Розрахунок характеристичного та розрахункового значення міцності

БУДІВЕЛЬНІ КОНСТРУКЦІЇ

(кам’яні та залізобетонні конструкції)

 

для студентів денної форми навчання

напряму підготовки 6.060101 – будівництво

 

Полтава – 2014

 

ЗМІСТ

 

ВСТУП............................................................................................................... 3

 

1 Визначення фізико-механічних характеристик бетону.................................. 4

 

2 Навантаження та впливи................................................................................. 7

 

3 Перевірка міцності залізобетонного елемента з одиничним армуванням у нормальному перерізі............................................................................................................. 10

 

4 Розрахунок та проектування поздовжньої арматури у залізобетонній балці з одиничним армуванням...................................................................................................... 13

 

5 Проектування поздовжньої арматури у залізобетонній балці з одиничним армуванням.......................................................................................................................... 16

 

6 Проектування поперечного армування у залізобетонній балці................ 19

 

7 Перевірка міцності залізобетонної плити на зріз при продавлюванні........ 22

 

8 Розрахунок цегляного простінку......................................................................

 

ДОТАТОК А. ХАРАКТЕРИСТИКИ БЕТОНІВ РІЗНИХ КЛАСІВ............... 26

ДОДАТОК Б. ШАБЛОНИ ЗАДАЧ ДЛЯ КОНТРОЛЬНИХ РОБІТ............... 23

ДОДАТОК В. ЗАВДАННЯ ДО ТИПОВИХ ЗАДАЧ..................................... 35

ДОДАТОК Г. НАВАНТАЖЕННЯ І ВПЛИВИ.............................................. 35

 

 

7 ПРОЕКТУВАННЯ ПОЗДОВЖНЬОЇ АРМАТУРИ У ЗАЛІЗОБЕТОННИХ БАЛКАХ ТАВРОВОГО ПРОФІЛЮ

 

8 ПЕРЕВІРКА МІЦНОСТІ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ КОЛОН У НОРМАЛЬНОМУ ПЕРЕРІЗІ

 

9 Перевірка міцності залізобетонної плити на продавлювання

 

10 ПОБУДОВА ОГИНАЮЧОЇ ЕПЮРИ МОМЕНТІВ ТА ЕПЮРИ МАТЕРІАЛІВ

 

ВСТУП

 

Якщо ви не розумієте те, на що дивитися – не важливо як глибоко ви можете зазирнути.

 

 

Методичні вказівки, які ви тримаєте в руках, – це ваше знайомство із практикою залізобетонних конструкцій. Ми маємо надію, що ви візьмете у нас знання, вміння із залізобетону, а також те натхнення, яке дозволяє насолоджуватися процесом проектування цих конструкції.

Залізобетон надзвичайний матеріал для будівництва, який здатний вдовольнити найбільш вибагливі потреби людини. Ми використовуємо його всюди (рис. 1):

− під землею – фундаменти будівель і споруд, стіни і перекриття підземних поверхів, конструкції метрополітенів та тунелів;

− у воді – обсадні кільця колодязів опори як невеликих, так найдовших у світі мостів, конструкції причалів, дамби гідроелектростанцій;

− у повітрі – найвищі хмарочоси у світі будуються із залізобетону (Бурдж-Халіфа, Тайпей 101, башти Петронас).

Тому стати інженером без розуміння бетону та залізобетону – неможливо.

Ми допоможемо вам познайомитися з принципами нормування міцності, навантажень і впливів на конструкції та основами теорії розрахунку залізобетонних конструкцій.

Методичні вказівки складаються із задач, котрі логічно слідують одна за одною. Перші з них допомагають засвоїти знання із визначення вихідних параметрів розрахунку залізобетонних конструкцій. Розв’язавши їх ви зможете визначати міцність бетону на стиск на основі результатів випробувань стандартних призм на стиск; а також набути основних практичних умінь із визначення зовнішніх навантаження на конструкцію.

Наступні задачі присвячені головним практичним проблемам розрахунку та проектуванню залізобетонних конструкцій.

