Реконструкция зданий и сооружений 2 (стр. 1 из 4)

Министерство образования и науки РФ

Саратовский государственный технический университет

Кафедра: «Промышленное и гражданское строительство»

Пояснительная записка

к курсовому проекту по дисциплине:

«Реконструкция зданий, сооружений и застройки»

Выполнил: ст. гр. ПГС-42

Голик С.С.

Принял: к.т.н. каф. ПГС

Волжнов Е.Д.

Саратов 2007

Содержание

Исходные данные

1. Определение габаритных размеров колонн, балок и плит

2. Расчет ребристой плиты перекрытия

2.1. Определение габаритных размеров плиты

2.2. Выбор материала

2.3. Расчет полки плиты

2.4. Расчет продольных ребер плиты на прочность по нормальным и наклонным сечениям

2.5. Конструирование плиты

3. Устройство армошвов и армопоясов при надстройке здания

4. Усиление ж/б ребристых плит распорными болтами

5. Усиление кирпичного простенка ж/б обоймой

6. Усиление стен металлическими тяжами

7. Список литературы

Приложение 1. Спецификация

Приложение 2. Ведомость курсового проекта

3

4

6

7

7

7

10

13

14

16

18

24

26

28

29

Характеристики задания

Таблица 1.

Размеры здания в осях м.		№ схемы	Высота этажа м.	Количество этажей шт.	Размеры окон м.
длина	ширина
26,6	18,0	а	3,9	3	4.8x2.1

Временная нагрузка и толщина стен здания для заданного района

Таблица 2.

Район строительства	Толщина несущей стены, см.	Временная нагрузка на перекрытие, кН/м2.
Чита	64	11

Конструкция пола и тип плиты перекрытия

Таблица 3.

Конструкция пола	Тип плиты перекрытия	Толщина слоёв, мм	Плотность кН/м.³
1. асфальтобетон	t1=50	20
2. цементно-песчаный раствор	t2=15	18
3. шлак	t3=200	19
плита перекрытия	ребристая	по расчёту	25

1. Определение габаритных размеров колонн, балок и плит

Колонны.

Размеры поперечного сечения колонн К1 рекомендуется принять из условия:

hк=bк=(1/20)∙hэт

hк=bк=(1/20)∙3900=195 мм.

но кратные 50 мм и не меньше чем 200 мм.

Поэтому

hк=bк=200 мм.

Прогон (ригель).

Прогон прямоугольного сечения размерами:

h=(1/8 – 1/12)∙l1

h=(1/8 – 1/12)∙6650=600 мм.

b=(1/2 – 1/3)∙h

b=(1/2 – 1/3)∙600=200 мм.

Высота поперечного сечения должна быть кратна 50 мм, если h<600 мм.

Плиты перекрытия.

Ширина плит ВПл назначается согласно следующим рекомендациям:

а) ширина плит перекрытия (многопустотные или ребристые) должна быть 1.0<В<3.0 м;

б) ширина плит П1 всегда кратна основному модулю 100 мм;

в) между колоннами укладываются связевые (распорные) плиты перекрытия П3 – 0.4< ВПл<0.9 м, имеющие вырезы для пропуска колонн;

г) если при выбранной ширине плит П1 заданный размер l1 не делится на целое число, то рекомендуется около стен размещать доборные (пристенные) плиты П2 номинальной шириной 0.4< ВПл<1.2 м.

Принимаем ширину плит перекрытий: - основная (П1) – 1 м,

- связевая (П3) – 0,65 м,

- доборная (П2) - 0,4 м.

Высота ребристых плит кратна 10 мм и по условию равна:

h=(1/15¸1/20)∙ l2

h=(1/20)∙6000=300 мм.

Толщина продольных ребер снизу принимаем b_р=80 мм, в месте сопряжения с полкой 100 мм.

2. Расчет ребристой плиты перекрытия

2.1. Определение геометрических размеров плиты.

Рис.1

Зазоры в двух направлениях имеют следующие размеры: Δ=20 мм, Δ₁=50 мм.

Ширина плиты поверху равна В_пл1=В_пл - Δ₁=1000-50=950 мм, расстояние между продольными ребрами плиты по низу В_пл2=В_пл1-2е=950-2·100=750 мм, где е=100-130 мм – ширина продольного ребра в месте сопряжения с полкой плиты.

Конструктивная длина плиты:

l´_пл =l₂-Δ, где l₂ – шаг колонн,

l´_пл =6000-20=5980 мм.

Расчетный пролет плиты:

l₀=l´_пл-С, где С – ширина опирания плиты (С=90 мм).

l₀=5980-90=5890 мм.

2.2. Выбор материала

Расчётное сопротивление бетона и модуль упругости

Таблица 4.

