7.Расчет усиления колонны

Рассматриваем колонну как элемент, сжатый со случайным эксцентриситетом [7]. Усиление выполняем с помощью железобетонной обоймы. Исходные данные для расчета [7]: сечение колонны 250*250мм, класс бетона В15, несущая способность N=238,25кН. Конструктивные требования [5],[6]: толщина обоймы принимается в пределах t=50…300мм, класс бетона –по классу бетона усиливаемой колонны, но не менее В25, диаметр хомутов шаг их установки , диаметр продольной сжатой арматуры усиления Расчетная продольная сила на колонну составляет N=431,25кН(п.3).Усилие, которое должно быть воспринято обоймой, равно

Расчет усиления выполняется из условия [5]

,

(11)

где ψ=η=1 – как при сжатии со случайным эксцентриситетом;

φ – коэффициент продольного изгиба, принимаемый в соответствии с [7] равным φ=0,9;

-площадь сечения продольной арматуры обоймы;

-площадь сечения бетона обоймы, заключенная между хомутами и бетоном колонны (без учета защитного слоя);

- расчетное сопротивление хомутов обоймы (прил.1,табл.п.1.5.);

-расчетное сопротивление продольной сжатой арматуры обоймы (прил.1,табл. П. 1.5);

-коэффициент условий работы бетона, принимаемый равным 1-при передаче нагрузки на обойму и наличии опоры снизу обоймы, 0,7-при передаче нагрузки на обойму и отсутствии опоры снизу обоймы и 0,35 – без непосредственной передачи нагрузки на обойму;

-коэффициент армирования хомутами, определяемый по формуле

-площадь сечения хомута;

h=b=250мм-размеры сечения колонны;

-шаг установки хомутов.

Расчет по выражению (11) проводится методом подбора.

Первоначально назначаем хомуты Ø6 А240 (A_s=23,8 мм²), продольную арматуру 4Ø16 А240 (A'_s=804 мм²), класс бетона обоймы В25 (R_b=14,5 МПа – Прил.1, табл.П.1.1), толщину обоймы t=50 мм, R_sw=150 МПа (Прил.1, табл.П.1.5), R_sc=190 МПа (Прил.1, табл.П.1.5).

Имеем

Проверяем условие (11)

Следовательно, несущая способность усиленной колонны обеспечена.

Рис. 9. К усилению колонны железобетонной обоймой

1 – хомуты; 2 – продольная арматура; 3 – бетон усиления;

4 – усиляемая колонна

ЛИТЕРАТУРА

1. СП63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003. –М., 2012.

2. СП15. 13330.2012 Каменные и армокаменные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-22-81*. –М.,2012.

3. СП20.13330.2011. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*. –М.,2011.

4. Железобетонные и каменные конструкции/В.М.Бондаренко, Р.О.Бакиров, В.Г.Назаренко, В.И.Римшин; Под ред. В.М.Бондаренко. – М.:высш.шк.,2002.-876с.

5. Пособие по проектированию каменных и армокаменных конструкций (к СНиП II-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции. Нормы проектирования»)/ ЦНИИСК им.КучеренкоГосстроя СССР. –М.:ЦИТП Госстроя СССр,1989. -152 с.

6. Рекомендации по оценке состояния и усилению строительных конструкций промышленных зданий и сооружений/НИИСК. –М.:Стройиздат,1989.-104с.

7. Соколов Б.С., Никитин Г.П., Седов А.Н., Загидуллин М.Р. Проектирование железобетонных и каменных конструкций здания с неполным каркасом и сборномонолитными перекрытиями: Учебное пособие. –Казань:КГАСУ,2007г.-116с.

8. Усиление железобетонной балки шпренгельными затяжками: Методические указания к курсовому проектированию для студентов направления «Строительство» профиля «Промышленное и гражданское строительство» по дисциплине «Реконструкция зданий, сооружений и застройки»/Сост. Н.Г.Палагин. –Кащань: Изд-во Казанск. Гос.архитект-строит. Ун-та,2014.