Усиление плит перекрытий и покрытий реферат
Обновлено: 01.05.2024
Критерии выбора оптимального расположения арматуры усиления по высоте сечения плиты. Разработка оптимальных конструкций усиления многопустотных плит для обеспечения надежного восстановления и увеличения их несущей способности и безопасной эксплуатации.
Подобные документы
Описание конструкции усиления железобетонных многопустотных панелей перекрытия. Способ установке стержня в паз, располагающийся ниже пустоты плиты. Установка арматурного стержня в пазы ниже пустоты, анкеровка которого осуществляется с помощью шпонок.
статья, добавлен 27.07.2017
Рассмотрение понятия, видов, способов усиления конструкций. Виды усиления. Описание основ усиления железобетонных конструкций, плит перекрытий, балок, колонн и стропильных ферм при реконструкции здания. Оценка дефектов и повреждений стальных конструкций.
реферат, добавлен 20.04.2015
Нормативные нагрузки, действующие на железобетонную плиту. Приведение к эквивалентному сечению многопустотной панели. Определение площади рабочей арматуры. Требования к трещиностойкости конструкций. Расчет изгибающего момента консольной части плиты.
курсовая работа, добавлен 29.03.2014
Проектирование усиления металлических балок. Балочные конструкции с симметричными накладками. Традиционные методы усиления колонн конструкций. Рамы каркаса и фермы в строительстве. Повышения несущей способности стропильных балок и ригелей перекрытия.
реферат, добавлен 17.12.2015
Исследование особенностей многопустотных железобетонных плит перекрытий, которые часто используют индивидуальные застройщики для обустройства частного дома. Изучение стандартных размеров многопустотных плит перекрытий. Определение области их применения.
реферат, добавлен 19.03.2015
Ознакомление с методами ремонта и усиления конструкций зданий. Исследование процесса выбора рационального решения по восстановлению, усилению и замене конструкций. Рассмотрение и анализ методов ремонта конструкций: штукатурки, шпонки, пояса, затяжки.
реферат, добавлен 28.06.2015
Описание способа усиления железобетонных ребристых плит покрытия и перекрытия шпренгельными затяжками. Расчет усиления ребристых плит покрытия котельной Могилевского комбината силикатных изделий. Конструкция упора и ребра жесткости, схема закрепления.
статья, добавлен 24.01.2020
Анализ эффективности поверхностного наклеивания фиброармированных пластиков на поверхность железобетонных конструкций для их усиления на изгиб, предотвращение деформаций. Повышение прочности наклонных элементов, увеличение несущей способности конструкции.
статья, добавлен 22.03.2016
Основные методы усиления железобетонных конструкций. Сравнение метода усиления конструкций композитных материалов из углеродного волокна и метода усиления конструкции стальными полосами. Усиление каменных и кирпичных столбов, простенков, пилястр.
контрольная работа, добавлен 19.02.2016
Характеристика вариантов усиления несущих строительных конструкций. Технико-экономическое сравнение вариантов усиления по следующим показателям: масса элементов усиления; стоимость основных материалов, необходимых для усиления; стоимость изготовления.
Восстановить функциональные возможности перекрытия можно ремонтом, усилением или заменой (полной или частичной – выборочной). Выбор способа зависит от материала и конструкции перекрытия, а также от степени его износа. В зданиях старой постройки, где часто использована в качестве материала перекрытий древесина, их изношенность превышает изношенность несущих стен. Срок службы железобетонных перекрытий и перекрытий по несущим металлическим балкам сопоставим со сроком службы стен. Поэтому решение вопроса о том, что делать с перекрытиями необходимо решать в каждом отдельном случае в зависимости от конкретных условий. При этом необходимо руководствоваться следующим принципом: окончание срока службы восстанавливаемых конструкций должен совпасть с окончанием срока службы несущих стен.
Ремонт, усиление или замена перекрытий – дорогой и трудоемкий процесс, так как для его осуществления почти невозможно обеспечить высокую степень механизации, работы выполняются в стесненных условиях, требуется большой объем подготовительных работ, выполняемых вручную, часто используются решения, отличающиеся от проектных и т. д.
