Підсилення залізобетонних будівель

Що таке розрахунок підсилення залізобетонної будівлі?

Сейсмічну безпеку будівлі, підсиленої за TBDY 2018, визначають за принципами оцінки, встановленими для наявних будівель. Тобто розрахунок підсилення не є окремим розрахунком; це повторна оцінка технічного стану із підсиленими елементами.

Норми описують підсилення на рівні елементів і системи: обгортання колон полімерними композитами, залізобетоном або сталлю, збільшення перерізу колони (обойма), обгортання балок, нові залізобетонні стіни жорсткості та підсилення заповнювальних стін. Вплив кожного методу на жорсткість, міцність і пластичність різний; наприклад, методи обгортання не збільшують несучу здатність колони на згин, а обойма збільшує.

У StatiCAD підсилення задається як властивість елемента. Коли опцію «Враховувати підсилення» вимкнено, програма розраховує наявний стан будівлі, коли ввімкнено, підсилений; жорсткість, несуча здатність, граничні значення пошкодження, висновок щодо будівлі та звіт оновлюються разом.

Що робить StatiCAD у підсиленні залізобетону?

Урахування та звітування підсилення елементів і системи відповідно до положень норм.

Підсилення колон

Обгортка з полімерних композитів (FRP), Додаток 15B: модель обмеженого бетону, граничні значення пошкодження та внесок у несучу здатність на зсув
Перевірка недостатньої довжини нахлеста з FRP (Додаток 15B.4) і потрібна товщина FRP
Збільшення перерізу (обойма): 1–4 грані, поздовжня арматура та хомути обойми; коефіцієнт 0,9 для жорсткості та міцності
Підвищення несучої здатності на зсув залізобетонною та сталевою обгорткою

Підсилення балок

FRP-обгортка: модель обмеження та внесок у несучу здатність на зсув за умови дотримання кроку смуг
Внесок зовнішніх хомутів у несучу здатність на зсув
Вимога норм, за якою методи обгортання не збільшують несучу здатність балки на згин, застосовується в розрахунку

Підсилення стін жорсткості та системи

Обгортання крайових зон стін жорсткості FRP
Нова залізобетонна стіна підсилення: до підсилення в моделі не враховується, після підсилення розглядається як новий елемент
Перевірка діаметра, кроку, глибини та несучої здатності на зсув анкерів між стіною та наявним каркасом
Нагадувальні примітки щодо крайової зони стіни та фундаменту

Підсилення заповнювальних стін (Додаток 15C)

Підсилення штукатуркою зі сталевою сіткою та діагональною FRP-смугою
Моделювання еквівалентним діагональним стисненим стрижнем (для FRP додатково розтягнутим стрижнем)
Зона пошкодження за несучою здатністю на зсув і граничними кутами зсуву (TBDY таблиця 15.2)
Підсилена заповнювальна стіна бере участь у висновку щодо будівлі як вертикальний елемент

До та після в одному проєкті

Дані підсилення зберігаються разом із проєктом; коли опцію вимкнено, результати збігаються з результатами для наявної будівлі
Коли опцію ввімкнено, жорсткість, несуча здатність, граничні значення пошкодження та висновок щодо будівлі обчислюються для підсиленого стану
На першій сторінці звіту підсумок до → після: рівень сейсмічного технічного стану будівлі, відсотки за критеріями 15.8, підсилені елементи та елементи, у яких змінилася зона пошкодження

Перевірки за нормами

Миттєвий підсумок нормативних величин у вікні властивостей (тиск обмеження, міцність обмеженого бетону, внески у зсув)
Вхідні дані, що не відповідають умовам (радіус кута FRP, відношення сторін, товщина обгортки та обойми, анкер, товщина штукатурки, частка отворів), потрапляють до Контрольного списку проєкту як помилка або попередження
Вплив підсилення на жорсткість і переріз відображається й у нелінійному pushover-аналізі

Як це працює?

