Реконструкція будівель і споруд

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

ФГТУ ВПО Костромська ГСХА
Кафедра будівельних конструкцій
Курсова робота
З дисципліни: Реконструкція будівель і споруд
Виконав: студент АСФ 341
Груздєв Д.Є.
Прийняв: Негорюхін А.Б.
Кострома 2006р.

ЗАДАЧА № 1.
Визначення несучої здатності згинаного залізобетонного елемента прямокутної форми, посиленого двостороннім нарощуванням перерізу.
Розрахунок посиленого згинаного елемента.
Дано: розміри перетину b = 300 мм , H = 600 мм , Бетон елемента, що підсилюється класу В20 (R b = 11.5 МПа), висота нарощування x 2 = 150 мм ; Бетон посилення класу В30 (R b = 17 МПа); h o = 420 мм , A = a ¢ = 25 мм ; Арматура елемента, що підсилюється класу АIII (R s = 365 МПа), A ¢ s = 226 мм 2 (2Æ12); A s = 1256 мм 2 (4Æ20); арматура підсилюючого елемента класу АIII (R s, ad = 365 МПа);
A ¢ s, ad = 804 мм 2 (4Æ16); A s, ad = 1256 мм 2 (4Æ20). (Мал. 1).

Посилення здійснювалося без розвантаження, що підсилюється. Попереднє навантаження перевищувало 65% від руйнуючої, отже, γ sr 1 = γ br 1 = 0.8 /
Потрібно визначити міцність елемента після підсилення.
Розрахунок. Визначаємо центр тяжіння арматури:
A s, red = A s + R s, ad × A s, ad / R s = тисяча двісті п'ятьдесят-шість +1256 = 2512 мм 2
A ¢ s, red = A ¢ s + R SС, ad × A ¢ s, ad / R = 226 + 804 = 1030 мм 2
а red = R s, ad × A s, ad × (h o, ad - h o) / (R s × A s + R s, ad × A s, ad) =
= 365 × 1256 × (575 - 420) / (365 × 1256 + 365 × 1256) = 77,5 мм
Визначаємо відстань від стиснутої грані посиленого елемента до загального центру тяжкості:
h o, red = h o + а red = 420 + 77,5 = 497.5 мм .
Відносна висота стиснутої зони бетону
x = (R s × A s, red - R s з × A ¢ s, red) / R b × b × h o, red = (365 × 2512-365 × 1030) / 11,5 × 300 × 497.5 = 0,315.
За формулою (25) СНиП 2.03.01-84 *
x R = w / [1 + s sR / s s, u × (1-w / 1,1)] = 0,758 / [1 +292 / 400 × (1-0,758 / 1,1)] = 0,618
w - деформативні характеристики бетону w = a-0, 008 × R b = 0,85-0,008 × 11,5 = 0,758
a - залежить від виду бетону; a = 0,85 - для важкого бетону.
s sR - умовне напругу в арматурі.
s sR = R s = 292 МПа; для арматури АI - АIII.
s s, u = максимальне напруження в арматурі.
s s, u = 400 МПа
Перевіряємо умову: x £ x R: 0,315 £ 0,618 - умова виконується.
Визначаємо наведене розрахунковий опір бетону стиснутої зони за формулою:
R b, red = (R b × A b + R b, ad × A b, ad) / A b, tot = (11,5 × (300 × x-45000) +17 × 45000) / 300 × x =
(3450 × х-517500 +765000) / 300 × х = (3450 × x +247500) / 300 × x МПа,
де A b, tot = A b + A b, ad = 300 × x; х = х 1 + х 2; A b = b × x 1 = 300 × (xx 2) = 300 × x-300 × 150 = 300 × x-45000
A b, ad = b × x-A b = 300 × x - 300 × x +45000 = 45000 мм 2
Висота стиснутої зони
x = (R s × A s, red - R × A ¢ s, red) / R b, red × b =
= (365 × 2512 - 365 × 1030) / [(3450 × x +247500) / 300 × x × 300] = 85,052 мм.
R b, red = (3450 × 85.1 +247500) / 300 × 85.1 = 21,194 МПа
Несуча здатність підсиленого елемента
М £ R b, red × b × x × (h o, red - 0,5 x) + R s з × A ¢ s, red × (h o, ad - a ¢),
М £ 21194 × 0,3 × 0,0851 × (0,4975 - 0,5 × 0,0851) +365000 × 1030 × 10 -6 × (0,575 - 0,025) = 452,94 кНм
ЗАДАЧА № 2.
Визначення несучої здатності позацентрово стиснутого залізобетонного елемента прямокутної форми, посиленого двостороннім нарощуванням перерізу.
Розрахунок позацентрово стиснутого перерізу.
Дано: розміри перетину підсиленого елемента b = 500 мм ; H = 900 мм ; Бетон елемента, що підсилюється В30 (R b = 17 МПа); висота нарощування x 2 = 100 мм ; Бетон посилення класу В30 (R b = 17 МПа); h o = 760 мм ; H o, ad = 870 мм ; A = a ¢ = 30 мм ; Арматура елемента, що підсилюється класу A-III R s = R s з = 365 МПа (3Æ18, A s = A ¢ s = 7,63 см 2); арматура підсилюючого елемента класу A-III R s, ad = R s с, ad = 365 МПа; A s, ad = 12,56 см 2 (4Æ20), A ¢ s, ad = 9,42 см 2 (3Æ20).
Центровому навантаженні на елемент N = 1100 кН; e = 1100 мм