Усиление монолитных железобетонных перекрытий может быть выполнено усилением плиты перекрытия, балок перекрытия или тем и другим одновременно. При усилении плиты монолитных железобетонных перекрытий поверх существующей плиты устраивают дополнительную плиту толщиной не менее 3 см, которую армируют одной сеткой. При этом должно быть обеспечено надежное сцепление нового бетона со старым путем очистки плиты и устройства насечки на её поверхности. Если этого сделать нельзя из-за глубокой загрязненности, то толщину дополнительной плиты увеличивают до 5 см.
Для сборных железобетонных перекрытий ремонт обычно сводится к перетирке поверхности, но иногда возникает необходимость усиления перекрытий. В различных сериях типовых проектов полносборных домов используются в основном три вида перекрытий: сплошные и двухскорлупные плиты размером на комнату и многопустотные плиты и настилы.
Основные дефекты перекрытий:
· волосяные трещины в защитном слое;
· возникновение промерзающих зон в местах примыкания плит к стенам вследствие разрушения утепляющего пакета;
· выпадение раствора из швов (рустов) между настилами и т. п.
При сверхнормативном прогибе потолочной панели в практике ремонта используют различные проектные решения по усилению потолочных плит. Например, установкой металлической балочки из стального уголка вдоль наружной стены с предварительным подъемом панели домкратом. Или различные варианты закрепления и натяжения дополнительной арматуры в растянутой зоне плиты с последующей штукатуркой или торкретированием.
Сборные железобетонные пустотные плиты могут усиливаться с использованием пустот. Для этого сверху в зоне расположения канала пробивают полку и устанавливают арматурный каркас. При усилении только опорной части плиты каркасы располагаются на части ее пролета, а при необходимости – по всей длине плиты. После этого канал заполняют пластичным бетоном на мелком щебне. Одновременно с установкой дополнительного каркаса можно усилить и плиту наращиванием ее сверху (рис. 4.14).
Рекомендуется два способа отделки усиливающей конструкции: оштукатуривание цементным раствором по сетке с заделкой конструкции в растворе, что увеличивает площадь сечения самой плиты, повышает ее несущую способность и жесткость, значительно уменьшает звукопроводность перекрытия; подшивка листового материала (асбофанеры, древесно-стружечных плит, сухой штукатурки и т. д.) по деревянным брускам, которые крепят к анкерам дополнительной арматурой и к самой плите, что исключает мокрые процессы по усилению и отделке плит (этот способ отделки может проводиться без выселения жильцов).
Рис. 4.14. Усиление пустотной плиты перекрытия:1 - усиливаемая плита; 2 – дополнительный арматурный каркас; 3 – дополнительная арматурная сетка; 4 – бетон усиления
Общая высота усиливающей конструкции и ее отделочного слоя не должна превышать 50 мм.
После усиления плиты производится отделка потолков либо устройство новых полов (в зависимости от способа усиления).
В целях защиты арматуры усиления от коррозии (в случае обшивки потолков листовым материалом) стержни усиления покрывают антикоррозионным составом.
Усиление деревянных перекрытий осуществляется, если несущие стены имеют значительный износ и здание в недалеком будущем подлежит сносу. Усиление может быть выполнено заменой части наката, заменой или усилением концов деревянных балок, устройством нового перекрытия с сохранением старого или заменой конструкций перекрытий на части площади перекрытий.
Для усиления концов деревянных балок применяется установка деревянных, металлических или железобетонных «протезов», а также боковых накладок с подведением подбалок (рис.4.15). В случае повреждения балок в пролете их усиливают с помощью деревянных накладок, технология, аналогичная технологии усиления концов балок.
Рис. 4.15. Усиление деревянных балок: А – деревянными протезами (вид сверху); Б – боковыми накладками (вид
сверху); В – подбалкой (вид сбоку); 1 – балка; 2 – стена;
3 - деревянный протез; 4 – прокладка; 5 – болты; 6 – гвозди;
7 - боковые накладки; 8 - подбалка
После усиления балки укладывают щиты наката, которые, как правило, делают двухслойными. К низу щита прибивают облицовку. Ширина щита наката зависит от расстояния между несущими балками, а длина принимается равной 1, 1,5 и 2 м. Толщину щита наката, как правило, определяют толщиной черепного бруска; щит, уложенный на черепные бруски, нижней своей поверхностью должен находиться в одной плоскости с нижней поверхностью балок. На щиты наката укладывают слой звуко- и теплоизолирующего материала. В междуэтажных перекрытиях поверх щита укладывают слой гидроизоляционного материала. В чердачных перекрытиях это запрещается, так как пары влаги из теплых помещений будут конденсироваться на холодной нижней поверхности изоляции: в результате перекрытие будет систематически увлажняться, возникнут условия для его гниения и развития грибка.
