n = у_м = 0,95 - при усилении без сварки; γ_n = 0,95 - 0,1(α + β_o - 1);

у_м = 0,95 - 0,2 β_o (α - 1) - при усилении сваркой; n - по указаниям норм в зависимости от формы усиленного сечения; , , - абсолютные значения усилий в стержне после усиления; [ М_х ], [ М_у ] - по формуле (2); А_rn - сечение брутто соответственно основного и усиливаюшего элементов.

Формулой (8) можно воспользоваться при τ ≤ 0,4 R_so, в противном случае применяется формула (6). Значение α определяется по формуле (2).

Задание на СРС

1. Методы испытания деревянных конструкций и определения повреждений и дефектов. [1] с.10-20; [1] с. 57-62; [9] с. 43-80. Реферат (2-3 с.)

2. Письменный ответ на вопросы по АРМ. [1] с. 10-20; [1] с. 57-62; [9] с. 43-80; [1] с. 29-38.

Задание на СРСП

1. Разработка рекомендаций по усилению здания.РГР (5-8 с.). [1] с. 62-153.

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., 1986.36с.

Международная образовательная корпорация Активный раздаточный материал «Обследование и реконструкция сооружений» Факультет общего строительста 2 - кредита Седьмой семестр Практическое занятие № 11 «Расчеты усиления 2014-2015 учебный год кирпичных и каменных конструкций» Ассоц. проф., к.т.н., Келемешев Алпысбай Джумагалиевич

Краткое содержание занятия

Фактическую несущую способность обследуемой конструкции Ф с учетом указанных факторов определяют по формуле:

Ф = NK_TC, (1)

где N - расчетная несущая способность конструкций определяется в соответствии с указаниями СНиПа без учета понижающих факторов подстановкой в соответствующие расчетные формулы фактических значений прочности (марок) материалов, площади сечения кладки, бетона, арматуры и т. п.; K_TC - коэффициент технического состояния конструкций, учитывающий снижение несущей способности каменных конструкций при наличии дефектов, трещин, повреждений, при увлажнении материалов и т. п.

Коэффициент K_TC принимается:

при наличии дефектов производства работ (отсутствие перевязки,

пустошовка, большая толщина растворных швов) - по табл. 1;

1. Коэффициенты снижения несущей способности

неармированной кирпичной кладки Ктс при наличии

дефектов производства работ

Отсутствие перевязки рядов кладки (тычковых рядов, арматурных сеток, каркасов):

в 5-6 рядах (40-45 см).................................................... 1,0

в 8-9 рядах (60-65 см).................................................... 0,9

в 10-11 рядах (75-80 см)....................................... 0,75

Отсутствие заполнения раствором вертикальных швов

(пустошовка)..................................................................... 0,9

При толщине горизонтальных швов более 2 см (3-4 шва на 1 м высоты кладки):

при марке раствора шва 75 и более……………1,0

» 25-50.................................... 0,9

» менее 25............................... 0,8

для стен, столбов, простенков при наличии вертикальных трещин, возникающих вследствие перегрузки конструкций постоянными, временными и особыми (случайными) нагрузками исключая трещины, вызванные действием горизонтальных сил (температурами, усадкой, осадкой фундаментов и т. п.) - по табл. 2;

2. Коэффициенты снижения несущей способности К_те кладки стен, столбов и простенков, поврежденных вертикальными трещинами вследствие перегрузки их вертикальной нагрузкой (при стабилизациидеформаций и повреждений)

Характер повреждения кладки стен, столбов и простенков	К_тс для кладки
неармированной	армированной
Трещины в отдельных камнях
Волосные трещины, пересекающие не более двух рядов кладки, длиной 15 - 18 см	0,9
То же, при пересечении не более четырех рядов кладки длиной до 30-35 см при числе трещин не более 3 на 1 м ширины (толщины) стены, столба или простенка	0,75	0,9
То же, при пересечении не более восьми рядов кладки, длиной до 60-65 см при числе трещин не более 4 м на 1м ширины (толщины) стены, столба и простенка	0,5	0,7

То же, при пересечении более восьми рядов кладки, длиной более 60-65 см (расслоение кладки) при числе трещин более 4 м на 1м ширины (толщины) стены, столба и простенка

0,5

Рис.1. Вертикальные трещины каменных и армокаменных конструкций: а - длиной 150-180 мм; б - через 250 -300 мм длиной 300-350 мм; в - через 200-250 мм длиной 600-650; г - через 150 -200 мм длиной более 650мм.

для кладки опор ферм, балок, перемычек, плит при наличии местных повреждении (трещин, сколов, раздробления, рис. 2), возникших под действием вертикальных и горизонтальных сил, - по табл. 3;

Рис. 2. Повреждение опорных участков пилястр каменных стен при опирании на них ферм и балок: 1-пилястра; 2 - вертикальные трещины; 3 - краевое раздробление и сколы кладки под опорой.

для стен, столбов, простенков из красного или силикатного кирпича при огневом воздействии при пожаре - по табл. 4;

для увлажненной и насыщенной водой кладки из красного и силикатного кирпича и камней K_TC = 0,85;

для кладки из природных камней правильной формы из известняка и песчаника K_TC =0,8.

