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 = RSCSASS, где RSCS = RYγc Фактическую площадь сечения ветвей распорок А принимают несколько большей АSS
Ветви распорок рассматривают как центрально сжатые элементы на прочность и устойчивость. Прочность проверяют по формуле: , а устойчивость по формуле , где:
Ап – площадь сечения ветвей распорки нетто за вычетом отверстий и вырезов;
А – площадь сечения ветвей распорки брутто без учета отверстий и вырезов;
Ry - расчетное сопротивление стали распорки при сжатии;
γс = 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;
imin - минимальный радиус инерции сечения распорки.
Соединительные планки рассчитывают как элементы безраскосных ферм:
- на силу, срезывающую планки
- на момент, изгибающий планку в её плоскости
где QS - условная поперечная сила, приходящаяся на систему планок, расположенных в одной плоскости; обычно
l - расстояние между осями планок
b - расстояние между осями ветвей;
Qfic - 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 tпл, и αпл - соответственно толщина и высота планок.
Производят проверку сварных швов планок в их торцах, приэтомдля равнодействующей напряжений от М1 и F должно выполняться условие:
где τ - напряжения от среза,
σ- напряжения от изгиба
Rwf - расчетное сопротивление сварки.
Распорки, устанавливаемые с изломом ветвей, проверяют на устойчивость при монтаже при гибкости
L - длина распорки;
Imin - наименьшая гибкость распорки в плоскости перегиба.
В заключение должны быть проверены на смятие поверхностижелезобетонных 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.