Усиление металлических балок перекрытий осуществляют увеличением сечения, при этом необходимо выполнить их разгрузку не менее чем на 60% или установить временные дополнительные опоры. При проектировании усиления необходимо придерживаться следующих технологических правил: объем сварки должен быть минимальным, сварные швы следует располагать в удобных доступных местах, необходимо избегать потолочной сварки, сначала надо усиливать нижний пояс, а затем верхний, что исключает прогиб балки в момент усиления. Наиболее простой способ усиления – симметричными накладками (рис. 4.16).
Замена перекрытий.
При капитальном ремонте зданий взамен разобранных перекрытий устраивают долговечные перекрытия из железобетонных элементов или из железобетонных элементов по металлическим балкам.
Заменять, как правило, приходится деревянные перекрытия, с тем, чтобы срок службы (капитальность) всех несущих элементов здания был сопоставим. Новые перекрытия, монтируемые взамен существующих, могут быть выполнены из:
- железобетонных элементов различного размера и массы;
- металлических балок с заполнением железобетонными плитами;
- железобетонных или металлических балок с монолитным заполнением (сборно-монолитные перекрытия);
Рис. 4.16. Усиление стальных балок симметричными
накладками из: а – полосовой стали; б – уголков;
в – квадрата; г – круглой стали; д – труб;
е – комбинацией проката
Железобетонные элементы для замены перекрытий реконструируемых зданий подразделяются на крупноразмерные массой более 600 кг (например, пустотные настилы с выпускными ребрами), средне-размерные массой от 200 до 600 кг (балочные конструкции с вкладышами) и мелкоразмерные массой до 200 кг. При полной смене перекрытий в здании чаще всего используются крупноразмерные сборные железобетонные элементы, монтируемые кранами. При выборочной замене перекрытий наибольшее распространение нашли средне- и малоразмерные железобетонные элементы. При реконструкции зданий, имеющих сложную конфигурацию, использование сборных конструкций нецелесообразно из-за обилия типоразмеров.
Борозды и гнезда пробивают захватками длиной на 3-4 настила; последующую подготовку фронта работ для монтажа настилов осуществляют после анкеровки и замоноличивания их опорных концов.
Сборные перекрытия по железобетонным или металлическим балкам монтируют в определенной последовательности. Для этого размечают и пробивают гнезда для заводки железобетонных балок; подготавливают основания в гнездах для опирания балок; укладывают балки в проектное положение с выверкой; закладывают анкеры балок и заделывают гнезда кирпичом на растворе; укладывают вкладыши/плиты заполнения между балками.
Для устройства сборно-монолитных перекрытий размечают места расположения и пробивают гнезда для балок неполного сечения; укладывают балки в проектное положение, а также элементы межблочного заполнения; замоноличивают балки до полного сечения.
Подготовка опорной поверхности гнезд и борозд заключается в очистке её от пыли и щебня и выравнивании слоев цементного раствора под отметку концов балок или настилов. Для равномерного распределения нагрузки от сборных конструкций перекрытия под концы балок подкладывают бетонные плитки, а в борозды заводят разгрузочные металлические балки или рельсы таким образом, чтобы отметка их верха соответствовала проектной отметке опорной части элементов перекрытия.
Новые перекрытия могут монтироваться без передачи нагрузки на существующие стены. Тогда возникает необходимость устройства внутреннего несущего каркаса здания. Несущие каркасы монтируют после демонтажа конструкций, перекладки, усиления или ремонта отдельных участков фундаментов. После отрывки котлованов и устройства основания в проектное положение устанавливают железобетонные блоки-подушки, швы между которыми заполняют песком или раствором. На горизонтальной плоскости двух подушек расстилают арматурную сетку и устанавливают шаблон-опалубку (в виде бездонного ящика), после чего бетонируют монолитный шов. На поверхность армированного шва, выровненную цементным раствором, наносят риски, указывающие место расположения железобетонного стакана, который затем монтируют с проверкой соответствия его положения проекту.
По окончании монтажа фундамента размечают и пробивают гнезда в кирпичных стенах для опирания концов прогонов, балок или настилов перекрытия.
Монолитные плиты перекрытия можно усиливать методом наращивания, т.е. бетонированием дополнительной железобетонной плиты поверх существующей, а также подведением дополнительных опор в виде монолитных железобетонных или металлических балок.
