МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ „ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”

Кафедра будівельного виробництва

Розрахунково-графічна робота

Розрахунок посилення простінка

По курсу

„ Основи реконструкції будівель та споруд міського господарства ”

Виконав: ст. гр. МБГ-42

Мицик І.В.

Прийняв: Іваник І.Г.

Львів - 2011

1.Вступ

Причини пошкодження кам’яних стін можуть бути як силові так і викликані дією оточуючого середовища. До силових відносять: нерівномірне просідання будівлі, обумовлене, як правило, порушенням основи під фундаментом; збільшення навантаження у зв’язку з перебудовою або надбудовою будівлі без належного врахування несучої здатності стін; порушення місць обпирання будівельних конструкцій; збільшення прогинів перемичок віконних та дверних пройомів та ін.. Вплив оточуючого середовища виявляється у надмірному зволоженні й промерзанні стін; вивітрюванні матеріалів стін і у вогняних пошкодженнях.

Для підвищення несучої здатності кам’яних стін і простінків застосовують обойми, які за використовуваним матеріалом бувають: стальні, залізобетонні та армовані з розчином.

Підсилення – це комплекс заходів, що забезпечують нормальні умови експлуатації будинків і конструкції і полягають у збільшенні несучої здатності елементів у порівнянні з наявною на момент проведення обстеження.

Підсилення проводять у випадках, коли:

• при реконструкції будинків і споруд відбувається природне збільшення навантаження за рахунок підвищення поверховості, заміни перекритів на більш важкі, установки нового обладнання;

• при зміні в процесі реконструкції розрахункових і конструктивних схем як окремих несучих елементів, так і будинків у цілому.

Ця розрахунково-графічна робота містить характеристику конструктивних елементів, розрахункові зусилля в елементі посилення (на існуюче і нове навантаження), вибір та обґрунтування методу посилення, розрахунок посилення, технологію виконання прийнятого методу посилення, охорона праці при виконанні робіт.

2.Характеристика конструктивних елементів

Розрахунок посилення простінка проводиться для житлового будинку у м. Київ. Будівля представляє собою прямокутний у плані триповерховий житловий будинок із розмірами 37,2×18,6 м., та висотою поверху 3,3 м. Роль стін у будинку відіграють простінки. Розміри простінка 1000×510×3300 мм., марка цегли М100, марка розчину М100. Поперечний та поздовжній крок простінків 6,2 м. Корисне навантаження на перекриття становить 1,5 кН/м².

Основні конструктивні елементи

Назва елемента	Характеристика елемента
фундаменти	монолітні залізобетоні
зовнішні стіни	цегляний простінок, розміром 1000×510 мм, марка цегли М100, марка розчину М100
внутрішні стіни	цегляний простінок, розміром 1000×510 мм, марка цегли М100, марка розчину М100
перегородки	цегляні, товщиною 120 мм
перекриття	залізобетонне монолітне, товщиною 200 мм, марка бетону В25
покриття	залізобетонне монолітне, товщиною 200 мм, марка бетону В25
покрівля	тришаровий рубероїдний килим
підлоги	паркетна підлога
вікна	дерев’яні
двері	дерев’яні
внутрішнє оздоблення	штукатурка, вапняна побілка, клейова побілка з додаванням барвників
зовнішнє оздоблення	штукатурка на цементно-піщаному розчині

Після реконструкції житлового будинку було добудовано 4-ий поверх, висотою 3,3 м. Корисне навантаження залишилося без змін (1,5 кН/м²).

3.Розрахункові зусилля у внутрішньому простінку (на існуюче і нове навантаження).

Розрахунок навантажень на внутрішній простінок I-го поверху до реконструкції.

Необхідно забезпечити міцність простінка триповерхового житлового будинку з висотою поверху H = 3,3 м. У поперечному перерізі будівля має три прольоти l₁ = 6,2 м. Поздовжній крок цегляних простінків l₂ = 6,2 м. Будинок збудований у м. Києві із цегли глиняної звичайної пластичного пресування з об’ємною вагою 18 кН/м³.

Розрахунок навантажень до реконструкції виконую у табличній формі.

