Расчет перекрытия и усиление простенка

 

 

где только в элитных районах дома в идеальном состоянии, а чуть дальше ничего кроме трущоб и темных старых дворов.

Сохраняя старое, улучшая комфорт мы, мы тем самым даем всем понять, что нам не безразлична история, культура, наследия и комфорт людей. Так что вопрос об актуальности отпадает сам собой.

Вывод можно сделать следующий. Актуальность реконструкции и модернизации неопровержима. Москва должна сохранить облик с помощью старых архитектурных памятников, а не строить безликие здания. Модернизация и реконструкция - это путь к тому, чтобы из хорошего сделать лучшее. И тем самым дать возможность потомкам любоваться прекрасным.

В курсовом проекте необходимо провести реконструкцию общежития. Так почему бы не дать этому зданию новый облик и не дать людям радоваться тому, где они живут? Дать комфорт, это значит почувствовать на себе, что нужен народу и что они тебе благодарны. А для строителя, реконструктора, архитектора - это очень важно. Ведь если ты знаешь что нужен, значит есть вдохновение для дальнейшей работы.

 

1.Исходные данные.

Пяти этажное жилое здание - общежитие построено в середине XX века.

Существующий фундамент ленточный, выполнен монолитного железобетона.

Существующие стены выполнены из кирпича глиняного обыкновенного М75. Раствор цементно-песчаный М50  толщина наружных стен составляет 510 мм. Вид кладки -  цепная.

Существующие перекрытия над подвалом монолитное железобетонное по металлическим балкам. Существующие  междуэтажные и чердачное перекрытия деревянный накат  по металлическим балкам.

Существующая конструктивная стропильная система - наслонная, кровля стальная.

Существующие лестницы сборные, железобетонные, ступени по металлическим  косоурам .

 

2. Архитектурно-планировочные  решения.

2.1. Анализ расположения  объекта реконструкции.

Существующее здание расположено в Центральном Административном  округе города Москвы. Здание пяти этажное расположено в центре застройки

.

Введение.

В курсовом проекте рассматривается четырех этажное жилое здание, построенное в начале 20 века, по адресу: г.Москва, Благовещенский переулок корпус 2.

 Существующие  перекрытия  - деревянный накат  по металлическим балкам.

 Стены  существующие выполнены из кирпича  глиняного обыкновенного марки  М75,  раствора М50. Толщина наружных  стен 510 мм и внутренних 380 мм.

В ходе модернизации принято решение о полном демонтаже существующих перекрытий и устройстве заменяющих перекрытий. Представляющие собой монолитное железобетонную плиту, устроенную по верхним полкам металлических проектируемых балок. Шаг балок 2,5; 2,8; 3,0 м.

Металлические балки образуют упрощенную балочную клетку. Балки опираются на наружные и внутренние стены. В связи с заменой деревянных перекрытий на железобетонные перекрытия увеличивается нагрузка на несущие стены. В проекте проверяется несущая способность существующих простенков и проектируется  усиление стальными обоймами в связи с тем, что прикладываемая нагрузка превышает допустимую по условию устойчивости..

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы.

1. Сетков  Сербин «Строительные конструкции»
2. Долгун  Меренцев «Строительные конструкции» издательство Москва 2012г. Академея
3. СНиП «Нагрузки и воздействия»
4. СНиП «Бетонные и железобетонные конструкции»
5. СНиП «Стальные конструкции»
6. СНиП «Каменные и армокаменные конструкции»
7. Пособия к СНиП «Каменные и армокаменные конструкции»
8. Гучкин. «Техническое эксплуатаций зданий» Издательство АСВ 2009

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4 Расчет балки.

1.4.1 Определяем внутренние усилия.

а) Определяем максимальные изгибающие моменты.

 

 

б) Определяем максимальную расчетную поперечную силу.

 

в) Определение требуемого момента сопротивления.

;

 

=93,42*10-3МНм

ϒn=0.95

ϒc= ϒc1* ϒc2=0.9*1.1

Ry=240МПа(сталь С245 t<20)

 ≥ 352см3

Выбираем из сортамента двутавр 23Ш1.

 

Ix факт=3890см4=3890*10-8м4

Sx факт=196см3=196*10-6м3

d=6.3mm=6.3*10-3m

t=9,5mm

1.4.2Проверка подобранного профиля по касательным напряжениям.

V0.58*Ry*

V0.58*240*

47,2МПа<145.06МПа

Вывод: условие прочности по касательным напряжениям выполняется.

1.4.3 Проверка профиля по условию жесткости.

 

 

 

Е=2,06*105МПа

Ix =3890*10-8м4

 

0.0053>0.004

Вывод: условие жесткости не выполняется. Стоит проверить двутавр большего профиля 26Ш1.