Починаючи від найпростішого перевірочного розрахунку міцності балки з одиночним армування у нормальному перерізі, на прикладах ви будете розширювати і покращувати ваше розуміння

− характеру роботи залізобетонних конструкцій та їх елементів під навантаженням;

− визначення внутрішніх зусиль у бетоні та арматурі залізобетонного елемента;

− розрахунку міцності конструкцій за граничними станами;

− визначення необхідної кількості поздовжнього та поперечного армування;

− конструювання залізобетонних елементів з урахуванням технологічних умов та вимог нормативних документів.

Усі методики розрахунків у прикладах задач базуються на сучасних методиках діючих Державних будівельних норм та Національних стандартів України.

 

а б в

Рисунок 1 – Приклади застосування залізобетону: а – підземні конструкції метро у Києві (фото Олег Тоцький); б – підводіні конструкції моста Ріо-Антіріон, Греція (фото Aixmi News); в – найвища будівля і споруда в світі – Бурдж Халіфа, ОАЕ (фото Barcroft Media)

 

Під час проведення практичних занять ви отримаєте окремі завдання, відповідно до яких буде оцінений рівень ваших знань та умінь. Розв’язання кожної із задач займе у вас від 20 до 40 хвилин часу. Результат задач відобразить рівень вашого розуміння теорії та ваших практичних навичок за 10-ти бальною шкалою. Для зарахування окремої задачі вам необхідно отримати щонайменше 5 балів.

Кожна із задач має свій алгоритм, який сприяє систематизації набутих вами теоретичних знань у світлі застосування їх у практиці проектування.

На додаток ви маєте можливість самостійно перевірити ваш рівень у розумінні залізобетону, розв’язавши одну чи декілька типових задач і перевіривши отримані результатами з правильними відповідями (які наведені в додатках) та відповівши на запитання для самоконтролю.

Крім того, у додатку Б приведені шаблони задач, котрі можна використовувати для зменшення затрат часу на написання. Така форма контролю фактично є тестовим завданням з відкритою відповіддю.

 

 

Ласкаво просимо до вивчення залізобетону!

1 ВИЗНАЧЕННЯ ФІЗИКО-МЕХАНІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК БЕТОНУ

 

Задача 1. За результатами випробування трьох еталонних призм перерізом b Í h було отримано наступні дані

 

Таблиця 1 – Вихідні дані

Шифр зразка	b, мм	h, мм	N0,3, т	ε0.3, ‰	NR, т	εc1, ‰
П1				0,21	42,2	2,13
П2				0,17	37,4	2,00
П3				0,19	36,6	2,10

 

1. Визначити характеристичне та розрахункове значення призової міцності бетону (3 бали).

2. Характеристичне та розрахункове значення критичних деформацій бетону (2 бали).

3. Середнє значення початкового модуля пружності бетону (3 бали).

4. Побудувати графік «напруження – деформації» (діаграму механічного стану) для випробуваного бетону (2 бали).

 

Таблиця 2 – Визначення усереднених напружень у бетоні при завантаженні

Шифр зразка	σc0,3=
П1	5,82 МПа[*]	18,90 ‰
П2	5,23 МПа	16,31 ‰
П3	5,78 МПа	16,28 ‰

 

Питання для самоконтролю

1. Які розміри еталонних бетонних призм, кубів?

2. При випробуванні трьох еталонних призм були визначені навантаження, при якому вони зруйнувалися. Як із цих даних отримати значення усереднених напружень бетону?

3. Яке значення міцності бетону отримують як середнє арифметичне отриманих напружень при руйнуванні призм?

4. Що називають класом міцності бетону?

5. Що таке характеристичне значення призмової міцності бетону? Що таке розрахункове значення призмової міцності бетону? Яке значення міцності бетону більше: середнє чи розрахункове?

6. Яка нормативна забезпеченість характеристичного значення призової міцності бетону?

7. Яким чином визначаються деформації бетону під час експериментальнх досліджень?

9. Як визначити величину початкового модуля деформацій (модуля пружності) бетону?

