Усиление МУ

Министерство образования и науки Российской Федерации Фе еральное государственное бюджетное образовательное учреждение выс шего

профессионального образования «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра строительны х конструкций

Е сипов .В, Бараняк А. .

УСИЛЕНИЕ СТРО ИТЕЛЬН ЫХ КОНС ТРУКЦИ Й

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦ ИИ

о выполнению курсовой работы

"УСИЛЕНИЕ С ТРОИ ЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ"

для студентов спец иальнос и 270102 "Промышленное и гражданское строительство" заочной формы обучения

Т юмень, 20 12

УДК: 624.012 Е-83

Есипов А.В., Бараняк А.И. Усиление строительных конструкций: методические рекомендации по выполнению курсовой работы "Усиление строительных конструкций" для студентов специальности 270102 "Промышленное и гражданское строительство" заочной формы обучения.

– Тюмень: РИО ФГБОУ ВПО ТюмГАСУ, 2012. – 72с.

Методические рекомендации разработаны на основании рабочей программы ФГБОУ ВПО ТюмГАСУ дисциплины «Усиление строительных конструкций» для студентов специальности 270102 "Промышленное и гражданское строительство" заочной формы обучения. В методических рекомендациях дана необходимая теоретическая и справочная информация для выполнения курсовой работы. Приведены примеры расчета усиления железобетонных изгибаемых элементов.

Рецензент: БайВ.Ф.

Тираж150 экз.

©ФГБОУ ВПО «Тюменский государственный архитектурно-строительный университет»

© Есипов А.В, Бараняк А.И.

Редакционно-издательский центр ФГБОУ ВПО «Тюменский государственный архитектурно-строительный университет»

2

2.Расчет прочности нормальных сечений изгибаемых железобетонных элементов,

3.Расчет прочности нормальных сечений железобетонных изгибаемых элементов,

4.Расчет железобетонных изгибаемых элементов, усиленных наращиванием сжатой

5.Расчет прочности нормальных сечений железобетонных изгибаемых элементов,

6.Расчет прочности нормальных сечений железобетонных изгибаемых элементов,

7.Расчет усиления многопустотных железобетонных плит, усиленных установкой в

3.Расчет сжатых, растянутых, внецентренно сжатых и внецентренно растянутых

4.Расчет прочности стальных изгибаемых элементов, усиливаемых увеличением

4

Введение

Настоящие методические рекомендации содержат краткие сведения об основных методах расчета усиления железобетонных и стальных элементов при реконструкции и усилении.

Целью данных методических рекомендаций является ознакомление студентов с методикой расчетов усиления строительных конструкций, а также помощь при выполнении курсовой работы по дисциплине "Усиление строительных конструкций".

Методические рекомендации являются одной из частей курсовой работы "Усиление строительных конструкций", которая состоит:

-Графическая часть – 2 листа А1.

-Пояснительная записка – 25 листов А4.

Всоответствии с предложенными методиками в помощь студентам представлены примеры расчетов усиления строительных конструкций.

5

ЧАСТЬ 1. Усиление железобетонных конструкций

1. Общие положения по усилению железобетонных конструкций

Усиление железобетонных конструкций необходимо для увеличения или восстановления их несущей способности, снизившейся от износа в процессе эксплуатации, перегрузок, неравномерной осадки фундаментов, пожара и т.п. воздействий.

Железобетонные конструкции следует усиливать лишь в том случае, когда будут исчерпаны все возможности обеспечения их надежной эксплуатации в новых условиях без проведения усиления.

Все работы по усилению конструкций рекомендуется выполнять специализированной строительной организацией при наличии проекта организации строительства (ПОС) и проекта производства работ (ППР) и в полном соответствии с ними.

Все известные способы усиления элементов по признаку включения конструкций в работу разделяются на две основные группы:

Группа 1. возведение новых разгружающих и заменяющих элементов конструкций, воспринимающих частично или полностью нагрузки, передаваемые на существующие конструкции;

Группа 2. увеличение несущей способности существующих конструкций, путем их усиления.

Группа 1 состоит из двух подгрупп:

полное разгружение или замена существующих конструкций;

частичное разгружение, при котором часть нагрузки воспринимается существующими конструкциями, а часть разгружающими.

Поскольку частичное разгружение не обладает существенными отличиями от усиления, то эта подгруппа может быть отнесена к группе увеличения несущей способности.

Группа 2 состоит из четырех подгрупп:

6

усиление без изменения статической схемы и напряженного состояния конструкции;

усиление с изменением расчетной схемы конструкции;

усиление с изменением напряженного состояния конструкции;

специальные случаи усиления.

