timp de citire: 1 minut

calculul capacității de încărcare a grinzilor sub-proiectate sau deteriorate este primul pas înainte de a efectua orice lucrări de reparații sau reabilitare.

procesul de evaluare a capacității de încărcare implică măsurarea dimensiunilor existente ale elementului de beton și estimarea suprafeței de armare și a rezistenței betonului. În plus, sarcina care acționează asupra elementului structural trebuie calculată cu exactitate.

după aceea, evaluați capacitatea fasciculului folosind ecuațiile metodei de proiectare a rezistenței și specificațiile furnizate de codurile aplicabile precum ACI 318-19 și IS 456. În cele din urmă, proiectantul poate stabili starea capacității de încărcare a fasciculului pe baza căreia este selectată metoda de reparare adecvată.

în rezumat, calculul din spate al procesului de proiectare a fasciculului oferă procedura de calcul a capacității de încărcare a unui fascicul de beton armat.

cum se calculează capacitatea unui fascicul existent în scopul reparării?

1. măsurați întinderea plăcii, care este susținută de o grindă.
2. măsurați întinderea fasciculului.
3. estimați sarcina live pe placă pe baza funcției clădirii. De exemplu, utilizați 2,4 KN/m2 (50 psf) pentru birouri, conform tabelului 4-1 din standardul ASCE (ASCE/sei 10-7).
4. calculați greutatea proprie a plăcii. Adăugați-l la orice sarcini moarte suplimentare suprapuse, cum ar fi o sarcină de plăci și lucrări de finisare.
5. transferați încărcăturile de pe placă pe grindă. Pentru o placă cu sens unic, jumătate din sarcina totală de pe placă se îndreaptă către un fascicul dintr-o parte, iar cealaltă jumătate se îndreaptă spre cealaltă parte a plăcii. Pentru placa cu două căi, zona afluentă poate fi utilizată pentru a transfera sarcini pe grinzile de pe toate laturile plăcii.
6. calculați sarcina pe grinda de beton armat. Sarcina moartă a fasciculului este egală cu greutatea proprie și orice altă sarcină moartă de pe placă și lucrări de finisare. Greutatea proprie este egală cu greutatea unității RC (24 KN/m3) ori volumul fasciculului.
7. calculați sarcina distribuită finală pe grindă utilizând combinații de sarcini adecvate furnizate de ACI 318-19.
8. calculați momentul final sau aplicat pe fascicul folosind o ecuație adecvată bazată pe condițiile de susținere ale fasciculului sau utilizați modelarea elementelor finite.
9. măsurați dimensiunea fasciculului, lățimea și adâncimea.
10. determinați numărul și dimensiunea barelor de oțel încorporate. Dacă detaliile de proiectare ale clădirii sunt disponibile, Numărul de bare poate fi luat din acesta. Cu toate acestea, dacă detaliile de proiectare nu sunt disponibile, determinați numărul de bare folosind instrumente nedistructive sau rupeți o mică porțiune a fasciculului pentru a expune barele de oțel și apoi numărați numărul de bare.
11. după aceea, calculați aria de armare.
12. calculați adâncimea blocului de stres dreptunghiular (a). Apoi, Înălțimea axei neutre (c).
13. în cele din urmă, calculați momentul de proiectare al fasciculului (Md). Ar trebui să fie mai mare decât momentul aplicat (Mu); în caz contrar, fasciculul trebuie reabilitat.
14. lucrările de reabilitare se bazează pe momentul de proiectare calculat și momentul aplicat pentru reproiectarea elementului (adăugarea unei armături suplimentare sau creșterea lățimii și adâncimii fasciculului sau a ambelor).

exemplu

calculați capacitatea unui fascicul prezentat în Figura-1. Dimensiunea fasciculului este de 250 mm lățime (b), 380 mm înălțime (h) și 350 mm adâncime efectivă (d). Grosimea plăcii unidirecționale este de 100 mm. Rezistența la curgere a barei de oțel (fy) este de 280 mpa, iar rezistența la compresiune a betonului (fcy’) este de 17 mpa.

soluție:

1. Sarcini pe placa RCC

auto-greutate = greutatea unității de beton * volumul betonului

= 24 * 0.1= 2.4 kN/m2

Încărcare sub tensiune pe placă= 2,4 KN/m2 (utilizare la birou; conform tabelului 4-1 din standardul ASCE (ASCE / SEI 10-7)).

sarcini de finisare pe placă= 0,8 KN/m2

sarcina totală moartă pe placă= 2,4+0,8= 3,2 KN/m2

2. Sarcini pe grindă

auto-greutate= greutatea unității de beton * lățimea fasciculului*înălțimea fasciculului

=24 * 0.28*0.25= 1.68 KN / m

sarcină moartă de pe placă= 12.8 KN/m

sarcina Live de la placa= 9,6 KN / m

sarcina distribuită final pe fascicul (Wu)= 1.2*(1.68+12.8)+1.4*9.6= 30.816 KN / m

3. Calculați momentul aplicat

asumați fixitatea parțială a coloanelor

momentul aplicat (Mu) =(Wu * l2)/10 = (30.816*5.52)/10=93.218 KN.m

4. Geometria secțiunii originale

lățime (b) = 250 mm (considerați fasciculul ca secțiune dreptunghiulară)

înălțime (h) = 380 mm și adâncime efectivă (d) = 350 mm

bare folosite: 4 nu. 16

5. Moment rezistent la calcul

zona de armare (As) = ((PI/4)*D2)* nu. de bare = (PI/4)* 162 * = 804. 24mm2

adâncimea blocului de stres dreptunghiular (a) = (As*fy)/ 0,85*fc’ * b = (804.24*280)/ 0.85*17*250 = 62.33 mm

Axa neutră (c) = a/0,85 = 62,33/0,85= 73,33 mm

c / dt= 73.33/350= 0.209<0.375, prin urmare, factorul de reducere a rezistenței (Phi) este de 0,9. c / dt este o valoare care este utilizată pentru a determina valoarea exactă a factorilor de reducere a rezistenței pentru diferite elemente din beton.

moment de proiectare (moment rezistent) (Md)= Phi*As*fy (d-0,5 a)

moment de proiectare (moment rezistent)= 0.9*804.24*280(350-(0.5*62.33))= 64617804.82 N. m = 64,61 KN.m

din moment ce, moment de rezistență= 64.61 KN.m < moment aplicat= 93.218 KN.m, fasciculul are nevoie de îmbunătățire și capacitatea sa de încărcare trebuie mărită.

Întrebări frecvente

proiectarea fasciculului dreptunghiular din beton armat

teste nedistructive asupra structurilor RC: metode și scopuri de bază

tehnici de întărire a grinzilor din beton armat-caracteristici de legătură