10. Значення яких трьох фізико-механічних характеристик бетону необхідно визначити для побудови його графіку «напруження-деформації» (діаграми механічного стану)?

 

 

2 ВИЗНАЧЕННЯ НАВАНТАЖЕНЬ НА КОНСТРУКЦІЇ

 

Задача 2. У результаті архітектурно-планувального вирішення читальної зали у будівлі з класом наслідків (відповідальності) СС2 було складено конструктивну схему перекриття, фрагмент якої зображено на рисунку 2.1. Настил перекриття виконаний із збірних залізобетонних круглопорожнистих панелей ПК 63.18 з глибиною опирання на цегляні стіни с=250 мм. Конструкція підлоги – із керамічної плитки.

За вихідними даними необхідно:

1) скласти розрахункову схему перекриття (2 бали);

2) зібрати постійні навантаження на окрему панель (3 бали);

3) визначити змінне (корисне) навантаження на окрему панель (3 бали);

4) встановити найбільш несприятливе сполучення навантаження для розрахунку міцності перекриття та встановити граничні розрахункові значення згинального моменту та поперечної сили у перекритті від зовнішніх навантажень і впливів (2 бали).

 

Рисунок 2.1 – Конструктивна схема перекриття

 

Розрахункова схема плити

 

За розрахункову схему плити перекриття приймаємо балку на двох опорах: шарнірно рухомій та шарнірно нерухомій – рисунок 2.2.

Загальне розподілене навантаження, що діє на плиту має дві складові: постійну g_d та v_d – змінну.

Розрахунковий проліт при цьому рівний .

 

 

Рисунок 2.2 – Розрахункова схема плити

 

Питання для самоконтролю

1. Які виділяють основні етапи розрахунку будівельних конструкції?

2. Які спрощення приймаються у розрахунковій схемі?

3. Який метод розрахунку залізобетонних і кам’яних конструкцій?

4. Які навантаження бувають залежно від змінюваності у часі?

5. Що є основою для призначення навантажень?

6. Які використовуються види розрахункових значень навантажень?

7. Які навантаження повинні входити до розрахункового сполучення?

8. Що впливає на значення коефіцієнту надійності за відповідальністю?

3 РОЗРАХУНОК МІЦНОСТІ НОРМАЛЬНОГО ПЕРЕРІЗУ БАЛОК З ОДИНОЧНИМ АРМУВАННЯМ

 

Задача 3. Визначивши зовнішні навантаження, які діють на залізобетонну балку, було встановлено, що в найбільш небезпечному нормальному перерізі може виникнути згинальний момент із граничним розрахунковим значенням M_Еd = 120 кНм.

Балка має прямокутний поперечний переріз шириною b = 200 мм і висотою h = 400 мм, виконана з бетону класу С30/35 та армована у розтягнутій зоні 6 стержнями Ø25 класу А400С. Захисний шар бетону від краю арматури до бокової поверхні балки становить c_nom = 20 мм.

 

За вихідними даними необхідно:

1) записати розрахункові параметри бетону та арматури (2 бали);

2) зобразити розрахункову схему заданого нормального перерізу (3 бали);

3) визначити висоту та відносну висоту стиснутої зони перерізу (2 бали);

4) визначити максимальний згинальний момент M_Rd, що може бути сприйнятий перерізом (2 бали);

5) перевірити чи забезпечена міцність балки (1 бал).

 

Питання для самоконтролю

1. Які перерізи балки називаються нормальними?

2. Які балки відносять до балок з одиночним армуванням?

3. У чому полягає метод розрахунку за граничними станами?

4. Які передумови розрахунку міцності нормального перерізу залізобетонної балки?

5. Як визначити зусилля у стиснутому бетоні перерізу?

6. Як отримати формулу для розрахунку висоти стиснутої зони перерізу?

7. Що таке гранична відносна висота стиснутої зони? Який її фізичний зміст?

8. Як отримати формулу для визначення максимального згинального моменту, що може сприйняти балка нормальному перерізі?

9. Що таке відносний згинальний момент балки?

10. Яка умова міцності балки?