Для усиления, в первую очередь, рекомендуются конструктивные решения с четкой расчетной схемой, обеспечивающие совместную работу усиливаемой и усиливающей частей конструкций, и позволяющие достаточно точно определить величину дополнительно воспринимаемой нагрузки.

При проектировании усиления поврежденных конструкций следует предусмотреть мероприятия по закреплению их в проектном положении, удалению бетона на разрушенных участках, выравниванию арматуры с последующим усилением.

Для обеспечения совместной работы бетона усиливаемой конструкции с бетоном усиления необходимо, как при проектировании, так и при производстве работ, уделять внимание мероприятиям, способствующим повышению сцепления старого бетона с новым. В частности, гладкие контактные поверхности рекомендуется подвергать пескоструйной обработке, насечке или обработке металлическими щетками. Непосредственно перед укладкой нового бетона поверхность старого должна быть промыта струей воды под давлением. При этом лишняя вода в виде лужиц должна быть удалена, так как излишнее увлажнение отрицательно влияет на сцепление.

Поверхность скважин, пробуренных в бетоне для закрепления арматуры эпоксидным клеем, для наращивания конструкций или крепления закладных деталей, очищается от инородных включений, воды, наледи, смазки, жировых пятен и следов коррозии. Скважины, залитые водой, должны быть предварительно осушены.

Класс бетона усиления следует принимать по значению ближайшему большему, чем условный класс бетона усиливаемой конструкции, но не ниже В15 для надземных конструкций и не ниже В12,5 для фундаментов.

7

При усилении под нагрузкой рекомендуется избегать конструктивных решений, предусматривающих сварные соединения существующей арматуры со стальными элементами усиления.

Не допускается применение сварных соединений при напряжениях в арматуре усиливаемого элемента более 0,85 от предела текучести арматуры. Проверку величины напряжений в арматуре производят по наиболее нагруженному и наиболее ослабленному сечениям с учетом фактической прочности и площади сечения арматуры и бетона. Площадь сечения арматуры в этом случае принимается за вычетом свариваемого стержня. Если несущая способность в этом случае не обеспечена, требуются мероприятия по временному усилению или разгружению на время выполнения работ.

Расчетные характеристики бетона определяются в зависимости от условного класса бетона по прочности на сжатие существующих конструкций.

При выполнении поверочных расчетов по проектным материалам, в том случае, если в проекте существующей конструкции нормируемой характеристикой бетона является его марка, значение условного класса бетона по прочности на сжатие следует принимать равным:

80%-ной кубиковой прочности бетона, соответствующей марке по прочности для тяжелого, мелкозернистого и легкого бетонов;

70%-ной – для ячеистого.

Для промежуточных значений условного класса бетона по прочности на сжатие, отличающихся от значений параметрического ряда, расчетные сопротивления бетона определяются линейной интерполяцией.

При выполнении поверочных расчетов по результатам натурных обследований значение условного класса бетона по прочности на сжатие определяется в соответствии с СП 52-101-2003, принимая вместо марки бетона фактическую прочность бетона в группе конструкций, одной конструкции или отдельной ее зоне, полученную по результатам испытаний неразрушающими методами или испытаниями отобранных от конструкций образцов бетона.

8

Расчет усиливаемых конструкций следует производить для двух стадий работы:

а) до включения в работу элементов усиления – на нагрузки, действующие на момент усиления, включающие нагрузку от элементов усиления;

б) после включения в работу элементов усиления – на полные эксплуатационные нагрузки.

Железобетонные конструкции до включения в работу усиления должны удовлетворять требованиям по несущей способности (предельные состояния первой группы).

Железобетонные конструкции после усиления должны удовлетворять требованиям по несущей способности (предельные состояния первой группы), по эксплуатационной пригодности и долговечности (предельные состояния второй группы).

9

2. Расчет прочности нормальных сечений изгибаемых железобетонных элементов, усиленных наращиванием сжатой зоны

Наращивание выполняется со стороны одной или двух граней усиливаемой конструкции. Применяется для усиления сжатой зоны плитных конструкций, крайних и угловых колонн.

Рисунок 1. Расчетные схемы железобетонных изгибаемых элементов, усиленных наращиванием сжатой зоны:

а – при равной прочности бетона наращивания и усиливаемого элемента; б – при разной прочности бетона наращивания и усиливаемого элемента при

x hs ; в – то же при x hs ; 1 – усиливаемый элемент; 2 – железобетонное наращивание; 3 – граница сцепления между старым и новым бетоном.

10