Характеристики бетона	Класс бетона
	В20
Сжатие осевоеRb, МПа	11.5
Растяжение осевоеRbt, МПа	0.9
Начальный модуль упругостиEb, МПа	27000

Полка плиты армируется рулонными сетками из арматуры класса Вр-I. Продольные ребра армируются плоскими сварными каркасами из арматуры классов А-III (для рабочей арматуры) и А-I (для поперечных стержней).

Расчетное сопротивление арматуры

Таблица 5.

Характеристики арматуры	Класс стали
	A-I	A-III	Вр-I
Rs, МПа	225	365	375
Rsw, МПа	275	255	270
Es, МПа	210000	200000	170000

2.3. Расчет полки плиты.

Определение расчетных усилий выполним с учетом упругого защемления полки в продольных ребрах, и за расчетную схему полки принимаем однопролетную балку с упругим защемлением концов от поворота, загруженную равномерно распределенной расчетной нагрузкой. Для расчета полки плиты ее поперечное сечение принимаем с размерами 100хh´_f, см (h´_f=6,0 см).

Сбор нагрузок

Таблица 6.

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке, γf	Расчетные нагрузки, кН/м2
1. асфальтобетон ρ=20 кН/м3, t=50 мм2. цем.-песч. раствор ρ=18 кН/м3, t=15мм3. шлак ρ=9 кН/м3, t=200 мм4. собственный вес полки ρ=25 кН/м3, t=60 мм5. временная нагрузка	1 0,27 1,8 1.5 11	1,3 1,3 1,3 1,1 1,2	1,3 0,35 2,34 1.65 13,2
Итого	14.57	17.64

Рис.2 Расчетная схема полки плиты.

Величина максимальных изгибающих моментов определяется по формуле:

М_max=q·(l´_п)²/11

М_max=17.64·0,75²/11=0.9 кН·м

Опорные изгибающие моменты , ввиду большой податливости упругих опор, малы, поэтому армирование опорных участков проводим конструктивно.

Расчет полки плиты на прочность по нормальным сечениям.

Расчетное сечение полки прямоугольное высотой h´_f=6,0 см и шириной b=100 см.

Определяем требуемую рабочую высоту сечения согласно следующим рекомендациям:

h_0,тр=(1/12-1/20)·l´_п

h_0,тр=(1/20)·750=37,5 мм

Рис.3 Расчетное поперечное сечение полки плиты

Требуемая высота полки:

h´_f^(тр)=h₀^тр+a,

где а=1,5 см – расстояние от центра тяжести рабочей арматуры до нижней грани полки.

h´_f^(тр)=3,75+1,5=5,25 см. Принимаем h´_f= 6 см.

Определим величину табличного коэффициента

А₀=M_max/R_b·γ_b2·b·h₀²,

где h₀= h´_f- а(см) – рабочая высота сечения, γ_b2=0,9 для тяжелого бетона, R_b(кН/см²) – расчетное сопротивление бетона, b=100 см - ширина расчетного сечения полки.

А₀=90/ 1,15·0,9·100·4,5²=0,04

По табл. 3.8. [1] находим значение коэффициента η=0,979. Тогда площадь рабочей арматуры

A_s=M_max/R_s·h₀·η,

где R_s=37,5 кН/см² - расчетное сопротивление арматуры.

A_s=90/37,5·4,5·0,979=0,545 см²

Процент армирования полки определяется по формуле:

μ=(A_s/b·h₀)·100%

μ=(0.545/100·4.5)·100%=0.15%

По расчетной площади рабочей арматуры A_s подбираем диаметр рабочей арматуры: d₁=10 мм. По диаметру рабочей арматуры назначаем диаметр поперечной (конструктивной) арматуры: d₂=3 мм. Шаг стержней рабочей арматуры 160 мм, шаг стержней поперечной арматуры принимаем 250 мм. Таким образом, марка сетки:

.

2.4. Расчет продольных ребер плиты на прочность по нормальным и наклонным сечениям.

При расчете продольных ребер рассматриваем совместно продольные ребра двух смежных плит перекрытия, объединяя их в единое поперечное сечение. Нагрузку собираем на 1 м длины ребер.

Сбор нагрузок

Таблица 7.

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке, γf	Расчетные нагрузки, кН/м2
1. асфальтобетон ρ=20 кН/м3, t=50 мм2. цем.-песч. раствор ρ=18 кН/м3, t=15мм3. шлак ρ=9 кН/м3, t=200 мм4. собственный вес полки ρ=25 кН/м3, t=60 мм5. собственный вес прод. ребер ρ=25 кН/м36. временная нагрузка	1 0.27 1.8 1.5 1.08 11	1.3 1.3 1.3 1.1 1.1 1.2	1.,3 0.35 2.34 1.65 1,188 13.2
Итого	15.65	18.83