4 РОЗРАХУНОК ТА ПРОЕКТУВАННЯ ПОЗДОВЖНЬОЇ АРМАТУРИ У ЗАЛІЗОБЕТОННІЙ БАЛЦІ З ОДИНИЧНИМ АРМУВАННЯМ

 

Задача 4. Визначивши найбільш несприятливе сполучення зовнішніх навантаженнь, які діють на залізобетонну балку, було встановлено, що в небезпечному нормальному перерізі може виникнути згинальний момент із граничним розрахунковим значенням M_Еd = 125 кНм.

Балка має прямокутний поперечний переріз шириною b = 200 мм і висотою h = 550 мм, виконана з бетону класу С16/20. Клас арматури, що використовується у розтягнутій зоні – А400С.

 

За вихідними даними необхідно:

1) записати розрахункові параметри бетону та арматури (1 бал);

2) визначити необхідність армування стиснутої зони (3 бали);

3) визначити необхідну площу армування перерізу (2 бали);

4) підібрати фактичне армування розтягнутої зони перерізу (1 бали);

5) запроектувати поперечний переріз балки (3 бал).

 

Питання для самоконтролю

1. Які існують дві задачі конструктивного розрахунку залізобетонних елементів?

2. Які функції виконує захисний шар бетону в залізобетонних елементах?

3. Від чого залежить величина захисного шару бетону в залізобетонних елементах?

4. Яка фізична суть переармування перерізу? Які умови переармування?

5. Що таке відносне значення плеча внутрішньої пари сил?

6. Яка фізична суть мінімальної та максимальної площі розтягнутої арматури за конструктивними вимогами ДСТУ Б В.2.6-156?

7. Від чого залежить розміщення арматурних стержнів у поперечному перерізі балки?

 

5 РОЗРАХУНОК ПОДВІЙНОГО АРМУВАННЯ НОРМАЛЬНОГО ПЕРЕРІЗУ БАЛОК ПРЯМОКУТНОГО ПРОФІЛЮ

 

Задача 5. Визначивши зовнішні навантаження, що діють на залізобетонну балку було встановлено, що в найбільш небезпечному нормальному перерізі може виникнути згинальний момент із граничним розрахунковим значенням M_Еd = 780 кНм.

Балка має прямокутний поперечний переріз шириною b = 300 мм і висотою h = 800 мм, виконана з бетону класу С16/20. Захисний шар бетону становить c_nom = c´_nom = 50 мм. Для робочого поздовжнього армування передбачено використання арматурних стержнів класу А400С.

 

За вихідними даними необхідно:

1) записати розрахункові параметри бетону та арматури (1 бал);

2) установити необхідність армування стиснутої зони (3 бали);

3) за необхідності визначити армування стиснутої зони (2 бали);

4) визначити армування розтягнутої зони (1 бали);

5) законструювати поперечний переріз та перевірити його міцність (3 бали).

 

Питання для самоконтролю

1. Коли виникає необхідність у подвійному армуванні нормальних перерізів?

2. Чому існує максимальне значення згинального моменту, який може бути сприйнятий лише розтягнутою арматурою?

3. Які передумови розрахунку подвійного армування нормального перерізу?

4. Як отримати формулу граничної висоти стиснутої зони бетону?

5. Як визначити зусилля у стиснутому бетоні перерізу?

6. Який мінімальний розмір захисного шару бетону для стиснутої зони?

7. Яка мінімальна відстань між робочими стержнями у стиснутій зоні бетону?

8. Яким чином утворюється просторовий каркас у балці з подвійним армуванням?

9. Як визначити максимальний згинальний моменту, який може сприйняти балка нормальному перерізі?

10. Яка умова міцності балки з подвійним армуванням?

Питання для самоконтролю

1. У яких частинах балки виникають найбільші поперечні сили?

2. Чим сприймається поперечна сила в похилому перерізі балки?

3. Яка умова необхідності поперечного армування балки за розрахунком?

4. Як залежить розрахункова величина опору зсуву балки без поперечного армування від кількості поздовжнього армування?

