Підсилення Мурованих Будівель у StatiCAD

Підсилення Мурованих Будівель у StatiCAD

Доступні види підсилення

1-Підсилення торкрет-бетоном

2-Підсилення додаванням вертикальних антисейсмічних армопоясів до системи

3-Підсилення обоймами з фіброармованого полімеру (ФАП/FRP)

4-Підсилення додаванням нових стін до системи

…

Для мурованих будівель коефіцієнти R, D, I повинні прийматися згідно з Розділом 11. Проте програма застосовує значення, введене користувачем.

Розрахунок повинен виконуватися для рівня сейсмічного впливу DD-2, і повинна забезпечуватися мета експлуатаційних характеристик у вигляді контрольованих пошкоджень. Для будівель шкільного типу рекомендується коефіцієнт важливості будівлі 1,5.

Оскільки коефіцієнти безпеки стін стосуються існуючої будівлі, доцільно приймати значення 1.

Збір інформації про будівлю відповідно до TBDY2018 здійснюється таким чином.

15.2.10. Обмежений Рівень Інформації для Мурованих Будівель

15.2.10.1 – Геометрія Будівлі: За наявності архітектурних проектів проводиться візуальне обстеження будівлі для перевірки відповідності існуючої геометрії проекту. За відсутності архітектурного проекту складається структурне обмірне креслення будівлі. Зібрані відомості повинні включати розташування, довжини, товщини та прорізи мурованих стін на кожному поверсі, а також висоти поверхів.

15.2.10.2 – Деталі: Тип покрівлі та перекриття, способи їх кріплення до стін, а також стан антисейсмічних армопоясів та перемичок визначаються візуально.

15.2.10.3 – Властивості Матеріалів: Тип матеріалів стін визначається візуально шляхом зняття штукатурки з частини поверхні стіни. При розрахунках несучої здатності будівлі основою слугують значення зсувної міцності стін, наведені в Розділі 11 для кожного типу стіни.

15.2.11. Повний Рівень Інформації для Мурованих Будівель

15.2.11.1 – Геометрія Будівлі: Складається структурне обмірне креслення будівлі. Зібрані відомості повинні включати розташування, довжини, товщини та прорізи мурованих стін на кожному поверсі, а також висоти поверхів. Система фундаментів визначається за допомогою інспекційного шурфу, відкритого із зовнішнього боку будівлі.

15.2.11.2 – Деталі: Тип покрівлі та перекриття, способи їх кріплення до стін, а також стан антисейсмічних армопоясів та перемичок перевіряються візуально. За результатами цієї перевірки встановлюється, чи забезпечується поведінка жорсткої діафрагми на кожному поверсі. Якщо ця поведінка не може бути забезпечена, будівля визнається недостатньою з точки зору сейсмічної безпеки.

15.2.11.3 – Властивості Матеріалів: Тип матеріалів стін визначається візуально шляхом зняття штукатурки з частини поверхні стіни. Для визначення властивостей матеріалів стін від будівлі відбирається не менше двох зразків фрагментів стіни, і в розрахунках, що виконуються відповідно до Розділу 11, використовуються середні характеристики, отримані з випробувань цих зразків на міцність при стисканні.

При розрахунках несучої здатності будівлі основою слугують значення зсувної міцності стін, наведені в Розділі 11 для кожного типу стіни.

.

1-Підсилення Торкрет-Бетоном

1.1 На одну або обидві поверхні стіни укладається зварна сітка розрахованого класу. Зварна сітка анкерується до існуючої стіни для забезпечення спільної роботи. Стіна облицьовується торкрет-бетоном або ремонтним розчином розрахованої товщини, що забезпечує проектну міцність.

Для того щоб StatiCAD враховував підсилення у своїх розрахунках, на сторінці вибору норм у загальних налаштуваннях проекту повинні бути вибрані норми TBDY2018, а також повинен бути відмічений варіант «Даний проект є Проектом Обстеження та Підсилення Існуючої Будівлі». Якщо вибрані норми RYTEİE 2019 (Аварійна Будівля) або варіант «Даний проект є Проектом Обстеження та Підсилення Існуючої Будівлі» не відмічений, підсилення не враховується.