Виконайте оцінку технічного стану наявної будівлі; це стан до підсилення.
На вкладці «Підсилення» у вікні властивостей колон, балок, стін жорсткості та заповнювальних стін, що підсилюються, введіть метод і параметри. Через множинний вибір можна застосувати їх до кількох елементів одночасно.
У загальних налаштуваннях проєкту увімкніть опцію «Враховувати підсилення» та повторно запустіть аналіз.
Опцією «Додати до звіту порівняння до/після підсилення» винесіть порівняння двох станів на першу сторінку звіту.

Звіти

Інформація про підсилення вбудовується у звіт про технічний стан:

Стовпець «Підсилення» з методом і параметрами в таблицях колон і балок
Коефіцієнт анкерів і примітка про крайову зону в рядку нової стіни
Кут зсуву, несуча здатність і зона пошкодження підсилених заповнювальних стін
Порівняння рівня сейсмічного технічного стану будівлі до та після підсилення
Рядки нормативних умов у Контрольному списку проєкту

Довідкові матеріали

Покрокове використання, приклади розрахунку, теоретичні основи та верифікаційні дослідження в Базі знань.

Верифікація

Залежності модуля підсилення, тобто модель обмеження Додаток 15B, внески у зсув, перевірка нахлеста, характеристики перерізу обойми та діагональні стрижні Додаток 15C, числово порівняно з незалежними та ручними розрахунками.

У кожній версії перевіряється, що за вимкненої опції підсилення результати повністю збігаються з результатами будівлі без заданого підсилення.

Докладніше про верифікацію (База знань)

Норми

TBDY 2018 15.9–15.10 Додаток 15B (полімерні композити) Додаток 15C (заповнювальна стіна) TBDY 2018 Розділ 15 TS 500

У якій версії? Модуль підсилення залізобетону разом з оцінкою технічного стану залізобетону доступний у версіях StatiCAD Ultimate, Profesyonel та Betonarme.

Часті запитання

Які методи підсилення можна розрахувати?

Для колон: обгортка з полімерних композитів, обойма (збільшення перерізу), залізобетонна та сталева обгортка; для балок: FRP-обгортка та зовнішні хомути; для стін жорсткості: обгортання крайової зони полімерними композитами та нова залізобетонна стіна; для заповнювальних стін: штукатурка зі сталевою сіткою та діагональна смуга з полімерних композитів.

Чи потрібні два окремі проєкти для стану до та після підсилення?

Ні. Підсилення зберігається в тому самому проєкті як властивість елемента. Коли опцію «Враховувати підсилення» вимкнено, розраховується наявна будівля, коли ввімкнено, підсилена; порівняння двох станів можна винести на першу сторінку звіту.

Чим відрізняється обойма від обгортки з полімерних композитів?

Згідно з TBDY 2018 методи обгортання (полімерні композити, залізобетонна та сталева обгортка) не збільшують несучу здатність колони на згин; вони підвищують пластичність і несучу здатність на зсув. Обойма ж збільшує переріз, тому одночасно підвищує жорсткість, міцність на згин і зсув. StatiCAD враховує кожен метод із цими відмінностями.

Чи враховується підсилення в pushover-аналізі?

Так. Вплив підсилення полімерними композитами, обоймою, новою стіною та заповнювальною стіною на жорсткість і переріз відображається і в нелінійному pushover-аналізі. Додаткові перевірки на зсув, як-от сталева обгортка, зовнішні хомути та анкери, звітуються в лінійній оцінці.

Що буде, якщо я введу підсилення, яке не відповідає умовам норм?

Розрахунок не зупиняється; відповідна умова потрапляє до Контрольного списку проєкту як рядок помилки або попередження та показується в підсумку у вікні властивостей. Остаточне рішення ухвалює інженер.

Чи є розрахунок підсилення для мурованих будівель?

Так. Для мурованих будівель підсилення можливе торкрет-бетоном, вертикальними армопоясами, полімерними композитами та новою стіною. Докладніше на сторінці Програма для мурованих будівель.

Пов'язані сторінки

Завершіть проєкт підсилення на тій самій моделі

Завантажте демоверсію та безкоштовно випробуйте оцінку до та після підсилення на власному проєкті.

Завантажити безкоштовну демоверсію Зв'яжіться з нами

Підсилення залізобетонних будівель: розрахунок і оцінка за розділом 15.10 TBDY 2018