Сборные железобетонные пустотные плиты могут усиливаться с использованием пустот. Для этого сверху в зоне расположения канала пробивают полку и устанавливают арматурный каркас. При усилении только опорной части плиты каркасы располагаются на частя ее пролета, а при необходимости усиления по нормальному и наклонному сечениям - по всей длине плиты. После этого канал заполняют пластичным бетоном на мелком щебне и плиту рассчитывают с учетом дополнительной арматуры (рис. 3.31).
Рис. 3.31. Усиление сборных многопустотных плит перекрытия:
1 – усиливаемая плита, 2 – опора, 3 – дополнительный арматурный каркас,
4 – бетон усиления.
Усиление опорных частей пустотных плит при недостаточной площади их опирания рекомендуется осуществлять по следующим схемам:
- для крайних опор путем установки в каналах арматурных каркасов с выносом их за торцы плит на требуемую длину, последующей установкой вертикальных каркасов параллельно торцам плит, бетонированием анкерной балки и опорных участков пустот плиты (рис. 32);
- для промежуточных опор установкой общих вертикальных каркасов в предварительно пробитые отверстия приопорных зон смежных плит и последующим бетонированием каналов с дополнительно установленной арматурой. В этом случае плиты работают как неразрезные конструкции.
Рис. 3.32. Усиление опорных частей многопустотных плит:
1 - усиливаемая плита; 2 - опора; 3 - арматурный каркас усиления
Продольные ребра сборных железобетонных ребристых плит усиливают подведением дополнительных металлических опор, уменьшающих пролет ребер, дополнительными металлическими балками, которые включаются в работу с помощью подклинки; шпренгельными конструкциями. Эффективным способом усиления продольных ребер плит по нормальным сечениям является установка дополнительных арматурных каркасов в швах между плитами и бетонирование швов. Возможно также наращивание продольных ребер с дополнительной арматурой при обеспечении ее связи с существующей рабочей арматурой.
Усиление продольных ребер на действие поперечных сил производят путем установки дополнительных предварительно напряженных накладных хомутов.
Если невозможно выполнить набетонку для усиления плит, опертых по контуру, рекомендуется подвести под плиты предварительно напряженный пространственный шпренгель (рис. 33), который состоит из двух взаимно пересекающихся в одном уровне плоских шпренгелей, верхние пояса которых плотно подгоняются под нижнюю плоскость плиты, а нижние пояса предварительно напрягаются механическим или термомеханическим способом.
Рис. 33. Усиление сборной плиты, опертой по контуру, пространственным шпренгелем:
1 - усиливаемая плита; 2 - элемент несущего контура;3- пространственный шпренгель; 4- верхний пояс;5 - нижний пояс; 6 - промежуточные стойки;7 - центральная стойка;
8 - болты для подвески шпренгеля; 9 - передаточные, траверсы
Рис. 3.34. Варианты устройства опорных столиков:
а - при наличии закладных деталей в ригеле; б — при отсутствии закладные деталей в ригеле; 1 – ригель; 2 - плита; 3 - закладная деталь в ригеле; 4 - опорный столик; 5 - тяжи;
6 -горизонтальная опора; 7 - упорный уголок
Рис. 3.35. Усиление опирания плит:
1 – ригель; 2 – плита; 3 – крепление тяжа к плите; 4- наклонный тяж; 5 – упорный столик; 6 – ребра жесткости; 7 – хомуты; 8 – уголок опорного столика
Для усиления опирания сборных плит перекрытия и покрытия на ригели и стропильные конструкции рекомендуется подвести под опоры металлические столики из уголков, закрепив их с помощью тяжей или обойм к смежным конструкциям или верхнему поясу ригелей и стропильных конструкций (рис.3.34,3.35).
Реконструкция зданий и сооружений стала одним из важных направлений в области капитального строительства. Её объемы год за годом растут.
Целью реконструкции жилых и общественных зданий заключается в переустройстве для улучшения планировочного решения и выполнения специальных и государственных задач. Реконструкция промышленных зданий может быть связана с расширением производства, модернизаций технологического процесса и др.
Одной из задач реконструкции является усиление элементов конструкций с целью увеличения их несущей способности и жесткости. Усиление также производят в связи с повреждениями конструкций при возведении, эксплуатации и др.