У розділі Загальні Налаштування Проекту > Вкладка Підсилення вибираються варіанти 1, 2 і 4.

1. Якщо Варіант 1 не вибраний, підсилення не враховується.

2. Варіант 2 дозволяє враховувати внесок підсилення у несучу здатність при стисканні. Якщо міцність стін при стисканні є достатньою, цю опцію можна зняти.

3. Варіант 3 розраховує приріст зсувної здатності від підсилення стіни, припускаючи, що використовується лише зсувна міцність торкрет-бетону і що арматура встановлена конструктивно. Не рекомендується через надмірну перестраховку та неекономічність, однак може застосовуватися на розсуд інженера.

4. При виборі Варіанту 4 зсувна міцність торкрет-бетону не розраховується; враховується лише зсувна міцність, що забезпечується сіткою арматури. На нашу думку, це економічне та надійне рішення. У даному варіанті додаткова зсувна міцність, що забезпечується сіткою арматури (для запобігання крихкому руйнуванню), обмежується значенням 0,22*fcd*Amanto. Якщо зсувна міцність підсиленої стіни все ще є недостатньою, рішенням для досягнення достатньої ефективності підсилення може стати збільшення класу торкрет-бетону або товщини обойми, як того вимагає розрахункова формула.

КРЕСЛЕННЯ ПІДСИЛЮЮЧОЇ ОБОЙМИ (ТОРКРЕТ-БЕТОН)

Для розрахунку складових (з обоймами) несучих здатностей стін при підсиленні підсилююча обойма повинна моделюватися на статичній осі, що проходить через центр стіни. Початкові та кінцеві вузли кожного сегмента стіни та кожного сегмента обойми повинні збігатися. При дотриманні цієї умови обойма сприймає навантаження від перекриття пропорційно своїй жорсткості, і для недостатньої частини несучої здатності стіни також призначається навантаження з розрахунком арматури.

Якщо початкова та кінцева точки стіни визначені інакше, ніж початкова та кінцева точки обойми, обойма сприймає лише навантаження від перекриття і арматура розраховується відповідно; додаткове навантаження від прикріпленої стіни вона не сприймає. Арматура розраховується на основі навантаження, сприйнятого від перекриття.

Термін «підсилююча обойма», що використовується в програмі, означає шар залізобетону, сформований шляхом укладання зварної сітки на стіну, оброблену торкрет-бетоном або ремонтним розчином, та її анкерування до стіни, тим самим визначаючи підсилення.

Для відмалювання підсилюючої обойми натисніть кнопку на головному екрані, щоб викликати форму введення даних «Властивості Підсилюючої Обойми Стіни».

У формі, що з'явилася, ім'я обойми не потребує зміни, оскільки воно призначається програмою автоматично. Товщина армованої стіни вводиться в сантиметрах. Значення ексцентриситету стіни та обойми зберігається рівним нулю. Довжина лівого/нижнього випуску обойми визначає, на скільки сантиметрів обойма буде продовжена вліво або вниз від відміченої точки; довжина правого/верхнього випуску — на скільки сантиметрів вправо або вгору. Вводиться значення товщини бетонної обойми. Якщо будівля не є ступінчастою або якщо значення нижньої та верхньої відміток стін дорівнюють нулю, нижня та верхня відмітки бетонної обойми також повинні залишатися рівними нулю.

Якщо буде облицьовуватися верхня або ліва поверхня стіни, вибирається перемикач «Облицювання Верхньої/Лівої Поверхні»; якщо права або нижня — перемикач «Нижня/Права Поверхня».

При армуванні стін по всій довжині програма може розрахувати необхідну арматуру для обойми. Якщо потрібне конкретне значення, можна скористатися одним із запропонованих варіантів зварних сіток.

Після натискання кнопки ОК обойма відмальовується натисканням першої та другої точок на осі армованої стіни.

Відмалювання Підсилюючих Обойм

1-Для розрахунку складових (з обоймами) несучих здатностей стін при підсиленні підсилюючі обойми та стіни повинні бути визначені на одній і тій самій осі.