Посилення елемента здійснювалося при первісному завантаженні перевищує 65% від руйнівного навантаження, отже, коефіцієнт умов роботи посиленої конструкції γ sr 1 = γ br 1 = 0.8.
Розрахунок. Визначаємо A s, red, A ¢ s, red і а red:
A s, red = A s + R s, ad × A s, ad / R s × γ sr1 = 7,63 +365 × 12,56 / 365 × 0.8 = 23,33 см 2
A ¢ s, red = A ¢ s + R SС, ad × A ¢ s, ad / R × γ sr1 = 7.63 + 365 × 9,42 / 365 × 0.8 = 19,405 см 2
а red = R s, ad × A s, ad × (h o, ad - h o) / (R s × A s + R s, ad × A s, ad) =
= 365 × 12,56 × (87 - 76) / (365 × 7,63 × 0.8 + 365 × 12,56) = 7,40 см
Відстань від стиснутої грані посиленого елемента до загального центру ваги розтягнутої арматури
h o, red = h o + а red = 67 + 7,40 = 74,4 см
Відносна висота стиснутої зони
x = (N + R s × A s, red-R SС × A ¢ s, red) / R b × b × h o, red = (1.1 +365 × 0.8 × 23,33-365 × 0.8 × 19,405) / 17 × 0.8 × 50 × 74,4 = 0,023
Визначаємо
x R = w / [1 + s sR / s s, u × (1 - w / 1,1)] = 0,741 / [1 +280 / 400 × (1-0,741 / 1,1)] = 0,603,
w - Деформативні характеристики бетону
w = a -0,008 × R b = 0,85-0,008 × 17 × 0.8 = 0,741,
a = 0,85 - для важкого бетону,
s sR = R s = 280 МПа,
s s, u = 400 МПа.
x £ x R.
Розрахунковий опір бетону стиснутої зони посиленого елемента
R b, red = (R b × A b + R b, ad × A b, ad) / A b, tot = [17 × 0.8 × (50 × x -500) +17 × 500] / 50 × x =
(680 × х-6800 +8500) / 50 × х = (680 × x +1700) / 50 × x МПа
A b, tot = A b + A b, ad = 50 × x2
A b = b × x 1 = 50 × (xx 2) = 50 × x -50 × 10 = (50 × x -500) cм 2
A b, ad = b × x-A b = 50 × x - 50 × x +500 = 500 cм 2
Висота стиснутої зони
x = (N + R s × A s, red - R × A ¢ s, red) / R b, red × b =
= (1.1 +365 × 0.8 × 23,33 - 365 × 0.8 × 19,405) / [(680 × x +1700) / 50 × x × 50] = -0,81 См
х <0 тобто стиснутої зони в межах елемента немає і R b, red = R b, а d.
Перевіряємо міцність підсиленого елемента
N × e ≤ R b, ad × b × x × (h o, red - 0,5 x) + R s з × A ¢ s, red × (h o, red - a ¢) =
= 0 +365000 × 0.8 × 19,405 × 10 -4 × (0,744 - 0,03) = 404,57 кНм <
1100 кН · 1,1 = 1210 кНм, міцність перерізу недостатня.