5. Що за «фермовою» моделлю у балці виконує роль стиснутих та розтягнутих поясів ферми?

6. Що за «фермовою» моделлю у балці виконує роль стиснутих та розтягнутих розкосів ферми?

7. Які граничні значення кута нахилу стиснутих умовних елементів до горизонталі?

8. Що означає позначення f_ywd? У чому необхідність його введення?

9. Який крок хомутів необхідно приймати в балці з робочою висотою 400 мм, якщо за розрахунком поперечне армування не потрібне?

10. З якою метою встановлюється додатковий поперечний хомут у торці балки?

 

 

НА ЗРІЗ ПРИ ПРОДАВЛЮВАННІ

 

Задача 7. За статичним розрахунком перекриття встановлено, що при розрахунковому сполученні навантажень у плиті товщиною 300 мм в місці її спирання на колону перерізом 300Í300 мм можуть виникнути такі внутрішні зусилля: ; . Робоча арматура плити над колоною у поздовжньому на поперечному напрямках однакова – Ø10 А400С. Товщина захисного шару бетону c_nom = 20 мм/

За вихідними даними необхідно

1) визначити значення контрольного периметра;

2) максимальні напруження зрізу при продавлюванні по контрольному периметру від зовнішнього навантаження;

3) розрахункове значення опору зрізу при продавлюванні;

4) перевірити міцність плити на зріз при продавлюванні.

 

1 Основний контрольний периметр u1 приймаємо так, щоб його довжина була мінімальною (див. рисунок).

Рисунок 0.1 – До розрахунку плити на зріз при продавлюванні

 

Приведена робоча висота перерізу становить

.

Значення основного контрольного периметра

.

Максимальні напруження зрізу при продавлюванні по периметру колони від зовнішнього навантаження складають

,

де ;

– при .

Опір зрізу при продавлюванні плити визначаємо для основного контрольного периметра. Розрахунковий опір зрізу при продавлюванні

де ;

;

для бетону класу С16/20.

 

Оскільки , то відповідно до п.4.8.3.2 ДСТУ Б В.2.6-156:2010 поперечне армування на зріз не вимагається.

 

Список використаних джерел

1. Конструкції будинків та споруд. Бетонні та залізобетонні конструкції. Основні положення: ДБН В.2.6-98:2009 – К.: Мінрегіонбуд України, 2011. – 71 с.

2. Конструкції будинків та споруд. Бетонні та залізобетонні конструкції з важкого бетону. Правила проектування: ДСТУ Б В.2.6-156:2010 / Міністерство регіонального розвитку та будівництва України. – К.: Мінрегіонбуд України, 2011. – 118 с.

3. Павліков, А. М. Розрахунок міцності нормальних перерізів балкових елементів за нелінійною деформаційною моделлю (на основі ДБН В.2.6-98:2009): навчаль-ний посібник / А.М. Павліков, О.В. Бойко. За ред. А. М. Павлікова. – Полтава: ПолтНТУ, 2012. – 85 с.

4. Конструювання залізобетонних елементів: навчальний посібник / П. П. Воскобійник, М. М. Губій, О. А. Довженко та ін. / За ред. М. М. Губія. – Полтава: ПолтНТУ, 2002. – 124с.

5. Навантаження і впливи. Норми проектування: ДБН В.1.2-2:2006. – К.: Мінбуд України, 2006. – 75с.

6. Загальні принципи забезпечення надійності та конструктивної безпеки будівель, споруд, будівельних конструкцій та основ: ДБН В.1.2-14-2009. – К.: Мінрегіонбуд України, 2009. – 48 с.

7. Mosley, B. Reinforced Concrete Design to Eurocode-2 / Bill Mosley, John Bungey, Ray Hulse. – Palgrave Macmillan, 2007. – 408 p.

8. Martin, L. Concrete Design to EN 1992 / Lowrence Martin, John Purkiss. – Oxford: Elsevier, 2006. – 378 p.

 

 

ДОДАТКИ

 

Х-ки бетону, арматури

 

Шаблони

Завдання

 

Коефіцієнти надійності постійних навантаже

Х-чні значення рівном розпад навантажень від людей устаткування

 

Сортамент арматури

 

[*] Використано, що 1 Н/мм² = 1 МПа.

БУДІВЕЛЬНІ КОНСТРУКЦІЇ

(кам’яні та залізобетонні конструкції)

 

для студентів денної форми навчання

напряму підготовки 6.060101 – будівництво

 

Полтава – 2014

 

ЗМІСТ

 

ВСТУП............................................................................................................... 3

 

1 Визначення фізико-механічних характеристик бетону.................................. 4

 

2 Навантаження та впливи................................................................................. 7

 

3 Перевірка міцності залізобетонного елемента з одиничним армуванням у нормальному перерізі............................................................................................................. 10

 

4 Розрахунок та проектування поздовжньої арматури у залізобетонній балці з одиничним армуванням...................................................................................................... 13

 

5 Проектування поздовжньої арматури у залізобетонній балці з одиничним армуванням.......................................................................................................................... 16

 

6 Проектування поперечного армування у залізобетонній балці................ 19

 

7 Перевірка міцності залізобетонної плити на зріз при продавлюванні........ 22

 

8 Розрахунок цегляного простінку......................................................................

 

ДОТАТОК А. ХАРАКТЕРИСТИКИ БЕТОНІВ РІЗНИХ КЛАСІВ............... 26

ДОДАТОК Б. ШАБЛОНИ ЗАДАЧ ДЛЯ КОНТРОЛЬНИХ РОБІТ............... 23

ДОДАТОК В. ЗАВДАННЯ ДО ТИПОВИХ ЗАДАЧ..................................... 35

ДОДАТОК Г. НАВАНТАЖЕННЯ І ВПЛИВИ.............................................. 35

 

 

7 ПРОЕКТУВАННЯ ПОЗДОВЖНЬОЇ АРМАТУРИ У ЗАЛІЗОБЕТОННИХ БАЛКАХ ТАВРОВОГО ПРОФІЛЮ

 

8 ПЕРЕВІРКА МІЦНОСТІ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ КОЛОН У НОРМАЛЬНОМУ ПЕРЕРІЗІ

 

9 Перевірка міцності залізобетонної плити на продавлювання

 

10 ПОБУДОВА ОГИНАЮЧОЇ ЕПЮРИ МОМЕНТІВ ТА ЕПЮРИ МАТЕРІАЛІВ

 

ВСТУП

 

Якщо ви не розумієте те, на що дивитися – не важливо як глибоко ви можете зазирнути.

 

 

Методичні вказівки, які ви тримаєте в руках, – це ваше знайомство із практикою залізобетонних конструкцій. Ми маємо надію, що ви візьмете у нас знання, вміння із залізобетону, а також те натхнення, яке дозволяє насолоджуватися процесом проектування цих конструкції.

Залізобетон надзвичайний матеріал для будівництва, який здатний вдовольнити найбільш вибагливі потреби людини. Ми використовуємо його всюди (рис. 1):

− під землею – фундаменти будівель і споруд, стіни і перекриття підземних поверхів, конструкції метрополітенів та тунелів;

− у воді – обсадні кільця колодязів опори як невеликих, так найдовших у світі мостів, конструкції причалів, дамби гідроелектростанцій;

− у повітрі – найвищі хмарочоси у світі будуються із залізобетону (Бурдж-Халіфа, Тайпей 101, башти Петронас).

Тому стати інженером без розуміння бетону та залізобетону – неможливо.

Ми допоможемо вам познайомитися з принципами нормування міцності, навантажень і впливів на конструкції та основами теорії розрахунку залізобетонних конструкцій.

Методичні вказівки складаються із задач, котрі логічно слідують одна за одною. Перші з них допомагають засвоїти знання із визначення вихідних параметрів розрахунку залізобетонних конструкцій. Розв’язавши їх ви зможете визначати міцність бетону на стиск на основі результатів випробувань стандартних призм на стиск; а також набути основних практичних умінь із визначення зовнішніх навантаження на конструкцію.

Наступні задачі присвячені головним практичним проблемам розрахунку та проектуванню залізобетонних конструкцій.

Починаючи від найпростішого перевірочного розрахунку міцності балки з одиночним армування у нормальному перерізі, на прикладах ви будете розширювати і покращувати ваше розуміння

− характеру роботи залізобетонних конструкцій та їх елементів під навантаженням;

− визначення внутрішніх зусиль у бетоні та арматурі залізобетонного елемента;

− розрахунку міцності конструкцій за граничними станами;

− визначення необхідної кількості поздовжнього та поперечного армування;

− конструювання залізобетонних елементів з урахуванням технологічних умов та вимог нормативних документів.

Усі методики розрахунків у прикладах задач базуються на сучасних методиках діючих Державних будівельних норм та Національних стандартів України.

 

а б в

Рисунок 1 – Приклади застосування залізобетону: а – підземні конструкції метро у Києві (фото Олег Тоцький); б – підводіні конструкції моста Ріо-Антіріон, Греція (фото Aixmi News); в – найвища будівля і споруда в світі – Бурдж Халіфа, ОАЕ (фото Barcroft Media)

 

Під час проведення практичних занять ви отримаєте окремі завдання, відповідно до яких буде оцінений рівень ваших знань та умінь. Розв’язання кожної із задач займе у вас від 20 до 40 хвилин часу. Результат задач відобразить рівень вашого розуміння теорії та ваших практичних навичок за 10-ти бальною шкалою. Для зарахування окремої задачі вам необхідно отримати щонайменше 5 балів.

Кожна із задач має свій алгоритм, який сприяє систематизації набутих вами теоретичних знань у світлі застосування їх у практиці проектування.

На додаток ви маєте можливість самостійно перевірити ваш рівень у розумінні залізобетону, розв’язавши одну чи декілька типових задач і перевіривши отримані результатами з правильними відповідями (які наведені в додатках) та відповівши на запитання для самоконтролю.

Крім того, у додатку Б приведені шаблони задач, котрі можна використовувати для зменшення затрат часу на написання. Така форма контролю фактично є тестовим завданням з відкритою відповіддю.

 

 

Ласкаво просимо до вивчення залізобетону!

1 ВИЗНАЧЕННЯ ФІЗИКО-МЕХАНІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК БЕТОНУ

 

Задача 1. За результатами випробування трьох еталонних призм перерізом b Í h було отримано наступні дані

 

Таблиця 1 – Вихідні дані

Шифр зразка	b, мм	h, мм	N0,3, т	ε0.3, ‰	NR, т	εc1, ‰
П1				0,21	42,2	2,13
П2				0,17	37,4	2,00
П3				0,19	36,6	2,10

 

1. Визначити характеристичне та розрахункове значення призової міцності бетону (3 бали).

2. Характеристичне та розрахункове значення критичних деформацій бетону (2 бали).

3. Середнє значення початкового модуля пружності бетону (3 бали).

4. Побудувати графік «напруження – деформації» (діаграму механічного стану) для випробуваного бетону (2 бали).

 

Таблиця 2 – Визначення усереднених напружень у бетоні при завантаженні

Шифр зразка	σc0,3=
П1	5,82 МПа[*]	18,90 ‰
П2	5,23 МПа	16,31 ‰
П3	5,78 МПа	16,28 ‰

 

Розрахунок характеристичного та розрахункового значення міцності

1.1 Визначаємо середнє значення призмової міцності бетону

.

1.2 Стандарт (середнє квадратичне) відхилення призової міцності для даної вибірки

.

1.2.1 Коефіцієнт варіації призової міцності за результатами випробування

.

Отриманий коефіцієнт варіації менший за нормативний (13,5 %, табл. 3.1 ДБН [1]). Це свідчить про забезпечення достатнього рівня мінливості бетону серії призм.

1.3 Характеристичне значення призової міцності бетону

.

Отримане значення відповідає класу бетону С 12/15.

1.4 Розрахункове значення призової міцності бетону

.