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Die Berechnung der Tragfähigkeit von unterkonstruierten oder beschädigten Trägern ist der erste Schritt vor der Durchführung von Reparatur- oder Sanierungsarbeiten.

Bei der Bewertung der Tragfähigkeit werden die vorhandenen Abmessungen des Betonelements gemessen und die Bewehrungsfläche und die Betonfestigkeit geschätzt. Zusätzlich muss die auf das Strukturelement einwirkende Last genau berechnet werden.

Danach bewerten Sie die Kapazität des Balkens mit Gleichungen der Stärke Design-Methode und Spezifikationen von geltenden Codes wie ACI 318-19 und IS 456 zur Verfügung gestellt. Schließlich kann der Konstrukteur den Tragfähigkeitsstatus des Trägers anhand der richtigen Reparaturmethode ermitteln.

Zusammenfassend gibt die Rückberechnung des Balkenkonstruktionsprozesses das Verfahren zur Berechnung der Tragfähigkeit eines Stahlbetonträgers an.

Wie berechnet man die Kapazität eines vorhandenen Trägers für Reparaturzwecke?

1. Messen Sie die Spannweite der Platte, die von einem Balken getragen wird.
2. Messen Sie die Spannweite des Balkens.
3. Schätzen Sie die Live-Last auf der Platte basierend auf der Funktion des Gebäudes. Verwenden Sie beispielsweise 2,4 KN / m2 (50 psf) für Büros gemäß Tabelle 4-1 in der ASCE-Norm (ASCE / SEI 10-7).
4. Berechnen Sie das Eigengewicht der Platte. Fügen Sie es zu zusätzlichen überlagerten Eigenlasten hinzu, z. B. einer Ladung Fliesen und Endbearbeitungsarbeiten.
5. Lasten von der Platte auf den Träger übertragen. Bei einer Einwegplatte geht die Hälfte der Gesamtlast der Platte von einer Seite auf einen Balken und die andere Hälfte auf die andere Seite der Platte. Bei Zwei-Wege-Platten kann der Nebenflussbereich verwendet werden, um Lasten auf die Balken auf allen Seiten der Platte zu übertragen.
6. Berechnen Sie die Belastung des Stahlbetonträgers. Die Eigenlast des Trägers entspricht seinem Eigengewicht und jeder anderen Eigenlast von der Platte und den Endbearbeitungsarbeiten. Das Eigengewicht entspricht dem RC-Einheitsgewicht (24 KN / m3) mal dem Volumen des Strahls.
7. Berechnen Sie die ultimative verteilte Last auf dem Träger unter Verwendung geeigneter Lastkombinationen, die von ACI 318-19 bereitgestellt werden.
8. Berechnen Sie das ultimative oder angewandte Moment auf dem Träger mit einer geeigneten Gleichung basierend auf den Stützbedingungen des Trägers oder verwenden Sie die Finite-Elemente-Modellierung.
9. Messen die dimension der strahl, breite, und tiefe.
10. Bestimmen Sie die Anzahl und Größe der eingebetteten Stahlstäbe. Wenn die Konstruktionsdetails des Gebäudes verfügbar sind, kann die Anzahl der Balken daraus entnommen werden. Wenn das Konstruktionsdetail jedoch nicht verfügbar ist, bestimmen Sie die Anzahl der Stäbe mit zerstörungsfreien Werkzeugen oder brechen Sie einen kleinen Teil des Balkens, um Stahlstäbe freizulegen, und zählen Sie dann die Anzahl der Stäbe.
11. Berechnen Sie danach die Bewehrungsfläche.
12. Berechnen Sie die Tiefe des rechteckigen Spannungsblocks (a). Dann die Höhe der neutralen Achse (c).
13. Berechnen Sie schließlich das Entwurfsmoment des Balkens (Md). Es sollte größer sein als das angelegte Moment (Mu), andernfalls muss der Strahl rehabilitiert werden.
14. Die Sanierungsarbeiten beruhen auf dem berechneten Entwurfsmoment und dem angewandten Moment, um das Element neu zu gestalten (zusätzliche Verstärkung hinzufügen oder Breite und Tiefe des Trägers erhöhen oder beides).

Beispiel

Berechnen Sie die Kapazität eines in Abbildung 1 gezeigten Strahls. Die Abmessung des Balkens beträgt 250 mm Breite (b), 380 mm Höhe (h) und 350 mm effektive Tiefe (d). Die Dicke der Einwegplatte beträgt 100 mm. Die Streckgrenze der Stahlstange (fy) beträgt 280 MPa und die Betondruckfestigkeit (fcy ‚) beträgt 17 MPa.

Lösung:

1. Lasten auf der RCC-Platte

Eigengewicht = Betoneinheitsgewicht * Betonvolumen

= 24 * 0.1= 2.4 KN/m2

Nutzlast auf Bramme= 2,4 KN/m2 (Bürogebrauch; gemäß Tabelle 4-1 in ASCE-Standard (ASCE/SEI 10-7)).

Endbelastungen der Bramme= 0,8 KN/m2

Totale Eigenlast der Bramme= 2,4+0,8= 3,2 KN/m2

2. Lasten auf dem Träger

Eigengewicht = Betoneinheitsgewicht * Trägerbreite *Trägerhöhe

=24 * 0.28*0.25= 1.68 KN/m

Eigenlast von der Bramme= 12.8 KN/m

Live-Last von der Bramme = 9,6 KN/m

Ultimative verteilte Last auf dem Träger (Wu)= 1.2*(1.68+12.8)+1.4*9.6= 30.816 KN/m

3. Angewandtes Moment berechnen

Teilweise Fixität der Spalten annehmen

Angewandtes Moment (Mu) = (Wu * l2)/10 = (30.816*5.52)/10=93.218 KN.m

4. Geometrie des ursprünglichen Abschnitts

Breite (b) = 250 mm (betrachten Sie den Balken als rechteckigen Abschnitt)

Höhe (h) = 380 mm und effektive Tiefe (d) = 350 mm

Verwendete Balken: 4 Nr. 16

5. Widerstandsmoment berechnen

Verstärkungsfläche (As) = ((PI / 4) *D2)* Nr. der Stäbe = (PI / 4) * 162 * = 804,24 mm2

Tiefe des rechteckigen Spannungsblocks (a) = (As * fy) / 0,85 * fc’* b = (804.24*280)/ 0.85*17*250 = 62.33 mm

Neutrale Achse (c) = a/0,85 = 62,33/0,85 = 73,33 mm

c/dt= 73.33/350= 0.209<0.375, daher beträgt der Festigkeitsreduktionsfaktor (Phi) 0,9. c / dt ist ein Wert, der verwendet wird, um den genauen Wert der Festigkeitsreduktionsfaktoren für verschiedene Betonelemente zu bestimmen.

Entwurfsmoment (Widerstandsmoment) (Md)= Phi * As *fy (d-0,5a)

Entwurfsmoment (Widerstandsmoment)= 0.9*804.24*280(350-(0.5*62.33))= 64617804.82 N.m = 64,61 KN.m

Seit Widerstandsmoment = 64,61 KN.m< angelegtes Moment= 93.218 KN.m muss der Träger verbessert und seine Tragfähigkeit erhöht werden.

FAQs

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