2-У властивостях підсилюючої обойми стіни змінювати ім'я обойми не потрібно. Програма призначає імена елементів автоматично; якщо потрібно впорядкувати імена елементів, намальованих у довільній послідовності, автоматичне сортування виконується натисканням кнопки «Сортувати» на верхній панелі інструментів.

3- Значення товщини стіни вводиться в поле товщини армованої стіни.

4-Для довжини лівого/нижнього випуску обойми в обоймах зовнішніх стін може бути доцільно прийняти половину товщини стіни, що перпендикулярно примикає зліва або знизу до армованої стіни. Довжина лівого/нижнього випуску визначає, наскільки далі або ближче до лівої/нижньої осі, на якій визначена обойма, буде відмальована обойма. Можуть задаватися позитивні або негативні значення.

6-Для довжини лівого/нижнього випуску обойми в обоймах внутрішніх стін може бути доцільно прийняти від'ємне значення половини товщини стіни, що перпендикулярно примикає до армованої стіни (наприклад, -10). Довжина лівого/нижнього випуску визначає, наскільки далі або ближче до лівої/нижньої осі, на якій визначена обойма, буде відмальована обойма. Можуть задаватися позитивні або негативні значення.

7-Для визначення довжини правого/верхнього випуску обойми використовуйте пункти (5) і (6).

8-Товщина бетонної обойми повинна бути не менше 3 см відповідно до вимог сейсмічних норм. При виконанні статичного розрахунку з урахуванням жорсткості обойм товщина обойми є одним із факторів, що визначають сейсмічне навантаження, яке сприйматимуть обойми.

9- Нижня Відмітка: якщо модельований поверх є підвальним і будівля є ступінчастою, нижню відмітку обойми можна прирівняти до нижньої відмітки стіни.

10-Верхня Відмітка: якщо модельований поверх є верхнім і будівля є ступінчастою, верхню відмітку обойми можна прирівняти до верхньої відмітки стіни. Якщо нижня або верхня відмітка обойми задається інакше, ніж нижня або верхня відмітка стіни, результати розрахунку можуть відхилитися від очікуваних.

11- У практичному застосуванні для будівлі задання нижньої або верхньої відмітки обойми, що відрізняється від нижньої або верхньої відмітки стіни, може призвести до зниження сейсмічних характеристик будівлі.

12-Для облицювання лівої поверхні вертикальних стін або верхньої поверхні горизонтальних стін можна активувати опцію облицювання верхньої/лівої поверхні.

13-Для облицювання правої поверхні вертикальних стін або нижньої поверхні горизонтальних стін можна активувати опцію облицювання нижньої/правої поверхні.

14- Натисніть кнопку OK і клікніть на точках перетину осей на головному екрані моделювання, щоб відмітити перший та другий кінці обойми. Обойму буде відмальовано.

15-Якщо ви хочете врахувати внесок Підсилюючих Обойм у напруження безпеки при стисканні Стін або розрахувати внесок Підсилюючих Обойм у зсувну здатність Стін, для обойм зовнішніх стін початкові та кінцеві точки обойм повинні бути рівними або більшими, ніж початкові або кінцеві точки стіни. (згідно з визначенням формули)

15-Якщо ви хочете врахувати внесок Підсилюючих Обойм у напруження безпеки при стисканні Стін або розрахувати внесок Підсилюючих Обойм у зсувну здатність Стін, для обойм внутрішніх стін початкові та кінцеві точки обойм повинні бути рівними або більшими, ніж початкові або кінцеві точки стіни.

Оскільки обойму буде відмальовано на перетині обойми та стіни (зона, де обойма зустрічається з перпендикулярно примикаючою стіною) на екрані та в кресленнях, виникне надлишок у жорсткостях обойми, рівний площі перетину стіни. Однак ця ситуація враховується в розрахунку: площі обойм зменшуються на площу зони перетину, тому розбіжностей у розрахунках не виникає. У кресленнях рекомендується додатково обрізати (видалити) лінію обойми на перетині стіни та обойми.

16-При відмалюванні обойми стіни з охопленням дверного або віконного прорізу обойми автоматично поділяються за дверними або віконними прорізами, і конструктивні обойми створюються автоматично.