3. Коэффициенты снижения несущей способности К_тс кладки

опор ферм, балок и перемычек, поврежденных трещинами, имеющих сколы и раздробления

Характер повреждения кладки опор	К_тсдля кладки опор
неармированной	армированной
Местное (краевое) повреждение кладки на глубину до 2 см (трещины, сколы, раздробление) или образование вертикальных трещин по концам балок, ферм и перемычек или их подушек длиной до 15-18 см То же, при длине трещин до 30-35 см Краевое повреждение кладки на глубину более 2 см при образовании по концам балок, ферм и перемычек вертикальных и косых трещин длиной более 35 см	0,75 0,5	0,9 0,75 0,5

4. Коэффициенты снижения несущей способности Ктс кладки стен, простенков и столбов, поврежденных при пожаре

Глубина поврежденной клад- ки (без учета штукатурки), см	К_тс для стен и простенков толщиной 38 см и более при нагреве	К_тс для столбов при сечении 38 см и более
одностороннем	двустороннем
До 0,5 До 2 До 5-6	0,95 0,9	0,95 0,9 0,8	0,9 0,85 0,7

При определении несущей способности стен и простенков с вертикальными трещинами, возникшими в результате действия горизонтальных растягивающих сил (температурных, осадочных, усадке и т. п.), коэффициент Ктс принимается равным единице. При этом следует учитывать ослабление трещинами расчетного сечения простенков и увеличение продольного изгиба отдельных элементов, выделенных вертикальными трещинами.

При наличии трещин в местах пересечения степ или при разрыве поперечных связей между стенами, колоннами и перекрытиями несущую способность и устойчивость стен, столбов, колонн и пилонов при действии вертикальных и горизонтальных нагрузок определяют с учетом фактической свободной высоты стен и столбов между сохранившимися точками закрепления (связями) стен или столбов по вертикали.

При смещении на опорах прогонов, балок, плит перекрытий и покрытий проверяют несущую способность стен, столбов и пилястр на местное смятие и внецентренное сжатие по фактической величине нагрузки, эксцентриситета и площади опирания на кладку.

При местных просадках фундаментов или разрушении одного или нескольких несущих простенков нижнего этажа оставшаяся часть стены может работать по схеме свода. В этом случае несущую способность сохранившихся простенков или участков стены определяют с учетом их перегрузки от веса вышележащих над сводом стен и перекрытий, а также возникающего при этом горизонтального распора.

Расчетную площадь сечения конструкций, наружные поверхности которых повреждены или разрушены в результате размораживания, коррозии или механического или огневого воздействия, определяют после расчистки и удаления ручным инструментом поврежденных слоев.

Для целых, неповрежденных трещинами сечений, конструкции здания подлежат обязательному усилению, если фактическая несущая способность Ф, вычисленная по формуле (1) с коэффициентом допустимой перегрузки п_пг, недостаточна для восприятия фактической или предполагаемой проектом реконструкции нагрузки F, т. е при условии:

F> Фп_пг,

где п_пг - коэффициент допустимой перегрузки, равный для каменных и бетонных конструкций 1,15; для железобетонных- 1,1.

Для конструкций, поврежденных трещинами, применять коэффициент п_пг не допускается.

Состояние и степень повреждения, необходимость усиления каменных, крупноблочных и крупнопанельных конструкций определяют в зависимости от снижения, %, несущей способности при наличии дефектов, трещин и повреждений.

5. Рекомендации по усилению конструкции в зависимости от их

состояния

Повреждение	Снижение несущей способности, %	Усиление конструкций
Слабое Среднее Сильное Аварийное	До 15 До 25 До 50 Св. 50	Требуется при наличии трещин Требуется » Возможно при технико-экономическом обосновании при разработке конструкций

Основные градации состояний, степень повреждений конструкций и рекомендации по их усилению приводятся в табл. 5.

При снижении несущей способности конструкций на 15 % и более при повреждении сечения трещинами, раздроблением и т. п. усиление конструкций во всех случаях обязательно независимо от величины действующей нагрузки. При отсутствии повреждений усиление каменных конструкций необходимо в случаях, когда величина нагрузки превосходит их несущую способность (с учетом пониженной прочности материалов и т. п.).

Задание на СРС

1. Методика обследования оснований и фундаментов. [1] с. 51-57; [9] с. 43-45; [8] с. 9-13. Реферат (2-3 с.).

2. Письменный ответ на вопросы по АРМ. [1] с. 51-57; [1] с. 152-153; [9] с. 43-45; [8] с. 9-13.

Задание на СРСП

1. Разработка рекомендаций по усилению здания.РГР (5-8 с.). [1] с. 62-153.

Список литературы

Основная литература:

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

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

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

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

8. 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 № 12 «Расчеты усиления 2014-2015 учебный год кирпичных и каменных конструкций» Ассоц. проф., к.т.н., Келемешев Алпысбай Джумагалиевич

Краткое содержание занятия

Расчет усиления стержней ферм и центрально-сжатых стоек.

Поиск по сайту