 

Ix факт=6280см4=6280*10-8м4

Sx факт=278см3=278*10-6м3

d=6.8mm=6.8*10-3m

t=10.2mm

Проверка профиля по условию жесткости.

 

 

 

Е=2,06*105МПа

Ix =6280*10-8м4

 

0.0034<0.004

Вывод: условие жесткости выполняется. Окончательно назначаем для балки двутавр 26Ш1.

 

 

 

 

А0=

 

 

 

Определяем требуемую площадь арматуры для рабочих стержней

- требуемая площадь арматуры 4х  стержней.

 

Подбираем по сортаменту необходимую площадь сечения арматуры.

  см2

Принимаем 4Ø8 с As=2.01см2

 

 

Подбираем арматурную сетку

 на условную расчетную полосу шириной 1 метр.

 Определяем  требуемую площадь одного стержня. Принимаем Ш100.

 

Определяем  Asфакт=0,195*10=1,95см2

Принимаем стержни арматуру  Ø5 В500, шаг 100, принимаем сетку

  - сетки укладываются  у верхней поверхности плиты над опорами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1Определение грузовых площадей.

Агр балки=2,8*3=8,4м2

Агр крыши=(1/2Lската*b)/cosα=(2.245*3.71)/0.906=9.19м2

Агр стены=(20,3-2,8)*2,245-(1,24*1,9)*5=27,51м2

2.2 Определение нагрузки:

Чердачное 1шт.

5,11*8,4=42,92кН

Междуэтажное перекрытие 5шт.

На 1 перекрытие 6,93*8,4=58,21кН - над 1-ым этажом.

На 4 перекрытия 58,21*4=232,84кН - над 2, 3, 4, 5-ым этажом

Нагрузка от стены

А=27,51м2

V=27,51*0,51=14,03м3

NH=14,03*18=252,54кН

NР=252,54*1,1=277,79кН

Нагрузка от крыши

2,008*9,19=18,45кН

Определение нагрузки от балок. I 26Ш1

m=42.3кг

qнм пог=42,3*10=423Н=0,423кН

qн= qнм пог*L= 0,423*3=1,269кН

qр= qн * ϒf=1.269*1.05=1.33кН

Нагрузка от 1-ой балки

1,33*1=1,33кН

Нагрузка от 5-ти балок

1,33*5=5,32кН

Оределение N1 (над первый этажом)

N1=58.21+1.33=59.54кН

Определение N2

42,92+232,84+277,79+18,45+5,33=577,44кН

Определение ∑N

577,44+59.54=636,98кН

 

 

 

 

 

 

 

2.3Определение эксцентриситета приложения суммарной нагрузки.

 

Расчетная схема

∑N=636,98кН

 

 

 

Поперечное сечение простенка.

 

 

е1=h/2-c/3=0.51/2*0.25/3=0.185

M1=N1*e1=59.54*0.185=11,015кНм

M2=M1*(H1/H)=11,015*(2.839/3.3)=9,48кНм

е0= M2/∑N=9,48/636,98=0,015м=1,5см

 

А=В*h=100.5*51=1.005*0.51=0.513м2

Ас=в*hc=1.005*0.480=0.4824м2

 

2.4 Проверка несущей способности существующей стены

N≤mд*ϕ1*mk*R*As*w*(ϒc/ϒn)

mд=1 т.к. b>30cm h>30cm

mk=0.7 - коэффициент учитывающий физический износ кладки

R=1.3МПа(по табл 2 СНиП "Каменные и армокаменные конструкции")

Ас=0.4824м2

w=1+=1+

ϒc=1.0 т.к. А>0.3m2

ϒn=0.95 (II класс ответственности)

Определение коэффициента продольного изгиба ϕ1

α=1000(по таблице 15 СНиП "Каменные и армокаменные конструкции")

ϕ1=

λh=L0/h=3.3/0.51=6.47≈6,5 ϕ=0,95

λhc= L0/hc=3.3/0.484=6.8≈7  ϕ=0,94

ϕ1=

N≤1.0*0.945*0.7*1.3*0.4824*1.03*(1/0.95)=0.449МН=449кН

Вывод: несущая способность недостаточна, простенок требует уселения.

 

Усиливаем простенок стальной обоймой.

Принимаем для стальной обоймы уголки калибра L5*56*56

A's=5.41*4=21.64cm2

Rsc=43МПа (расчетное сопротивление стали сжатию)

Определение требуемого процента армирования (µ%)

N≤ψ*ϕ*[( mд* mk*R+η**)*A+Rsc*A's]

N=635кН

ψ=1-=1-(2*1.4/51)=0.94

ϕ=0.45

mд=1

mk=0.7

R=1.3МПа

η =1-=1-(4*1.4)/51=0.89

Rsw=150МПа

А=0,513см2

Rsc=43МПа

A's=21.64cm2=21.64*10-4m2

0.63698=0.94*0.945*[(1*0.7*1.3+0.89**)*0.513+43*21.64*10-4]

0.63698=0.888*[0.91*0.513+1.34*0.513*)+0.0931]

0.63698=0.888*[(0.467+0.687*)+0.0931]

0.63698=0.888[0.560+0.780*]

0.63698=0.497+0.693*

0.14=0.693*

=

=0.2

=0.2+0.2*

0,2=2,0

=0.1%

Требуемая площадь поперечного сечения поперечных планок

Аs=

Задаем шаг планок

S≤500mm

S≤510mm

S≤1000mm

Учитываем высоту оконного проема hпр=1900мм

Принимаем 3 шага по 500мм и 1 шаг 400мм

500*3+400=1900мм

Аsтреб==0,846см2

Требуемая площадь планок мала, поэтому назначаем  сечение минимальное из рекомендуемых.

Аsфакт=0,5*3,5=1,75см2

Определение %факт

% факт===0.21%

Определение несущей способности усиленного простенка

N=0.94*0.945*[(1*0.7*1.3+0.89**)*0.513+43*21.64*10-4]

N=0.888*[0.91+0,89*0,34*1,5)*0,513+0.0931]

N=0.888*[1.36*0.513+0.0931]

N=0.888[0.697+0.0931]

N=0.888*0.791=0.702МН=702кН>∑N=636,98кН

 

 

 

2.5 Расход арматурной стали

 

2.5.1 На металлическую  обойму ОБ-1

Масса 1м.пог. 4,25кг/м

Масса 1 уголка L=1900=4.25*1.9=8.075кг

Масса 4 уголков=8,075*4=32,4

Масса 1м.пог. полки

m=ɋ*V=7850*0.005*0.035*1=1.37кг/м

Масса планки №1

1,38*L=1,38*1,005=1,39кг

Масса 10 планок

1,39*10=13,9кг

Масса планки №2

1,38*L=1,38*0,51=0,7кг

Масса 10 планок

0,7*10=7кг

2.5.2 На металлическую  обойму ОБ-2

Масса 1м.пог. 4,25кг/м

Масса 1 уголка L=1900=4.25*1.9=8.075кг

Масса 4 уголков=8,075*4=32,4

Масса 1м.пог. полки

m=ɋ*V=7850*0.005*0.035*1=1.37кг/м

Масса планки №1

1,38*L=1,38*1,255=1,73кг

Масса 10 планок

1,73*10=17,3кг

Масса планки №2

1,38*L=1,38*0,51=0,7кг

Масса 10 планок

0,7*10=7кг

Масса планки №3

1,38*L=1.38*1.9=2.62кг

Масса 2 планок

2,62*2=5,24кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы.

 

1. «Строительные конструкции», М., 2012г., ИНФРА-М ( В.И. Сетков, Е.П. Сербин);
2. «Строительные конструкции», М., 2012г., Академия (А.И. Долгун, Т.Б. Меленцова);
3. «Техническое эксплуатаций зданий», М., 2009 г., АСВ (И.С. Гучкин);
4. «Усиление железобетонных конструкций при коррозионных повреждениях», М., 2009г., МГАКХиС (В.М. Бондаренко, В.И. Римшин);
5. «Железобетонные монолитные перекрытия и каменные конструкции многоэтажных зданий», М., 2009г., АСВ (В.С. Кузнецов, А.Н. Малахова, Е.А. Прокуронова);
6. «Реконструкция и реставрация зданий», М.,2010г., ИНФРА-М  (Федоров В.В.);
7. «Оценка технического состояния зданий», М., 2010г., ИНФРА-М (В.М. Калинин);
8. «Обследование и испытание зданий и сооружений», М., 2006г.,  Высшая школа (под редакцией В.И. Римшина);
9. «Металлические конструкции», М., 2007г., Высшая школа (под редакцией В.В. Горева);
10. СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия»;
11. СП 52.101.2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры»;
12. СП 16.13330.2011  «Стальные конструкции»;
13. СНиП 2-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции»;
14. Пособия к СНиП «Каменные и армокаменные конструкции».

 

 

 

 

 

				КП 270130.07                                                     РД-41
				Архитектурная часть
				Реконструкция кирпичного 5-ти этажного жилого дома	Стадия	Лист	Листов
					П	1	27
Консул.	Федорова Е.В.
Исполн.	Сухих А.С.			Пояснительная записка