🕑 doba čtení: 1 minuta

výpočet nosnosti nedostatečně navržených nebo poškozených nosníků je prvním krokem před provedením jakékoli opravy nebo rehabilitace.

proces hodnocení nosnosti zahrnuje měření stávajících rozměrů betonového prvku a odhad jeho výztužné plochy a pevnosti betonu. Kromě toho je třeba přesně vypočítat zatížení působící na konstrukční prvek.

poté vyhodnoťte kapacitu paprsku pomocí metody návrhu rovnic pevnosti a specifikací poskytovaných příslušnými kódy, jako je ACI 318-19 a IS 456. Nakonec může konstruktér zjistit stav nosnosti nosníku, na základě kterého je zvolena správná metoda opravy.

Souhrnně lze říci, že zpětný výpočet procesu návrhu nosníku poskytuje postup pro výpočet nosnosti železobetonového nosníku.

Jak vypočítat kapacitu stávajícího nosníku pro účely opravy?

1. Změřte rozpětí desky, která je podepřena nosníkem.
2. Změřte rozpětí nosníku.
3. odhadněte živé zatížení desky na základě funkce budovy. Například pro kanceláře použijte 2,4 KN/m2 (50 psf) podle tabulky 4-1 ve standardu ASCE (ASCE/SEI 10-7).
4. Vypočítejte vlastní hmotnost desky. Přidejte jej k dalším překrývajícím se mrtvým nákladům, jako je zatížení dlaždic a dokončovací práce.
5. přenáší zatížení z desky na nosník. U jednosměrné desky polovina celkového zatížení desky jde na nosník z jedné strany a druhá polovina jde na druhou stranu desky. Pro obousměrnou desku lze přítok použít k přenosu zatížení na nosníky na všech stranách desky.
6. Vypočítejte zatížení železobetonového nosníku. Mrtvé zatížení nosníku se rovná jeho vlastní hmotnosti a jakémukoli jinému mrtvému zatížení z desky a dokončovacích prací. Vlastní hmotnost se rovná hmotnosti RC jednotky (24 KN / m3) násobku objemu nosníku.
7. Vypočítejte konečné rozložené zatížení nosníku pomocí vhodných kombinací zatížení poskytnutých ACI 318-19.
8. Vypočítejte konečný nebo aplikovaný moment na nosníku pomocí vhodné rovnice založené na podpůrných podmínkách nosníku nebo použijte modelování konečných prvků.
9. Změřte rozměr nosníku, šířku a hloubku.
10. Určete počet a velikost vložených ocelových tyčí. Pokud jsou k dispozici konstrukční detaily budovy, lze z ní odebrat počet pruhů. Pokud však detail návrhu není k dispozici, určete počet tyčí pomocí nedestruktivních nástrojů nebo rozbijte malou část nosníku, abyste odhalili ocelové tyče, a poté Spočítejte počet tyčí.
11. poté Vypočítejte oblast výztuže.
12. Vypočítejte hloubku pravoúhlého bloku napětí (a). Potom výška neutrální osy (c).
13. nakonec Vypočítejte konstrukční moment nosníku (Md). Měl by být větší než aplikovaný moment (Mu), jinak musí být paprsek rehabilitován.
14. rehabilitační práce se spoléhají na vypočtený konstrukční moment a použitý moment pro přepracování prvku (přidání další výztuže nebo zvýšení šířky a hloubky nosníku nebo obojí).

příklad

Vypočítejte kapacitu paprsku znázorněného na obrázku-1. Rozměr nosníku je 250 mm šířka (b), 380 mm výška (h) a 350 mm efektivní hloubka (d). Tloušťka jednosměrné desky je 100 mm. mez kluzu ocelové tyče (fy) je 280 MPa a pevnost v tlaku betonu (fcy‘) je 17 MPa.

řešení:

1. Zatížení na desce RCC

vlastní hmotnost= jednotková hmotnost betonu * objem betonu

= 24 * 0.1= 2.4 KN / m2

živé zatížení desky= 2,4 KN/m2 (kancelářské použití; na stůl 4-1 ve standardu ASCE (ASCE/SEI 10-7)).

dokončovací zatížení na desce= 0,8 KN / m2

celkové mrtvé zatížení na desce= 2,4+0,8= 3,2 KN / m2

2. Zatížení na nosníku

vlastní hmotnost= hmotnost jednotky betonu * Šířka nosníku * výška nosníku

=24 * 0.28*0.25= 1.68 kN / m

mrtvé zatížení z desky= 12.8 kN / m

živé zatížení z desky= 9,6 kN / m

konečné rozložené zatížení na nosníku (Wu)= 1.2*(1.68+12.8)+1.4*9.6= 30.816 KN / m

3. Vypočítat aplikovaný Moment

Předpokládejme částečnou fixitu sloupců

aplikovaný moment (Mu)= (Wu * l2)/10 = (30.816*5.52)/10=93.218 KN.m

4. Geometrie původního průřezu

šířka (b) = 250 mm (považujte nosník za obdélníkový průřez)

výška (h) = 380 mm a efektivní hloubka (d) = 350 mm

použité tyče: 4 Ne. 16

5. Vypočítejte odolný Moment

oblast výztuže (As) = ((PI / 4) * D2) * ne. tyče = (PI / 4)* 162* = 804.24mm2

hloubka obdélníkového bloku napětí (a) = (As*fy)/ 0.85 * fc‘ * b = (804.24*280)/ 0.85*17*250 = 62.33 mm

neutrální osa (c)= a / 0.85= 62.33 / 0.85= 73.33 mm

c / dt= 73.33/350= 0.209<0.375, proto je faktor redukce síly (Phi) 0,9. c / dt je hodnota, která se používá k určení přesné hodnoty faktorů snížení pevnosti pro různé betonové prvky.

konstrukční Moment (odolný moment) (Md)= Phi * As * fy (d-0.5 a)

konstrukční Moment (odolný moment)= 0.9*804.24*280(350-(0.5*62.33))= 64617804.82 n. m = 64,61 KN.m

od, moment odporu= 64,61 KN.m< aplikovaný moment= 93.218 KN.m, paprsek potřebuje zlepšení a jeho nosnost musí být zvýšena.

Časté dotazy

návrh obdélníkového železobetonového nosníku

nedestruktivní zkoušky na RC konstrukcích: základní metody a účely

zpevňovací techniky železobetonových nosníků-vlastnosti vazby