Перекрытия и покрытия – балочные, сборные с использованием ребристых или пустотных плит. Ригели – прямоугольные, таврового или двутаврового сечения. Колонны – квадратного сечения с консолями в зависимости от назначения здания. Фундаменты – монолитные, железобетонные.
В курсовой работе выполнено:
1) Расчет и проектирование усиления изгибаемых элементов перекрытия (покрытия) железобетонных конструкций (плиту перекрытия или покрытия и ригель)
2) Расчет и проектирование усиления сжатых (внецентренно сжатых) железобетонных элементов (колонны).
3) Расчет и проектирование усиление отдельно стоящего фундамента.
РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ УСИЛЕНИЯ МНОГОПУСТОТНОЙ ПЛИТЫ ПЕРЕКРЫТИЯ.
Усиление сборной плиты перекрытия выполняем путем затяжек. Размеры плиты в плане 1.6х5.1 м. (рис. 1).
Бетон усиливаемой панели тяжелый класса В15, толщина защитного слоя бетона, а=20 мм, плита армирована шестью плоскими каркасами с рабочей арматурой диаметром 10 мм класса А400 с Аs – 5.50 см 2 . Арматура усиления класса А400 (Rs,ad=355Мпа), бетон усиления класса В15 (Rb,ad= 8,5 МПа).
Приводим плиту к двутавровому виду (рис.2). По СП [5] находим Rb,ad= 8,5 МПа и Eb=2.4*10 4 МПа.
Рис. 1 – Многопустотная плита.
Рис. 2 – Эквивалентное сечение плиты.
Определяем изгибающий момент и поперечную силу в элементе до и после реконструкции. Изгибающий момент и поперечная сила в плите до и после реконструкции:
— изгибающий момент и поперечная сила до реконструкции
— изгибающий момент и поперечная сила после реконструкции
где g — расчетная равномерно распределенная погонная нагрузка на элемент после реконструкции, кН/м,
gtot — расчетная равномерно распределенная погонная нагрузка на элемент после реконструкции, кН/м.
Принимаем вид и класс бетона и арматуры для усиления. И в зависимости от этого определяют их расчетные характеристики (Rb,ad, и Rs,ad,). Находем высоту сжатой зоны бетона:
;
;
И относительную высоту сжатой зоны бетона:
Вычисляем несущую способность нормального сечения существующего элемента до реконструкции по формуле:
Определяем изгибающий момент, приходящийся на элементы усиления (затяжки):
Находим рабочую высоту сечения с учетом затяжек (принимается на 100 мм больше, чем h0 ):
Определяют коэффициент А0:
Проверяют условия: ξ ≤ ξR; 0,363 ≤ 0,53,
Площадь поперечного сечения затяжек находят по формуле:
Определяют несущую способность наклонного сечения элемента
Находят площадь отгибов:
Угол отгибов принимается θ=45 о .
По сортаменту подбирают затяжки - 2Ø4 А400 Аs= 0.25 см 2 .
Определяют максимальное расстояние (рис. 17) от оси опоры до места, где требуется усиление затяжками, по формуле:
Расчет усиления ребристых плит покрытия котельной Могилевского комбината силикатных изделий. Включение дополнительной арматуры в виде затяжек в работу. Проведение исследования конструкции упора и ребра жесткости. Характеристики резьбового соединения.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.09.2018 |
| Размер файла | 103,8 K |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
«Строительные конструкции, здания и сооружения» Белорусско-Российского университета, Могилев, Беларусь)
УСИЛЕНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ РЕБРИСТЫХ ПЛИТ ПОКРЫТИЯ И ПЕРЕКРЫТИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ШПРЕНГЕЛЬНЫМИ ЗАТЯЖКАМИ
В статье представлен способ усиления железобетонных ребристых плит покрытия и перекрытия шпренгельными затяжками и приведен расчет усиления ребристых плит покрытия котельной Могилевского комбината силикатных изделий
В настоящее время большое внимание уделяется реконструкции и техническому перевооружению существующих зданий и сооружений, которые эксплуатируются в течение многих десятилетий. Вопросы реконструкции зданий и сооружений напрямую связаны с разработкой методов усиления конструкций и частей зданий.
