Реконструкция зданий и сооружений

с_II - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, с_II = 3 кПа

d_I – глубина заложения фундаментов безподвальных сооружений от уровня планировки,  d_I =2,5 м;   d_в =0

 

Расчетное сопротивление  грунта R₀ под подошвой по сечению 1-1, 2-2.

 

R= кПа

 

 

1.5 Проверка несущей  способности  фундаментов

 

Проверочный расчет фундамента по сечению 1-1

 

Требуемая ширина подошвы фундамента определяется:

N_n=278,74 (кН); =17,74 (кН/м³); Н₁=2,5 м.

м.

Ширина подушки  м м.-не требуется усиление фундамента.

 

Проверочный расчет фундамента по сечению 2-2

 

Требуемая ширина подошвы фундамента определяется:

N_n=332,4 (кН); =17,74 (кН/м³); Н₁=2,5 м.

м.

Ширина подушки  м.-  требуется усиление фундамента.

 

 

 

1.6. Учет уплотнения основания при эксплуатации.

 

Здание эксплуатируется с 1847 года, срок эксплуатации составляет 161 год, то грунт под фундаментом уплотняется, что приводит к повышению несущей способности.

Для определения расчетного сопротивления  грунта с учетом уплотнения, отрываются шурфы, берут пробы грунта и в лабораторных условиях определяют расчетное сопротивление грунта сжатию.

В учебных целях определяем по таблице:

 

 

Po/Ro	1	0.9	0.8	0.7	0.6	0.5	0.4	0.3	0.2	0.1
m	1.5	1.45	1.4	1.35	1.3	1.25	1.2	1.15	1.1	1.05

 

P_o - расчетное сопротивление грунта основания до уплотнения

R_o – фактическое давление на грунт в момент реконструкции.

В учебных целях увеличиваем нагрузку по сечению 1-1 на 200%

 

кН;  

 

м.

 

м м.-необходимо усиление фундамента.

 

1.4.2. Усиление фундамента  железобетонной обоймой

 

Если лабораторные испытания показали, что прочность грунта в процессе эксплуатации не повышена необходимо усилить фундамент железобетонной обоймой.

Усиление проводим по следующим  осям (см.рис.)

 мм.; мм;  мм.

Т.к. =1+4×0,305=2,22 м.

Расчет фундамента выполняем как расчет консоли жестко защемленной в теле фундамента.

;

.

; -для рабочего армирования принимаем арматуру класса А400

 кНм;

                                                        .

Если (с+с₁)>150- то устанавливают 2 сетки (каркаса);

Принимаем 5 стержней диаметра 16 мм – А400  с см².

1.8 Графическая часть.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II. Проверочный расчет простенка.

2.1. Нагрузки действующие на простенок.

Для расчета выбираем простенок  в уровне первого этажа несущей  стены с минимальными поперечными  размерами сечения.

Простенок представлен на рисунке 2.1.

 

Рис.4.

Марка кирпича М75, марка раствора М50.

Нагрузка на простенок  будет складываться:

1. Постоянная нагрузка от перекрытия и покрытия

       N₁=( g₁+g₂+g₃)×L

    нормативная:  (0,162+2,734+3,42) ×3= 18,95 кН,

    расчётная: (0,162+2,98+3,68) ×3=20,47 кН.

2. Временная  нагрузка на покрытие и перекрытие: η=0,545

- нормативная:    (1,68 +0,7+1,5) * 3* 0,545 = 6,34 кН/м;

- расчетная:   (2,4 +0,8+1,71 ) * 3* 0,545 = 8,03кН.

 

2. Нагрузка от стены

     N₂=(1-К_ост)×δ_ст×Н_ст×ρ×γ_f×γ_n +(1-К_ост)×δ_у×Н_ст×ρ_у×γ_f×γ_n.

   нормативная: (1-0,15)* 3*0,51*18+(1-0,15)*3*0,15*3*0,3= 23,78кН.

   расчётная: (1-0,15)* 3*0,51*18*1,1*0,95+(1-0,15)*3*0,15*3*0,3*1,1*0,95 = 24,86кН.

 

Итого полная нагрузка:

нормативная: (18,95+6,34+23,78)=49,07кН,

расчётная: (20,47+8,03+24,86)=53,36кН.

 

 

2.2. Определение несущей  способности простенка

 

Марка кирпича – 50; марка раствора – 50.

 

 

, где:

- м².

 

Эксцентриситет - м., где момент М определяем по формуле:  кНм.

, где Н-высота оконного проема;

, где Н_эт-высота этажа.

-так как  ;

- так как  ( с помощью интерполяции);

;

Т.к. , то ;

, поэтому принимаем 1,23.

 

,

 кН;

Т.к. 

кН – усиление кирпичного простенка не требуется.

В учебных целях считаем , что в процессе эксплуатации образовались повреждения соответствующие сильной степени, поэтому в расчет кладки вводим понижающий коэффициент  0,5, а нагрузку , действующую на простенок увеличим в 6 раз.

кН;

кН – необходимо усиление кирпичного простенка.

 

 

 

2.3. Усиление кирпичного  простенка металлической обоймой

Требуется запроектировать усиление простенкав существующем жилом доме. Марка кирпича – 75, марка раствора – 50.

Размер сечения простенка – 0,51х0,103; высота – 1,370 м., расчетная высота стены – 2,8 м.

;

;

интерполируем ( ).

; МПа; .

Принимаем для обоймы сталь класса А-I. Вертикальную арматуру (уголок) принимаем по конструктивным соображениям – 4 уголка (50х50 мм.).

(см²);  МПа; МПа..

,

Преобразуем условие несущей способности:

 

,

Несущей способности уголков и  кладки достаточно, а поперечные планки устанавливаем конструктивно. Принимаем  расстояние  между осями поперечных хомутов

обоймы 35 см и определяем их сечением исходя из условия:

по формуле:

 

- полосу сечением 60х8 ; А_Sф=4,8 см².

 

 

 

 

2.4 Графическая часть усиления  простенка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

III. Расчет монолитного участка

 

Рассмотрим вариант замены плиты  перекрытия над лестничной клеткой  на монолитный участок.

Расчет монолитного участка  производим в следующей последовательности.

 

3.1. Геометрические параметры монолитного участка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2. Сбор нагрузки на  монолитный участок

 

Наименование  нагрузки	Нормативная нагрузка		Расчетная нагрузка
Постоянная
1.Собственный  вес монолитного участка без ребер	1,25	1,1	1,375
25х0,05х1
2.Засыпка керамзитом	1,751	1,3	2,277
0,22х8
3.Цем.-песч.стяжка	0,36	1,1	0,396
18х0,025
4.Линолеум	0,09	1,2	0,108
18х0,005
Итого:	3,451		4,156
Временная
1.От веса  людей и оборудования	2,0	1,2	2,4
Всего:	5,451		6,556

 

 

 

3.3. Расчет армирования монолитной плиты

 

Определяем максимальный момент, действующий  в полке сечения:

, где:

- - расчетный пролет; ( -ширина ребра),

мм.

 кНм

В качестве рабочей арматуры можно  использовать арматуру класса А-III;

Определение требуемой площади  арматуры А_s в полке производим как для прямоугольного сечения.

Определяем коэффициент А_о:

,

- где  - коэфф. условий работы;

- м.- ширина участка;

- МПа- расчетное сопротивление бетона сжатию (В15);

- мм.- рабочая высота сечения ( где а=15 мм.- толщина защитного слоя).

.

 

С целью определения вида разрушения в сечении производим сравнение  относительной граничной высоты сжатой зоны сечения  с фактической .

- определяем по приложению 3; Проверяем условие  , .

Условие выполняется, разрушение произойдет по растянутой зоне бетона. Подбираем  площадь рабочей арматуры:

,

- где МПа – расчетное сопротивление арматуры растяжению,

м²

Подбираем арматуру класса А-III диаметром 12 мм с шагом стержней 200 мм.(5 стержней на 1 м. элемента площадью А_s=5.65 см²).

Монтажную арматуру принимаем конструктивно из условия свариваемости диаметром 3 мм. арматура класса Вр-1 с шагом 200 мм.

Маркируем сетку С-1 в соответствии с приложением 2:

Установка поперечной арматуры в полке  не требуется, в связи с незначительной толщиной полки не менее 150 мм.

 

3.4. сбор нагрузки на продольное ребро.

 

 

Опирание ребер на кирпичную  стену считается шарнирным. Пролет  длинной 3300 мм. и с минимальной  величиной опирания плит с=100 мм.

Расчетная длина элемента равна:

мм.

Расчетная погонная нагрузка:

 кН/м

- где:  полная расчетная нагрузка;

м. – ширина грузовой площади  полки;

 кН/м.

Определяем максимальный момент и  поперечную силу:

 

 кНм;

 кН..

 

3.5. Расчет продольного ребра по нормальным сечениям.

 

,

- где  - коэфф. условий работы;

- м.- ширина участка, равная ширине ребер

- МПа- расчетное сопротивление бетона сжатию (В15);

- мм.- рабочая высота сечения ( где а=15 мм.- толщина защитного слоя).

,

По таблице приложения 4 определяем и .

-по приложению3. Условие выполняется,  разрушение сечения произойдет  по растянутой зоне бетона.