Расчет усилений конструкций перед реконструкцией и капитальным ремонтом. Андрианов К.А - 88 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

88
2. Проверяем возможность усиления балки защемлением одной
опоры.
После преобразования одной из опор прогиб балки будет составлять
f = ql
4
/185EI = 1100⋅800
4
/185⋅21 10
5
⋅5798 = 1,93 см < l/250 = 3,2 см.
Расчётная нагрузка, воспринимаемая сечением балки, равна
2
рр
8 lMRq
у
=
′
= 8⋅446⋅2100/800
2
= 11,7 кН. Тогда момент, воспринимае-
мый балкой, определится как М
б
=
8
2
рр
lq
′
= 11,7⋅8
2
/8 = 94 кН⋅м.
Размер участка балки с защемлением опоры, воспринимающий на-
грузку, находится как М
б
= q
р
x
2
/8,
м8,75,129488
рб
=⋅== qMx
.
Из расчёта следует, что при таком решении необходимо выполнить
усиление опорной части балки, так как здесь действует максимальный
изгибающий момент.
Определяем площадь опорной части балки, при которой кладка вос-
принимает усилие от нагрузки при защемлении опоры. Определение про-
изводим из расчёта кладки на смятие.
Максимальные напряжения этом случае сосредоточены на внутрен-
ней грани стены и определяются как σ
max
= σ
из
+ σ
0
= M/W
б
+ N/a
б
b
б
,
где М – момент в заделке, кН⋅м; N = M/la
б
– вертикальная реакция, кН;
a
б
– глубина заделки балки, см; b
б
– ширина балки, см; W
б
– момент
сопротивления балки, см.
Принимаем глубину заделки балки в кирпичной стене после преоб-
разования равной 30 см. Тогда N = q
р
l
2
/8a
б
= 12,5⋅8
2
/8⋅0,3 = 888 кН; σ
max
=
= q
р
l
2
/8lW
б
+ N/F
см
= 12,5⋅8
2
/8⋅446 + 3330/30⋅10 = 2,23 + 11,1 = 13,33 МПа >
> R
кл
= 1,0 МПа. Необходимо сделать уширение опоры.
Учитывая, что наибольшие напряжения возникают от вертикальных
сил, определяем необходимую площадь смятия по силе N. Расчётное со-
противление кладки смятию R
см
= 2R
кл
= 2⋅1 = 2 МПа. Расчёт производим
из условия N
см
≤ µ R
см
F
см
.
Здесь µ = 0,75. Тогда F
см
= N
см
/µ R
см
=
= 333/0,75⋅2000 = 0,22 м
2
. Так как F
см
= a
б
b
б
, имеем b
б
= F
см
/a
б
= 0,22/0,3 =
= 0,74 м.
Видно, что заделка одной опоры вызывает в кладке значительные
напряжения, для уменьшения которых требуются специальные конструк-
тивные мероприятия. По стоимости и трудозатратам они не соответству-
ют полученному увеличению несущей способности балки.
3. Рассмотрим вариант усиления балки защемлением её обеих опор-
ных частей.
Требуемый момент сопротивления в этом случае W
тр
= q
р
.
l
2
/12R
y
=
= 1250⋅8
2
/12⋅2100 = 263 см
3
< W
б
= 446 см
3
.
Прогиб балки f = q
н
l
4
/384EI = 1100⋅8
4
/384⋅2,1⋅10
6
⋅5798 = 0,96 см < 3,2 см.

Страницы