Влияние внешней среды, внешних физико-геологических процессов, высокотемпературного нагрева при пожаре, нарушение нормальных условий эксплуатации, увеличение нагрузок по сравнению с проектными, а также недоработка на стадии проектирования и строительства вызывают переход конструкции зданий и сооружений в техническое состояние, отличное от проектного. В таком состоянии конструкции могут не удовлетворять предъявляемым требованиям по несущей способности, жесткости или трещиностойкости и долговечности. Необходимость улучшения эксплуатационных качеств железобетонных строительных конструкций вызвана еще и тем фактором, что в Республике Беларусь была принята собственная нормативная база [1], которая устанавливает нормативные нагрузки и коэффициенты надежности по нагрузкам, отличающиеся от прежних в большую сторону. Важной задачей для строительной отрасли Беларуси является поддержание зданий и сооружений, а также их конструкций в пригодном к эксплуатации состоянии. Одним из главных способов восстановления эксплуатационных качеств железобетонных конструкций, в частности - ребристых плит покрытия и перекрытия, является их усиление. Наиболее эффективным с точки зрения увеличения несущей способности и повышения трещиностойкости можно считать усиление ребристых плит постановкой дополнительной внешней арматуры - шпренгельных затяжек.
Шпренгельные затяжки увеличивают несущую способность изгибаемого элемента как по нормальным, так и по наклонным сечениям. Устройство затяжек превращает усиленную ребристую плиту в статически неопределимую комбинированную систему, состоящую из железобетонного элемента и затяжки. При этом изгибаемая усиливаемая плита начинает работать как внецентренно сжатый элемент.
Рис. 1. Расчетная схема изгибаемой конструкции, усиленной шпренгельной затяжкой.
При усилении ребристых плит затяжками могут возникнуть отрицательные изгибающие моменты от предварительного напряжения в затяжке. В этом случае необходимо выполнять проверку прочности на стадии усиления на действие усилия предварительного напряжения в затяжке при нагрузке на конструкцию в момент устройства затяжек[2]. При этом усилие в затяжке принимается равным:
где sp - величина предварительного натяжения в затяжке, МПа;
As,ad - площадь поперечного сечения шпренгельной затяжки, мм2.
Поскольку реакция от затяжки передается на опорное сечение усиливаемой изгибаемой внецентренно сжатой (растянутой) конструкции, то появляется дополнительная сжимающая сила. Кроме того, в зависимости от места закрепления затяжки, возникают концевые разгружающие или догружающие моменты. При усилении шпренгельными затяжками на усиливаемую ребристую плиту действуют разгружающие силы в местах перегиба затяжки. Расчет прочности железобетонных элементов, усиленных затяжками производится в предположении, что предельное состояние усиленных конструкций наступает одновременно с достижением существующей арматурой и затяжкой расчетного сопротивления.
Для включения дополнительной арматуры в виде затяжек в работу предусматривается ее предварительное напряжение с обязательным контролем величины натяжения. Затяжки выполняются в основном из арматурных стержней диаметром 12-40 мм, реже - из прокатных профилей. На концах затяжки, как правило, имеют резьбу с гайками для ликвидации начальных прогибов стержней и обжатия анкеров в узлах сопряжения с плитой. После корректировки длины гайки на концах затяжки завариваются с болтом. Предварительное напряжение затяжек осуществляется завинчиванием гаек по концам затяжки или отклонением затяжки в пролете с помощью натяжных болтов с упором на смежные плиты, т.е. созданием уклона ветвей затяжек в горизонтальной или вертикальной плоскости. Уклон ветвей затяжек в вертикальной плоскости создается отклонением ветвей затяжки от усиливаемой конструкции или подтягиванием к усиливаемой конструкции. В случае малой ширины поперечного сечения или большой длины усиливаемой ребристой плиты, когда расстояния между ветвями затяжки недостаточно для придания им требуемого уклона в горизонтальной плоскости, применяется их взаимное стягивание несколькими стяжными болтами с установкой между ними дополнительных распорок. При натяжении затяжек путем создания уклона их ветвей величина отклонения от первоначального положения каждой ветви определяется в зависимости от величины предварительного напряжения и отношения длины отклоняемого участка между крайними упорами к полной длине ветви.
В местах перегиба между шпренгельной затяжкой и усиливаемой плитой устанавливаются прокладки из пластины и круглого коротыша с ограничителями, предотвращающими взаимное сближение ветвей затяжки при их предварительном напряжении взаимным стягиванием. На горизонтальных участках шпренгельных затяжек с параллельными ветвями без стяжных болтов устанавливают соединительные прокладки, которые предотвращают смещение ветвей затяжки от проектного положения в процессе предварительного напряжения и при эксплуатации. Дополнительная арматура в виде шпренгельной затяжки при усилении ребристых плит может устанавливаться в расширенный шов между плитами с последующим обетонированием или без него. Концы затяжки при предварительном напряжении заанкериваются с помощью концевых анкеров в виде уголков, опираемых на торцы плит.
