Коэффициенты метода предельных состояний

При расчете по предельным состояниям конструкцию рассматривают в предельном состоянии. Все факторы, определяющие работу конструкции (нагрузки, свойства материалов, условия работы и т. д.), учитывают раздельно. Для этого вводят систему дифференцированных коэффициентов надежности: по нагрузке; по материалу; по степени ответственности. Отдельно учитывают вероятность совместного действия нескольких временных нагрузок (коэффициентом сочетаний ) и особенности работы конструкций (коэффициентом условий работы).

§ коэффициент надежности по нагрузке учитывает возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную сторону от их нормативных значений, как в силу естественной изменчивости нагрузок, так и отступлений от условий нормальной эксплуатации.

Коэффициенты установлены в СНиП 2.01.07–85* “Нагрузки и воздействия”.

§ коэффициент надежности по назначению (коэффициент ответственности) учитывает степень ответственности сооружения и обеспечивает заданный уровень надежности. На этот коэффициент умножается величина действующих нагрузок.

Здания и сооружения по степени ответственности, которая определяется размером материального и социального ущерба при отказе, делят на три класса (уровня).

Класс I. Основные здания и сооружения объектов, имеющих особо важное народнохозяйственное и (или) социальное назначение, - главные корпуса ТЭС, АЭС, центральные узлы доменных печей, дымовые трубы высотой более 200 м, телевизионные башни, резервуары для нефти и нефтепродуктов вместимостью свыше 10 тыс. м³, крытые спортивные сооружения с трибунами, здания театров, кинотеатров, цирков, крытых рынков, учебных заведений, детских дошкольных учреждений, больниц, родильных домов, музеев, государственных архивов и т. п.

Класс II. Здания и сооружения объектов, имеющих ограниченное народнохозяйственное и (или) социальное значение (объекты промышленного, сельскохозяйственного, жилищно-гражданского назначения и связи, не вошедшие в I и III классы).

Класс III. Здания и сооружения объектов, имеющих ограниченное народнохозяйственное и (или) социальное значение, - склады без процессов сортировки и упаковки для хранения сельскохозяйственных продуктов, удобрений, химикатов, угля, торфа и др., теплицы, парники, одноэтажные жилые дома, опоры проводной связи, опоры освещения населенных пунктов, временные здания и сооружения, ограды и т. п.

§ коэффициенты условий работы , позволяют оценить некоторые особенности материалов и конструкций в целом, которые не могут быть отражены в расчетах прямым путем. Значения коэффициентов , приведены в СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции».

§ коэффициенты надежности по материалам , , учитывают изменчивость их прочностных свойств. Значения коэффициентов , , приведены в СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции».

 

 

Лекция №7. Изгибаемые элементы

7.1. Конструктивные требования к армированию элементов

В целях обеспечения прочности при эксплуатации, транспортировании, хранении и монтаже, для восприятия неучитываемых расчетом различных усилий (усадочных, температурных), а также требуемой долговечности и совместной работы арматуры и бетона минимальный процент армирования μ рабочей продольной арматуры принимают равным:

; ,

где A_s,min – минимальная площадь сечения рабочей продольной арматуры; - площадь нормального сечения без учета свесов полки тавровых и двутавровых сечений.

Минимальный процент армирования рабочей продольной арматуры в изгибаемых элементах . Максимальное содержание рабочей продольной арматуры в нормальных сечениях элементов принимают не более 3%.

Конструктивные требования к минимальным расстояниям между стержнями арматуры приведены в СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции».

 

Конструирование плит

Плита – плоская конструкция, толщина которой значительно меньше ширины и длины.

Минимальная толщина плит:

40 мм – плиты покрытий;

50 мм – плиты перекрытий жилых и общественных зданий;

60 мм – плиты перекрытий промышленных зданий.

Продольное армирование плиты – стержни укладываются параллельно направлению изгиба плиты.

Плиты могут быть однопролетными и многопролетными (рис. 23), балочными и опертыми по контуру, сборными и монолитными.

Плиты обычно армируют сварными сетками.

Диаметр рабочих стержней сварных сеток не менее 3 мм, вязаных сеток не менее 6 мм.

Расстояние между осями рабочих стержней S ₁ должно быть не более 200 мм, если высота плиты h менее 150 мм. При высоте плиты 150 мм и более S ₁ = 1,5 h. Поперечные стержни располагают с шагом S ₂ = 250…300 мм (рис. 23, а), но не реже чем через 350 мм. Общее сечение поперечных стержней принимают не менее 10% сечения рабочей арматуры.

Толщина защитного слоя для продольной рабочей арматуры в плитах принимается не менее 10…15 мм.

а)

 

б)

; но не более 200 мм.

 

Рис. 23. Армирование плит:

а – многопролетная монолитная плита; б – однопролетная многопустотная плита.

Конструирование балок

Балка – это линейная конструкция, размеры поперечного сечения которой существенно меньше длины.

Конструктивные требования к размерам.

Высота h кратно 50 мм, если h < 600 мм и кратно 100 мм, если h > 600 мм.

Ширина , а именно 100, 120, 150, 200, 220, 250 мм и далее кратно 50мм.

Железобетонные балки бывают прямоугольного, таврового, двутаврового, трапециевидного сечения (рис. 24).

 

а) б) в) г)

 

Рис. 24. Поперечное сечение балок:

а – прямоугольное; б – тавровое; в – двутавровое; трапециевидное.

Балки армируются сварными и вязаными каркасами.

Минимальный диаметр рабочей арматуры – 12 мм. Минимальный диаметр поперечной арматуры в сварных каркасах задается из условия свариваемости.

Шаг поперечных стержней:

- на приопорных участках длиной 1/4пролета (в зоне максимальной поперечной силы):

при h ≤ 450 мм.................. не более h/ 2 и не более 150 мм;

при h > 450 мм.................. не более h/ 3 и не более 500 мм;

- на остальной части пролета............ не более 3 h /4 и не более 500 мм.

Расстояния между продольными стержнями сварных и вязаных каркасов приведены в СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции».