Расчет распорок для усиления железобетонных сжатых элементов.

I - усиливаемый элемент;

2 - уголки обоймы (распорки);

3 - соединительные (поперечные)

планки.

При разработке конструктивного решения распорок необходимо выполнить расчеты вет­вей, соединительных планок, сварных швов, опорных баз, а также устойчивости распорок при монтаже и эксплуатации.

Вначале определяется требуемая площадь сечения ветвей распорок по методу предель­ного равновесия с учетом их совместной ра­боты с усиливаемым железобетонным элемен­том.

При этом усилие, воспринимаемое ветвя­ми распорки при сжатии (без учета продоль­ного изгибав составит N = R_SCSA_SS, где R_SCS = R_Yγ_c Фактическую площадь сечения ветвей распорок А принимают несколько большей А_SS

Ветви распорок рассматривают как центрально сжатые элементы на прочность и устойчивость. Прочность проверяют по формуле: , а устойчивость по формуле , где:

А­_п – площадь сечения ветвей распорки нетто за вычетом отверстий и вырезов;

А – площадь сечения ветвей распорки брутто без учета отверстий и вырезов;

R_y - расчетное сопротивление стали распорки при сжатии;

γ_с = 0,9 – коэффициент условий работы распорок;

φ – коэффициент продольного изгиба, определяемый по тоблице в зависимости от гибкости ветвей распорки ,где

е – расстояние между осями планок;

μ = 0,5 – коэффициент приведения при жестком закреплении ветвей распорки;

i_min - минимальный радиус инерции сечения распорки.

Соединительные планки рассчитывают как элементы безраскосных ферм:

- на силу, срезывающую планки

- на момент, изгибающий планку в её плоскости

где Q_S - условная поперечная сила, приходящаяся на систему планок, расположенных в одной плоскости; обычно

l - расстояние между осями планок

b - расстояние между осями ветвей;

Q_fic - условная поперечная сила (в кН) продольного изгиба, принимаемая постоянной по всей длине стержня в зависи­мости от его сечения по формулам: для стали класса. С 38/23. Q= 0,2А; для стали класса С 44/29 и выше Q = 0.4А,

где А - сечение ветви распорки брутто, см²

Сечение планок определяют по формуле

где t_пл, и α_пл­ - соответственно толщина и высота планок.

Производят проверку сварных швов планок в их торцах, при этом для равнодействующей напряжений от М₁ и F должно выполняться условие:

где τ - напряжения от среза,

σ- напряжения от изгиба

R_wf - расчетное сопротивление сварки.

Распорки, устанавливаемые с изломом ветвей, проверяют на устойчи­вость при монтаже при гибкости

L - длина распорки;

I_min - наименьшая гибкость распорки в плоскости перегиба.

В заключение должны быть проверены на смятие поверхности железобе­тонных конструкций под опорными базами распорок

 

 

Усиление консолей предварительно напряженными стяжками:

1 – усиливаемая консоль; 2 – опорные элементы; 3 – упоры из уголков; 4 – предварительно напряженные тяжи; 5 – анкеры; 6 – упоры из швеллеров.