Реконструкция зданий и сооружений 2 (стр. 2 из 4)
Рис.4
Величина максимальных усилий определяется по формулам:
Мmax=q·l02/8, Qmax=q·lo/2.
Мmax=18,83·5,892/8=81,66 кН·м;
Qmax=18,83·5,89/2=55,45 кН.
Расчет продольных ребер на прочность по нормальным сечениям.
Рис.5
Расчетное сечение тавровое получено «объединением» двух сечений продольных ребер. Ширина полки равна конструктивной ширине плиты b´f=950 мм, толщина ребра равна удвоенной ширине продольных ребер плиты b=2·bр. Расчетный пролет ребер l0=5890 мм. Определим требуемую высоту ребра плиты:
, где Мmax в кНм. 
Принимаем h=310 мм. Тогда рабочая высота сечения
h0=hтр- а,
где а=с+d/2 – расстояние от центра тяжести рабочей арматуры до нижней грани ребра (с=20 мм – защитный слой бетона, d=20 мм – диаметр рабочей арматуры).
h0=310-(20+20/2)=280 мм.
Для определения положения нейтральной оси найдем изгибающий момент, который воспринимается принятым сечением ребер плиты при
х=h´f= 6 см (где х – высота сжатой зоны бетона):
- нейтральная ось проходит в пределах толщины полки. Тавровое сечение рассчитываем, как прямоугольное размерами b´fх h0 (т.е. 95х28 см), поскольку площадь бетона в растянутой зоне на несущую способность не влияет.Определяем величину табличного коэффициента:
Площадь рабочей арматуры:
Площадь рабочей арматуры, приходящейся на одно продольное ребро, равна
. Принимаем диаметр d=25 мм.Расчет продольных ребер на прочность по наклонным сечениям
Определяем минимальную поперечную силу, воспринимаемую бетоном над наклонной трещиной
где φb3=0.6 для тяжелого бетона.
Следовательно, расчет поперечной арматуры не проводится и диаметр и шаг стержней принимаем конструктивно. Принимаем d=8 мм, шаг поперечных стержней S=150 мм.
2.5. Конструирование плиты.
Полка плиты армируется рулонной сеткой С-1 из арматуры класса Вр-I с поперечной рабочей арматурой. Сетка укладывается в нижней растянутой зоне полки.
В опорной верхней зоне полки около продольных ребер укладывают арматурную сетку С-2, согнутую под углом 90˚. Рабочие стержни этой сетки d=6 мм из арматуры класса А-I с шагом 200 мм. Конструктивные (продольные) стержни d=3 мм Вр-I. Сетка расположена так, что она заходит в ребро на 150 мм, а в полку заходит на 250 мм.
Продольные ребра армируют плоскими сварными каркасами Кр-I. Рабочие стержни объединяются поперечной арматурой и верхним продольным стержнем (конструктивно принимаемым d=10 мм А-I) в плоский единый сварной каркас Кр-I.
Так как продольная арматура принята в виде двух спаренных стержней, то с учетом характера эпюры изгибающих моментов верхний рабочий стержень обрывается и не доводится до концов каркаса Кр-I на 598 мм, а нижний (большего диаметра) пропускают на всю длину каркаса.
Поперечные стержни по длине каркаса Кр-I имеют разный шаг. В приопорных зонах (на ¼ длины ребра, т.е. на 1495 мм) шаг хомутов равен S=150мм. В средней части (на ½ длины ребра, т.е. 2990 мм) шаг хомутов принимаем S=(3/4)h=220 мм.
3. Устройство армошвов и армопоясов при надстройке здания
Факторы, влияющие на выбор типа поясов и армошвов при надстройке здания.
Таблица 8.
| Фактор | Возможная оценка | ||
| 1 балл | 2 балла | 3 балла | |
| Число этажей надстройки | 1 этаж | 2 этаж | 3 и более этажей |
| Техническое состояние стен существующего здания и требуемая степень их усиления | Снижение прочности кладки не более 1/3 от первоначальной. Усиление не требуется | Ослабление кладки первичной 1/3 первоначальной прочности. Необходимо частное усиление. | Несущая способность кладки по расчёту недостаточна. |
| Несущая способность грунта основания существующих фундаментов | 0.3 МПа и более(без опрессовки) | От 0.2 до 0.3 МПа | До 0.2 МПа |
Условия, определяющие целесообразность выбора железобетонных и армокирпичных поясов или растворных швов при надстройке здания
Таблица 9.
