Проектирование усилия пустотной железобетонной плиты перекрытия наращиванием сжатой зоны.

Задание 3:

До реконструкции	После реконструкции	продольной арматуры в прод. ребрах	Коррозия, мм
5,2	9	10	1

Результаты обследования плит

Плиты эксплуатируются в перекрытии отапливаемого здания, которое построено в 1987 г. Среда эксплуатации конструкций - неагрессивная. Уровень ответственности здания - II (нормальный), коэффициент, учитывающий уровень ответственности здания, у_n = 0,95. Влажность воздуха - 65%.

Геометрия плит

В результате проведенного обследования выявлены опалубочные размеры плит (рис. 3.1). Высота плитh= 220 мм, ширина плиты по низуb_f = 1190 мм Длина плитыl= 5980 мм, расчетный пролет плиты по серии, l₀ - 5900 мм. Расчетный пролет по результатам обмеровl₀ = 5800 мм. Приведенное сечение плиты показано на рис. П.4.2. Толщина сжатой полки определялась по формулеh`<sub>f</sub>= (h- 0,9·159)/2 = 38 мм, ширина сечения - по формулеb=b`_f-6·0,9·159 = =300 мм.

Материалы (арматура и бетон)

Армирование плит было определено по результатам вскрытия арматуры. В результате обследования было выяснено, что армирование плит рабочейпреднапряженной арматурой выполнено из стержневой арматурной стали периодического профиля - 3Ø10. По величине эксплуатационных нагрузок, обмеров и результатов вскрытия была определена марка плит по серии - ПК-60.12-3At-Vt.Методнатяжения напрягаемой стержневой термически упрочненной арматурной стали периодического профиля класса А800 (Ат-V) - электротермический. Предварительное напряжение арматуры с учетом потерь равноσ_sp=418 МПа, марка бетона в плитах М200. Армирование плит в середине пролета выполнено:

• рабочая напрягаемая арматура - 3Ø10 А800 (At- V) с A_sp =236 мм²;

• армирование сжатой зоны - сетка С-19 в сжатой полке 7 Ø 3 В500(Вр-I с A`_s= 50 мм².

В плитах выявлены трещины, образовавшиеся вдоль рабочей арматуры плиты что свидетельствует о начале коррозии рабочей арматуры. Величина коррозии достигает величины 1мм по площади рабочей арматуры. Следовательно, фактическое армирование плит на момент проведения обследования составляет:

• рабочая напрягаемая арматура плит -3 Ø9А800 (Ат-V) с A_v = 191 мм²;

• армирование сжатой зоны - сетка С-19 в сжатой полке 7Ø3 В500 (Вр-1 с A`_s= 50 мм².

Класс бетона плит, определенный двумя неразрушаемыми методами - ударно- импульсным (прибор ОНИКС 2.5) и пластической деформации (молоток Кашкарова), - В15. Передаточная прочность бетонаR_bp — 12,7 МПа.

Расчетные и нормативные характеристики материалов

Принимаем коэффициент условий работы бетонауы = 0,9

Расчетные сопротивления арматурыR_sопределяем согласно принимая максимальные коэффициенты надежности по арматуре: для арматуры класса -А800 (Ат-V),γ_s= 1,25; для В500 (Вр-I),γ_s = 1,20. ТогдаR_s= R_sn/γ_s.

Таблица П.4.

Нормативные и расчетные характеристики арматуры

Определение усилий в плите

При данном способе усиления необходимо, чтобы выполнялось условие, при котором предельный изгибающий момент неусиленной плиты M_utl= 25,5 кН м должен быть больше момента от собственного веса плиты и нагрузки от бетона наращивания сжатой зоны и заполнения пустот.

Максимальный момент от внешних нагрузок, которые будут действовать после усиления, определяется от нагрузок с учетом нагрузки от элементов усиления (бетона и арматуры)

Определяем ориентировочную площадь сечения дополнительной арматуры класса А400

В растянутой зоне располагаются напрягаемая арматура 3 9 А800  мм²и ненапрягаемая арматура 2 16 А400  мм². Расстояние центра тяжести арматуры от нижней грани сечения:

Рабочая высота усиленной плиты

Так как приведенное сечение плиты имеет тавровую форму, определяем поло­жение границы сжатой зоныиз условия

Высота сжатой зоны по бетону плиты

Дальнейший расчет ведем по бетону усиления

        Высота сжатой зоны по бетону плиты

Так как  предельный изгибающий момент M_ult, который может быть воспринят сечением плиты

Значение , следовательно, усиление запроектировано экономично.

Проверяем условие прочности

Условие соблюдается, следовательно, усиление плиты перекрытия подобранно верно.

Рис 3.1. Усиление плит ПК 60. 12-3AтV наращиванием сжатой зоны: 1- несущая кирпичная стена; 2 - ригель перекрытия;3 -усиляемые плиты перекрытия ПК60 12-АтУ; 4 - рабочая арматураусиляемой плиты; 5 - бетон наращивания сжатой зоны класса В20; 6 - каркас Кр-1 с рабочей арматурой d=16 А400; 7-сетка С-19Д; 8 - поверхность сцепления монолитного бетона наращивания с бетоном усиляемой плиты. 9 - бетонная пробка.