Таблиця 1 – Збір навантажень до реконструкції

Вид навантаження	Нормативне навантаження, кН/м2	Коефіцієнт надійності, f	Розрахункове навантаження, кН/м2
Від покриття 1. Тришаровий рубероїдний килим  = 1,2 см;  = 20 кН/м3 (0,012х 20)	0,24	1,2	0,288
2.Цементна стяжка  = 4,0 см;  = 22 кН/м3 (0,04 х 22)	0,88	1,3	1,114
3. Утеплювач – пінобетон  = 12 см;  = 4 кН/м3 (0,12 х 4)	0,48	1,2	0,576
4. Монолітна залізобетонна плита покриття  =20 см; =25 кН/м3 (0,2 х 25)	5,0	1,1	5,5
5. Снігове навантаження	1,55	1,44	2,232
Всього :	8,15		9,71
Від перекриття 1. Паркетна підлога  = 3 см;  =6 кН/м3 (0,03 х 6)	0,18	1,3	0,234
2. Цементна стяжка  = 2,2 см;  = 22 кН/м3 (0,022 х 22)	0,484	1,3	0,629
3. Звукоізоляція – шлакобетон  = 6 см;  = 15 кН/м3 (0,06 х 15)	0,9	1,3	1,17
4. Монолітна залізобетонна плита перекриття  = 20 см;  = 25 кН/м3 (0,2 х 25)	5,0	1,1	5,5
5.Корисне навантаження	1,5	1,3	1,95
Всього :	8,064		9,483

Визначення навантажень на ригель покриття

g=6,29,71=60,2 кН/м

Вага ригеля:

m_р =0,40,4251,1=4,4 кН/м

Навантаження на ригель покриття:

g_{покриття}=60,2+4,4=64,6 кН/м

Визначення навантажень на ригель перекриття

g=6,29,483=58,79 кН/м

Вага ригеля:

m_р =0,40,4251,1=4,4 кН/м

Навантаження на ригель перекриття:

g_{перекриття}=58,79+4,4=63,19 кН/м

Визначення навантажень на внутрішній простінок I-го поверху

Навантаження на простінок від покриття:

N₁ = 64,66,2 = 400,52 кН,

Навантаження на простінок від 2-ох перекрить:

N₂ = 263,196,2 = 783,556 кН,

Вага простінка:

m_пр. =1,00,513,3181,1=33,32 кН,

Навантаження від власної ваги простінка:

N₃ = 333,32 = 99,96 кН,

Навантаження на простінок I-го поверху:

N = N₁ +N₂ + N₃ = 400,52 + 783,556 + 99,96 = 1284.036 кН.

Проведемо розрахунок внутрішнього простінка на існуюче навантаження

Розрахунок стовпа на несучу здатність виконують згідно з формулою:

N  m_g    R  A,

де N – розрахункова поздовжня сила, прикладена до елемента;

m_g – коефіцієнт, що враховує зниження несучої здатності, яке обумовлюється прирощенням деформацій продольного згину від тривало діючого навантаження (при h  30 см, або і  8,7 приймають m_g = 1,0);

 - коефіцієнт поздовжнього згину, що враховує зниження міцності елемента під впливом поздовжнього згину;

R – розрахунковий опір кладки стиску (табл. 1 додатку);

А – площа поперечного перерізу стовпа.

Коефіцієнт поздовжнього згину  визначають згідно з табл. 3 додатку залежно від пружної характеристики кладки  і гнучкості елемента.

Рис. 2 - Розрахункова схема центрально навантаженого кам'яного стовпа:

1 - кам'яний стовп;

2 - ригель;

3 - плити перекриття

Пружну характеристику кладки можна встановити згідно з табл. 4 додатку, а гнучкість для елементів прямокутного перерізу , де hb (для елементів будь-якої форми поперечного перерізу , де i – радіус інерції перерізу).

Пружна характеристика кладки (при марці розчину 25 і вище) =1000 (згідно з табл. 4 додатку).

Гнучкість для елементів прямокутного перерізу

Коефіцієнт поздовжнього згину  визначають згідно з табл. 3 додатку залежно від пружної характеристики кладки  і гнучкості елемента.

=0,9506

Визначаю розрахунковий опір кладки з формули:

кН/см²

Таку міцність може забезпечити кладка з цегли глиняної пластичного пресування марки М200 на розчині марки М100 (згідно з табл. 1 додатку). При цьому розрахунковий опір стиску R = 2,7 МПа > R_тр = 2,65МПа.

Отже, міцність простінка була б забезпечена.

Оскільки, цегла марки М200 на розчині марки М100 (R = 2,7 МПа) на практиці випускається обмежено, тому треба взяти цеглу марки М100 на розчині марки М100 з R = 1,8 МПа і підсилити кладку внутрішніх простінків першого поверху арматурними сітками з квадратними чарунками із сталі Вр-1 5 мм. А_st = 0,196 см².

Приймають сітки з розмірами чарунок S = 5 см; які укладаються через 3 ряди кладки, тобто з кроком S = 24 см.

Відсоток армування кладки: .

Розрахунковий опір арматури класу Вр-1 у випадку армування кладки R_s = 220 МПа (згідно з табл. 6 додатку). Розрахунковий опір армованої кладки

Знаходять пружну характеристику армованої кладки:

;

де МПа

МПа;  _h = 6,47;  = 0,9122;

Несуча здатність армованого внутрішнього простінка:

Таким чином несуча здатність простінка забезпечена.