| Конструктивные мероприятия (методы борьбы с трещинами) | Балл |
| Не требуется | Меньше или равно 3 |
| Растворные армошвы | 4 |
| Армокирпичные пояса | 4-5 |
| Железобетонные пояса | Свыше 5 |
Устройство железобетонных и армокирпичных поясов и растворных швов при надстройке здания
Рис.6
Наиболее рационально располагать армокирпичные пояса на уровне междуэтажных перекрытий и обеспечить надёжную связь их со стенами. Пояса должны быть непрерывными по всем капитальным стенам, включая поперечные. Сечение арматуры в железобетонных поясах равно 6÷10 мм.
В тех случаях, когда деформация не очень значительна, железобетонные пояса заменяют армированными растворными швами. Продольная арматура шва принимается того же диаметра, что в железобетонном. Таким образом получается армокирпичный пояс высотой 300-450 мм с арматурой вверху и внизу сечения пояса.
4. Усиление железобетонных ребристых плит с помощью набетонки.
Усиление плит перекрытий и покрытий, как правило, производятся при увеличении нагрузки на плиту или для восстановления несущей способности, утраченной в результате неправильной эксплуатации, воздействия агрессивной среды и т. д.
Основные типы усиления плит покрытия и перекрытия:
· усиление сборных железобетонных ребристых плит покрытия типа ПНСи ПКЖ металлическими балками
· усиление сборных железобетонных многопустотных плит арматурными каркасами
· мероприятия против выпадения мелкозернистых плит
· замена участков покрытий зданий, выполненных из мелкозернистых плит
· усиление монолитных железобетонных плит наращиванием (снизу и сверху)
· усиление монолитных железобетонных плит подведением дополнительных опор (металлических или железобетонных)
Выбор того или иного типа усиления зависит от удобства монтажа, наличия материалов, экономических соображений.
При расслоении бетона полки плиты по арматурной сетке необходимо разобрать верхний слабый слой бетона, очистить сетку от ржавчины, обнажённую поверхность плиты от пыли и остатков бетона (продуть сжатым воздухом, промыть водой под давлением), уложить по верху панели сетку из проволоки диаметром 6 мм с ячейками 200х200 мм, соединить её вязальной проволокой с основной арматурой и замонолитить бетоном М-300 на мелком щебне. Если в полке плиты образовались сквозные отверстия, то кроме их надо очистить, затем закрыть отверстия снизу обрезком фанеры, прикрепив её к арматурной сетке, и замонолитить повреждённый участок.
Если несущая способность плит ПКЖ снижена из-за дефектов арматуры в рёбрах, то для усиления плит необходимо отводить стержни арматуры от защитного слоя бетона и после тщательной очистки поверхности приварить к ним дополнительную арматуру и восстановить защитный слой.
Но этот способ усиления довольно трудоёмок и, хотя на него идёт незначительное количество металла, применяется реже, чем усиление рёбер плиты металлическими прокатными балками.
Плиты с сильно коррозированной продольной и поперечной арматурой можно усилить путём замоноличивания рёбер двух смежных плит армированным слоем. Замоноличивание рёбер производятся мелкозернистым бетоном М-300. Сечение продольной рабочей арматуры рассчитывается в каждом конкретном случае. Расчёт производится из условия восприятия всей нагрузки на плиту вновь уложенной продольной арматурой рёбра.
При перегружении плит покрытия рекомендуется усиление рёбер по схеме полуконсольных балок. Длина консолей определяется по расчёту. Включение их в совместную работу с плитами обеспечивается подклинкой или расчеканкой их. Напряжение консоли до заданной величины создаётся подвеской соответствующего расчётного груза и последующей подклинкой её.
При дефектном или недостаточном опирании плит на торцевые балки можно удлинить опору путём бетонирования участка панели или установить на болтах консольной балки из двух швеллеров.
При опирании плит на фермы покрытия возможен другой способ увеличении опорной части плит. Плотность примыкания металлических балок и опирание на них плит достигается затяжкой болтов паз, с последующей обваркой гаек. В связи с возможным различием нагрузок на смежные плиты неизменяемость системы усиления из обрезков швеллеров обеспечивается стяжными болтами, закрепляемыми за нижнюю грань узла верхнего пояса фермы. Пояс проверяется расчётом на крутящий момент.