ЗАДАЧА № 3.
Розрахунок підсилення стрічкового фундаменту.
Розрахунок підсилення стрічкового фундаменту.
Нехай ширина b існуючого фундаменту 130 см , Розрахунковий опір грунту R = 2.3 кг / см 2, крок траверс 1.3 м . Після посилення фундамент повинен сприймати навантаження F = 450 кН / м. d, = 25 см
Оскільки фундамент стрічковий розраховуємо ділянку фундаменту довжиною l = 100 см .
Необхідна ширина підошви фундаменту дорівнює:
b 1 = F / l ∙ R = 45000/100 ∙ 2.3 = 195.7 = 196см.
Ширина смуг обетоніровкі d фундаменту з кожного боку:
d = 0.5 (b 1 - b) = 0.5 (196-130) = 33 см .
Навантаження, сприйнята фундаментом від реактивного тиску грунту s гр = R гр = 2.3 кг / см 2 на ширину d = 33cм і довжину l = 130 см дорівнює:
F d = s гр ∙ d ∙ l = 2.3 ∙ 33 ∙ 130 = 9867 кг = 98.67 кН.
Це навантаження буде сприйматися кожної консоллю траверси і викликати в ній згинальний момент:
M d = F d ∙ l 1 = 9867х85.5 = 84.3629 кНм.

Посилення стрічкового фундаменту: а - переріз 1-1, б - фрагмент плану посиленого фундаменту; 1 - цегляна стіна, 2 - траверса з двох швелерів; 3 - каркаси додаткових фундаментних смуг з бетону; 4 - існуючий фундамент
Приймаються перетин траверси з двох швелерів. Необхідний момент опору W тр дорівнює:
W тр = M d / R = 843629 / 2350 = 360 см 3,
де R - розрахунковий опір сталі ВСт3пс, прийняте за СНиП II-23-81 *. Сталеві конструкції
Приймаються траверсу з двох щвеллеров № 22:
2 W x = 2 ∙ 192 = 384> 360 см 3.
Нові смуги фундаменту шириною d працюють як нерозрізні залізобетонні балки. Вони сприймають реактивне тиск на грунт і спираються зверху в траверси.
Розрахунковий момент в цих балках дорівнює:
M = q гр ∙ l 2 / 12 = 75.9 ∙ 130 2 / 12 = 106 893 кгсм = 1068.93 кНм,
де q гр = s гр ∙ d = 2.3 ∙ 33 = 75.9 кг / см.
Задаємо висоту фундаменту 50 см і захисний шар бетону до робочої арматури 70 мм , Арматуру Æ12A-III. Маємо робочу висоту перерізу балок h o = 50-7-0.5 = 42.5 см .
Необхідну переріз арматури кл.A-III при R s = 3750 кг / см 2 (по СНиП 2.03.01-84 *):
А s = M / 0.8 h o ∙ R s = 106893/0.8 ∙ 42.5 ∙ 3750 = 0.84 см 2.
По конструктивних міркувань при d ³ 150 мм приймаємо два каркаси з верхньої та нижньої арматурою з Æ10A-III, поперечні стрижні арматури з Æ8A-I з кроком 250 мм .

ЗАДАЧА № 4.
Розрахунок підсилення цегельного простінка металевими обоймами.
Потрібно запроектувати посилення простінка в існуючому житловому будинку. Кладка простінків виконана з глиняної цегли пластичного формування марки 75 на розчині марки 50. Розмір перетину простінка 51'129 см, висота 180 см ; Розрахункова висота стіни - 3,3 м . Кладка простінка виконана з потовщеними швами низької якості, у кладці є невеликі початкові тріщини в окремих цеглі і вертикальних швах. Це свідчить про те, що напруга в кладці досягло приблизно 0,7 R u (тимчасового опору). На простінок діє вертикальне зусилля, що дорівнює 800 кН (80 тс), прикладена з ексцентриситетом 6 см по відношенню до товщини стіни.
Рис. 4. Схема посилення цегляних стовпів металевою обоймою.
1 - планка f 1 перетином 40'8 мм, 2 - зварювання
За архітектурним міркувань посилення кладки приймається за допомогою включення простінка в сталеву обойму з куточків.
Необхідне збільшення несучої здатності простінка за рахунок поперечної арматури обойми визначаємо з формули:
,
Коефіцієнти y і h при відцентровому стисканні:
; ;
У формулах
N - поздовжня сила;
А - площа перерізу підсилюється кладки;
A ¢ s - площа перерізу поздовжніх кутиків сталевої обойми чи поздовжньої арматури залізобетонної обойми;
А b - площа перерізу бетону обойми, укладена між хомутами і кладкою (без урахування захисного шару);
R sw - розрахунковий опір поперечної арматури обойми;
R sc - розрахунковий опір кутиків чи поздовжньої стиснутої арматури;
j - коефіцієнт поздовжнього вигину (при визначенні j значення a приймається як для непідсиленої кладки);
m g - коефіцієнт, що враховує тривалий вплив навантаження, пп. [4.1, 4.7];
m k - коефіцієнт умов роботи кладки, прийнятий рівним 1 для кладки без пошкоджень і 0,7 - для кладки з тріщинами;
m b - коефіцієнт умов роботи бетону, що дорівнює 1 - при передачі навантаження на обойму і наявності опори знизу обойми, 0,7 - при передачі навантаження на обойму і відсутності опори знизу обойми і 0,35 - без безпосередньої передачі навантаження на обойму;
m - відсоток армування хомутами і поперечними планками, що визначається за формулою
, (4.4)
де h і b - розміри сторін елемента, що підсилюється;
s - відстань між осями поперечних зв'язків при сталевих обоймах (h ³ s £ b, але не більше 50 см ) Або між хомутами при залізобетонних і штукатурних обоймах (s £ 15 см).

По п. [4.2, табл. 18] при l = 5,2 і a = 1000 j 1 »j = 0,98; m g = 1 приймаємо згідно з п. [4.7]; за п. [3.1, табл. 2] R = 1,3 МПа; m k = 0,7.
Приймаємо для обойми сталь класу A-II. Вертикальна арматура обойми (куточки) приймається з конструктивних міркувань 50'50 мм
А ¢ ​​s = 4 × 4,8 = 19,2 см 2.
За табл. 10 R sc = 55,0 МПа і R sw = 190 МПа.
За формулою
.
Відповідно до формули
;
,

звідки m = 0,48%.
Приймаються відстань між осями поперечних хомутів обойми 48 см і визначаємо їх перетин з умови %.
За формулою (4.4)
;
;
см 2.
Приймаються смугу перетином 40'8 мм; А s = 3,2 см 2; Ст AI.

ЗАДАЧА № 5.
Розрахунок підсилення металевою балки способом збільшення перерізу.
Розрахунок підсилення металевою балки способом збільшення перерізу.
Маса посиленого настилу:
g = g нс + g пл = 70.7 + (2500 ∙ 0,06 + 1800 ∙ 0,02) = 256,7 кг / м 2 »2,57 кН / м 2.
Нормативне навантаження на балку настилу:
g н = (12 +2,57) 1,2 = 17,48 кН / м = 0,175 кН / см.
Розрахункове навантаження на балку настилу:
g = (12 ∙ 1.2 + 0,707 ∙ 1.05 + 1,86 ∙ 1,3) ∙ 1,2 = 21,07 кН / м = 0,211 кН / см.
Розрахунковий згинальний момент (проліт балки 6 м ):
М = 1,05 ∙ 21,07 ∙ 6 2 / 8 = 77,56 кН ∙ м = 7756 кН ∙ см (прийнято, що маса балок складе 5% від загального навантаження).
Підсилення балок проводиться способом збільшення перерізу (Рис.5) як найбільш технологічним. Протяжність середньої ділянки балки з М ³ М 00 = 48,6 кН ∙ м на відстані 1,23 м від опори) становить l M = 6 - 2 ∙ 1.23 = 3.54 м . Підсилення балки відносяться до конструкцій групи 4, і, отже, розрахунок міцності можна виробляти за критерієм РПД. Для посилення верхньої зони припускаємо ввести 2 ∟ 63'40'5, а нижньої зони - 2 ∟ 40'5із стали ВСт3пс6 (за ГОСТ 380 - 88) з R yr = 240 МПа.