Нами, при восстановлении эксплуатационных качеств покрытия котельной Могилевского комбината силикатных изделий, в результате проведенного инструментально - технического обследования[3] состояния железобетонных ребристых плит покрытия данного объекта было установлено, что некоторые плиты покрытия типа 1ПГ имеют следующие дефекты и повреждения: разрушение защитного слоя бетона рабочей арматуры продольных ребер, оголение и коррозия продольной рабочей арматуры на глубину до 0,8 мм; продольное ребро плиты, находящейся на оси “Г”, в приопорной зоне разрушено по наклонному сечению, прогиб ребра до 70 мм, наблюдается прогиб крайнего поперечного ребра до 30 мм, наличие косых и нормальных трещин с шириной раскрытия до 1 мм. По данным визуального и инструментально - технического обследования было составлено заключение о техническом состоянии ребристых плит покрытия и предложено их усиление при помощи шпренгельных затяжек из арматурной стали[3,4]. ребристый плита затяжка резьбовой
Рис. 2. Общий вид конструкции усиления:
1 - усиливаемая ребристая плита типа 1ПГ; 2 - верхний пояс фермы; 3 - упор; 4 - уголок; 5 - подпружная нить; 6 - направляющая стопорная втулка; 7 - шайба; 8 - натяжная гайка; 9 - ребро жесткости; 10 - стяжной болт; 11 - катки - гладкие арматурные стержни; 12 - опорные швеллеры.
Упор (3) из швеллера №18 длиной 1000 мм устанавливается на верхний пояс фермы (2) и сваривается с уголками (4) 75Ч6 мм длиной 500 мм по периметру мест сопряжений швом с высотой катета 6 мм. Сварка производится электродами, соответствующими марке стали (не ниже Э42).
Рис. 3. Конструкция упора и ребра жесткости.
При зафиксированном положении упора (3) в заранее подготовленные отверстия в ребрах плиты и в упоре (3) устанавливается стяжной болт (10) диаметром 20 мм. После этого в направляющую стопорную втулку (6) 40х40х100 мм вставляется подпружный стержень из гибкой арматуры (5) диаметром 18 мм и фиксируется по концам гайками. Концы стержня длиной по 120 мм должны иметь метрическую резьбу М18. Направляющая стопорная втулка приваривается по месту к стенке швеллера электродами не ниже типа Э42 с катетом шва 6 мм.
Рис. 4. Схема закрепления упора.
Затем в 1/3 пролета плиты с каждой стороны продольных ребер устанавливается опорный швеллер (12 )№20 длиной 500 мм со стальным катком (11) диаметром 50 мм таким образом, чтобы они опоясывались подпружной нитью. Уплотнение зазоров и натяжение подпружной нити осуществляется с помощью натяжных гаек (8). Для увеличения натяжения арматуры подпружную нить посередине пролета стягивают стяжными хомутами.
Для создания предварительного напряжения в подпружной нити и для его контроля применена теория винтовой пары [5], согласно которой при нагружении стержня (подпружной нити) осевой силой Fзат для завинчивания гайки к ключу необходимо приложить момент Тзав, а к стержню винта - реактивный момент Тр, который удерживает стержень от вращения. При этом можно записать:
где Тт - момент сил трения в опорном торце гайки,
Тр - момент сил трения в резьбе.
В результате необходимых преобразований согласно теореме механики, учитывающей силы трения, а также исходя из конструктивных особенностей резьбового соединения, получаем окончательную формулу расчета:
Откуда выразим искомую силу в затяжке:
Fзат = Тзав/(0,5 •d2•[(Dcp/d2)•f+tg(ш+ц)]),
где Тзав - момент завинчивания гайки, определяемый по формуле:
здесь Fк - приведенная сила на ключе, принимаемая равной 150 Н,
l=15•d - длина ручки ключа, мм,
d - диаметр поперечного сечения резьбы, мм,
d2 - средний диаметр резьбы, мм,
Dcp - приведенный радиус сил трения на опорном торце гайки (средний радиус торца гайки), мм, определяемый по формуле:
Читайте также: