Метод расчёта строительных конструкций по предельным состояниям.

Предельными считаются состояния, при которых конструкции перестают удовлетворять предъявляемым к ним требованиям, т.е. теряют способность сопротивляться внешним нагрузкам и воздействиям получают недопустимые перемещения или местные повреждения.

Группы предельных состояний.

Установлены следующие группы предельных состояний:

1гр. Расчет по несущей способности. Он включает расчет прочности (по нормальным сечениям, по наклонным сечениям), расчет устойчивости, расчет на выносливость (если есть динамическая нагрузка). Расчеты выполняются на расчетные нагрузки и с расчетными сопротивлениями.

2гр. По непригодности к нормальной эксплуатации (трещины и прогибы).

Расчет на образование трещин:

F ≤ F_crс, F > F_crc - проверяем раскрытие

N ≤ N_crс (для растянутых)

M ≤ M_crс (для изгибаемых)

F – усилие, действующее в сечении от нормативных нагрузок;

F_crс – усилие, воспринимаемое сечением при образовании трещин.

Расчет определения ширины раскрытия трещин.

а_crс ≤ а_crс, ult

а_crс – ширина раскрытия трещины от нормативных нагрузок;

а_crс, ult – ширина раскрытия трещины предельно-допустимых

а_crс, ult =0,1…0,4 мм в зависимости от условий эксплуатации, от вида арматуры, от условий сохранности, от условия ограничения проницаемости.

Расчет прогибов.

Прогиб f ≤ f ult,

f – прогиб конструкции от нормативных нагрузок;

f ult – предельно-допустимый прогиб

f ult =( … )·l

l – пролет конструкции.

Для подкрановых балок:

f ult =( … )·l

Расчет по второй группе предельных состояний производится на нормативные нагрузки с нормативными сопротивлениями материалов (наступление 2гр. менее опасно).

3гр. Аварийное предельное состояние. Рассчитываются здания и сооружения с катастрофическими последствиями (ТЭЦ, ИЭС).

Другие предельные состояния затрудняющие эксплуатацию они устанавливаются в нормах или зданиях на проектирование.

Виды арматуры и арматурные изделия.

Виды арматуры.

1. В зависимости от технологии изготовления:

- горячекатаная;

- холоднотянутая.

2. От способа последующего упрочнения:

- термическое упрочнение (до 800 ^оС;

- в холодном состоянии (вытяжка или волочение).

3. По форме поверхности:

- гладкая;

- выступы по винотовой линии А300 или (A-II);

- елочкой А400 … или (A-III);

- серповидная А500 …

4. По способу применения: напрягаемая и ненапрягаемая.

5. Арматура бывает: - гибкая;

- жесткая;

- неметаллическая (АБП – базальто-пластиковая)

6. Металлическая и неметаллическая фибра. Волокна диаметром 1,6 – 1 мм – длинной 10 – 50 мм. Фибра из тонкой листовой стали, канатов, тросов, стеклянных или базальтовых волокн.

Виды арматуры принимаются в зависимости:

1. От назначения конструкции.

2. От конструктивного решения.

3. От характера нагрузок.

4. От воздействия окружающей среды.

Арматурные изделия.

Арматурные изделия для ускорения и производства работ. Арматура объединяется в каркасы и сетки.

Сварные каркасы образуются из продольных и поперечных стержней. Продольные стрежни устанавливают в 1 или 2 ряда.

Сварные сетки.

Сетки рулонные и плоские. Рулонные диаметр до 5 включительно. При большем диаметре сетка плоская.

Рабочая арматура в продольном направлении, поперечном направлении или в 2 направления. Ширина сетки ограничивается размером b = 3.800. Максимальная длина сетки 9 м. Длина рулонной сетки ограничивается массой рулона 900 – 1300. Расстояние между стрежнями в сетке шаг 100 мм, 150 мм, 200 мм.

С A

C – сетка,

D – диаметр продольных стержней,

V - шаг продольных стержней,

d - диаметр поперечных стержней,

u - Шаг поперечных стержней,

A - ширина сетки,

L - длина сетки,

С1,С2 – свободные концы стержней.

Если С1=С2, то

Если С1=С2=R, то С1

Если С1=С2=R=25 мм то х.

В рулонных сетках С1=С2=u/2.

Арматурные проволочные изделия.

Применяются в качестве напрягаемой арматуры К-7 и К-19.

Канат состоит из групп проволок свитых так, чтобы было исключено раскручивание. Вокруг центральной прямолинейной проволоки по спирали в 1 или нескольких слоях располагают проволоки одного диаметра в процессе изогнутого канат проволоки деформируются и плотно прилегают друг к другу.

Сортамент канатов строится по номинальному диаметру окружности, описанной вокруг сечения.

Арматурные пучки.

Состоят из параллельно расположенных проволок, проволоки из высокопрочной стали располагаются по окружности с зазорами, обеспечивающими проникновение цементного раствора внутрь пучка. Пучки изготавливаются на строительных площадках (для мостов).