Конструктивна Підсилююча Обойма — це продовження обойми на ділянках стіни над і під вікнами або над дверима. Продовження обойми через прорізи стіни збільшує жорсткість обойм на суцільних ділянках стіни та забезпечує краще підсилення будівлі. При відмалюванні підсилюючих обойм конструктивні обойми

створюються програмою автоматично на ділянках, що збігаються з дверима або вікнами, і їх властивості можуть бути змінені користувачем шляхом зміни даних у цій формі.

Арматура Обойм

Якщо в усій будівлі як арматуру обойм планується використовувати один тип арматури, спочатку відмітьте «Нехай програма вибирає автоматично» у вкладці вибору арматури вікна властивостей обойми. Після розрахунку для застосування максимальної арматури обойми, вибраної програмою, до всіх обойм виділіть усі обойми поверх за поверхом (за допомогою опції «Змінити властивості вибраних елементів») і призначте максимальну розраховану зварну сітку всім обоймам у вкладці вибору арматури вікна властивостей обойми.

У звітах про розрахунок наявність класу сітки вищого, ніж у зварної сітки Q785/785, вказує на те, що необхідна площа арматури не може бути забезпечена стандартними зварними сітками. Наприклад, якщо розрахована сітка Q1234/1234, це означає, що в даній обоймі необхідно використовувати 12,34 см²/м горизонтальної та вертикальної арматури.

У такому випадку в товщині обойми можуть використовуватися дві арматури Q634 (2*634>1234),

або

наприклад, при використанні рифлених стержнів діаметром 12 мм в один ряд: з кроком 100/(12,34/(1,2*1,2*pi()/4)) = 9 см,

або при використанні рифлених стержнів діаметром 12 мм у два ряди: з кроком 2*100/(12,34/(1,2*1,2*pi()/4)) = 18 см арматура може бути вибрана і креслення оновлені відповідним чином.

2-Підсилення Недостатніх Стін Додаванням Вертикальних Антисейсмічних Армопоясів

Встановлення прапорця на варіанті, показаному на рисунку вище, змушує програму застосовувати таке положення норм.

Після встановлення прапорця «Включити вертикальні антисейсмічні армопояси у міцність стіни» при додаванні всередині стіни вертикальних армопоясів достатнього перерізу недостатні стіни можуть стати достатніми.

3-Підсилення Обоймами з Фіброармованого Полімеру (ФАП)

Виберіть недостатні стіни, клікніть по них правою кнопкою миші та натисніть «Змінити властивості вибраних стін».

У вікні властивостей стіни перейдіть на вкладку Обойма ФАП і виберіть опцію «Застосувати Обойму з Фіброармованого Полімеру у Вигляді Горизонтальних Смуг» та/або «Застосувати Діагональну Обойму з Фіброармованого Полімеру між Кутами Стіни».

Введіть значення застосовуваного матеріалу в поля введення та натисніть OK.

Після розрахунку перевірте, чи стала стіна достатньою. Якщо ні, повторіть розрахунок, змінивши кількість шарів обойми ФАП на одній поверхні, кількість облицьованих поверхонь (чи облицьована стіна з 1 або 2 сторін), крок смуг ФАП (від осі до осі), ширину смуги ФАП або тип/клас матеріалу.

Статичні результати можна перевірити у звіті про зсувні напруження стін.

У таблиці вище зсувна міцність стіни (Vrd) визначається додаванням значень Vfy+Vfc до меншого зі значень Vrd1a та Vrd1b для кожного випадку навантаження.

Vrd=min(Vrd1a,Vrd1b)+Vfy+Vfc

Креслення можна отримати з вікна вибору креслень.

Фундаменти

Оскільки норми не вказують вплив недостатності фундаментів на будівлю при розрахунках експлуатаційних характеристик, програма не змінює статус експлуатаційних характеристик будівлі стосовно недостатності фундаментів. Однак за наявності недоліків у фундаментах (перевіряється за звітами про фундаменти) виконується розрахунок зі зміненими розмірами поперечних перерізів фундаментів аж до досягнення їх достатності; креслення підсилення для нових достатніх розмірів фундаментів складаються користувачем окремо. Рекомендації щодо креслень можна знайти в книзі професора Зекаі Челепа «Вступ до сейсмічної інженерії».