Нове положення центру ваги:
y = см; y rc = 4.427см; y rp = 5.659см

Положення центрів ваги стиснутої і розтягнутої зон для двутавра № 18:
y 0 = см;
y 0 c = 9 +0.04-2.2 = 6.84 см ;
y 0 r = 9-0.04-2.2 = 6.76 см .
Визначаємо площі елементів перерізу:
M] = [A oc y oc + A op y op + б (A rc y rc + A rp y rp)] R yo ∙ g M; A oc = 0.5 '[A o - б (A rc-A rp)] -
A rc = 9.96 см 2;
A rp = 7.58 см 2;
A oc = 0.5 [23.4-0.96 (9.96-7.58)] = 10.56 см 2;
A rp = 0.5 [23.4 +0.96 (9.96-7.58)]] = 12.84 см 2; s o = 48600/143 = 340 МПа; b o = 217/250 = 0.87. g M = 0.95-0.2 ∙ 0.87 (0.96-1) = 0.944;
За формулою (5.3)
[M] = [10.56 ∙ 6.76 +12.84 ∙ 6.76 +0.96 (9.96 ∙ 4.427 +7.58 ∙ 5.659)] 25 ∙ 0.944 = 8704 кН ∙ див.
У перетині балки з М max Q = 0; тоді c t = 1; g c = 1; в перетині з M x = M o (x = 1.23 м) Q = 21.07 ∙ 1.23 = 25.92 кН; t = 0,9 ∙ 25,92 ∙ 10 / 0,51 ∙ 18 = 25.41 МПа; R so = 0.58 ∙ 255 = 134 МПа; t / R so = 25.41/134 = 0.18 <0.4; c t = 1.
Умова міцності балки:
M = 7756 <8704 ∙ 1 ∙ 1 = 8704 кН ∙ м. Міцність забезпечена.
Перевірка деформативності балок за формулою: | = | 0 + | w + Δ |,
I = 1290 +23.4 ∙ 2.2 2 +2 ∙ (5.35 ∙ 3.79 ∙ 6.76 2) +2 (12.3 +4.98 ∙ 6.84 2) = 3747 см 4;
| O = 5 ∙ 0.0152 ∙ 600 4 / (384 ∙ 2.06 ∙ 5 жовтень ∙ 3747) = 0.03 см ;
Δ | = 5 ∙ 0.0175 ∙ 600 4 / (384 ∙ 2.06 ∙ 10 Травня ∙ 3747) = 0.04 см .
Приймаються довжину елементів посилення l r = 3.54 +2 ∙ 0.2 = 3.94 м . Визначаємо зварювальні деформації за формулою | w = [aVl r (2 l - l r) å n i y i] / (8 I),. Катет шва приймаємо k | = 4 мм , Зварювання ведемо суцільним швом. Тоді а = 1; V = 0.04 ∙ 0.4 2 = 0.006; u = 0.7.
Для верхніх швів кріплення куточків маємо
s o 1 = (7756 ∙ 10/3747) (9 +2.2-1) = 211.1 МПа; x 1 = 211,1 / 250 = 0.84; n 1 = 3.7; y 1 = 17.61 см .
Для нижніх швів кріплення куточка посилення маємо
s o 2 = (7756 ∙ 10/3747) (9 +2.2-3) = 170 МПа; x 2 = 170/250 = 0.68; n 2 = 2.6; y 2 = 11.31см.
Для верхніх швів кріплення куточків маємо
s o 3 = (7756 ∙ 10/3747) (9-2.2-1) = 120.1 МПа; x 1 = 120,1 / 250 = 0.48; n 1 = 1.9; y 1 = 4.4 см .
Для нижніх швів кріплення куточка посилення маємо
s o4 = (7756 ∙ 10/3747) (9-2.2-3) = 79 МПа; x 2 = 170/250 = 0.32; n 2 = 1.6; y 2 = 0.9см.
| W = [aVl r (2l - l r) å n i y i] / (8I)
| W = [1 ∙ 0.006 ∙ 394 / (8 ∙ 3747)] (2 ∙ 600-394) (3.7 ∙ 17.61 +2.6 ∙ 11.31 +1.9 ∙ 4.4 +1.6 · 0.9) = 2.53 см
Остаточно отримуємо | = 0,03 +0,04 +2,53 = 2,6 см .
Припустимо, задано, що прогинання до 3,5 см не перешкоджає нормальній експлуатації конкретного технологічного обладнання, тоді можна вважати умову (5.4) виконаним.
Слід посилювати спочатку нижній пояс балок, а потім верхній.
Обпирання другорядної балки на головні здійснювалося в одному рівні з передачею опорної реакції Q max = 21.07 ∙ 3 = 63.21 кН на ребра жорсткості головної балки через односторонній зварний шов з фактичним катетом k f = 4 мм .
Фактична довжина шва l w = 20 см . Застосовувалися електроди типу Е42.
N 0 £ R wf g wf g c b f k f (l w - Д)
Дійсна несуча здатність шва N ow = 18 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 0.7 ∙ 0.4 ∙ 19 = 95.6 кН <Q max = 63.21 кН.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Будівництво та архітектура | Курсова
37.2кб. | скачати


Схожі роботи:
Реконструкція та ремонт будівель споруд та забудови
Основи будівельної справи і реконструкція будівель і споруд
Теплоізоляція будівель і споруд
Технічна експлуатація будівель і споруд
Зведення і монтаж будівель і споруд
Технічна експлуатація будівель та споруд 2
Договір оренди будівель і споруд
Тривалість експлуатації будівель і споруд
Типологія громадських будівель і споруд
© Усі права захищені
написати до нас