Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Расчетные и нормативные сопротивления бетона и арматурных сталей↑ Стр 1 из 7Следующая ⇒ Содержание книги
Поиск на нашем сайте
ПРЕДЕЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ Конструкция может потерять необходимые эксплуатационные качества по одной из двух причин: 1) в результате исчерпания несущей способности (разрушения материала в наиболее нагруженных сечениях, потери устойчивости некоторых элементов или всей конструкции в целом); 2) вследствие чрезмерных деформаций (прогибов, колебаний, осадок), а также из-за образования трещин или чрезмерного их раскрытия. 1 В соответствии с указанными выше двумя причинами, которые могут вызвать потерю эксплуатационных качеств конструкций, установлены две группы их расчетных предельных состояний: 1) по потере несущей способности; 2) по непригодности к нормальной эксплуатации. По первой группе предельных состояний рассчитывают конструкции всех видов, по второй группе — только те конструкции, чрезмерные деформации в которых могут привести к потере ими эксплуатационных качеств еще до того, как будет исчерпана их несущая способность. Пред.сост.-такое состояние в конс-ции когда кон-ция перестает удолетвор. Предьявл. Тр 3. Классификация нагрузок. Нормативные и расчетные нагрузки нагрузки, которые могут действовать на конструкцию при ее нормальной эксплуатации, называют нормативными нагрузками и обозначают qН. Расчетные нагрузки q получают путем умножения нормативных нагрузок на соответствующие коэффициенты перегрузки, п: Q= qН.*n Нагрузки, которые действуют на конструкцию в течение всего периода ее эксплуатации, называют постоянными. К ним относятся собственный вес конструкции, вес опирающихся на нее элементов, давление грунта(для заглубленных сооружений). Нагрузки, которые в процессе эксплуатации могут изменяться по значению и расположению, называют временными. К ним относятся нагрузки от веса людей, мебели, оборудования (на перекрытиях), давление жидкости и сыпучих (в емкостных сооружениях), нагрузки от снега, ветра и др. В отдельных случаях конструкции могут испытывать действие особых нагрузок: сейсмические воздействия, неравномерные осадки основания и т. п. Временные нагрузки по степени возможной длительности их воздействия разделяются на длительные и кратковременные Расчетные и нормативные сопротивления бетона и арматурных сталей В качестве основного параметра, который характеризует сопротивление материала силовым воздействиям, нормы проектирования устанавливают нормативное сопротивление этого материала Rн, МПа (кгс/см2). Расчетное сопротивление R, кгс/см2 (МПа), получают делением нормативного сопротивления на соответствующий коэффициент безопасности rб>1, а в необходимых случаях умножают на коэффициент условий работы m<> 1, учитывающий степень использования прочности материала в данном виде расчета, некоторые особенности работы конструкции в целом, влияние условий эксплуатации и др.: Формула!!!!!!! Коэф. условий работы.Степень ответственности зданий и сооружений Для учета возможной изменчивости нагрузки и прочностных характеристик материалов установлены следующие расчетные коэффициенты: 1) коэффициенты перегрузки п, вводимые на действующие нагрузки; 2) коэффициенты безопасности по материалу kб, вводимые на характеристики прочности материалов; 3) коэффициенты условий работы, т, дающие возожность оценить некоторые особенности работы материалов, а также конструкций в целом, которые не могут быть отражены в расчетах прямым путем. Коэффициенты перегрузки п>1* установлены нормами для нагрузки каждого вида в зависимости от ее изменчивости, а коэффициенты безопасности kб>1— для каждого материала в зависимости от изменчивости его характеристик прочности. Чем больше изменчивость нагрузки, тем больше п; чем больше изменчивость прочности материала, тем больше rб, и наоборот. Степень изменчивости нагрузок и прочностных характеристик материалов устанавливают по статистическим данным большого числа наблюдений за изменением нагрузки и результатов испытаний прочности образцов материала, на основании которых строят «кривые распределения»
Структуры расчетных формул по 1-ой и 2-ой группам пред. сост. Расчет по первой группе предельных состояний дол- ] жен гарантировать сохранение несущей способности / конструкции с учетом возможной изменчивости нагрузок в большую сторону и прочностных характеристик материалов в меньшую сторону. Расчет по второй группе предельных состояний должен гарантировать сохранение эксплуатационных качеств конструкции с учетом изменчивости прочностных и деформативных свойств материалов. Расчетное условие имеет вид f<=fn При необходимости исключить образование трещин в железобетонной конструкции с учетом изменчивости прочностных характеристик материалов, а для некоторых видов конструкций также и возможной изменчивости нагрузки в левой части расчетных формул записывают усилие Nн, которое испытывает элемент от нормативных нагрузок (или N от расчетных нагрузок), а в правой части усилиеNt, которое воспринимает элемент непосредственно перед образованием трещин в бетоне при соответствующих коэффициентах безопасности и условий работы. Расчетное условие записывают в виде!!!!!! Если образование трещин допустимо, то должна быть ограничена ширина их раскрытия. Расчетное условие следующее: Ат<=Атн
Виды бетона для строительных конструкций Дня несущих железобетонных конструкций применяют следующие бетоны основных видов: тяжелый бетон — бетон плотной структуры, на цементном вяжущем и на плотных заполнителях, крупнозернистый, тяжелый по плотности бетон на пористых заполнителях — бетон плотной структуры, на цементном вяжущем, на пористых заполнителях, легкий или облегченный по плотности при любых условиях твердения. Для сборных конструкций заводского изготовления рекомендован также силикатный бетон Бетоны поризованные и ячеистые, а также на пористых заполнителях применяют преимущественно для ограждающих конструкций.. Бетоны легкие допустимо применять в несущих конструкциях при плотности более 1200 кг/м8. Особо легкие бетоны реко-. мендуются в качестве теплоизоляции, а особо тяжелые — в основном для биологической защиты от излучений. Бетоны мелкозернистые применяют в армоцементных конструкциях для заполнения швов в сборных конструкциях, а также для защиты от коррозии и обеспечения сцепления с бетоном напрягаемой арматуры, расположенной в каналах, пазах и на поверхности конструкций. Для тяжелых бетонов в качестве плотных заполнителей применяют щебень из камней тяжелых пород — песчаника, гранита, диабаза и других и природный кварцевый песок. Пористыми заполнителями могут быть легкие естественные породы. и искусственные материалы.; соответственно названию заполнителя различают шлакобетон, перлитобетон, керамзито-бетон и др. Основы прочности бетона Так как бетон представляет собой неоднородный материал, внешняя нагрузка создает в нем сложное напряженное состояние. В бетонном образце, подвергнутом сжатию, напряжения концентрируются на более жестких частицах, обладающих большим модулем упругости, вследствие чего по плоскостям соединения этих частиц возникают усилия, стремящиеся нарушить их связь. В то же время происходит концентрация напряжений в местах, ослабленных порами и пустотами. Разрушение сжимаемого образца, как показывают опыты, возникает вследствие разрыва бетона в поперечном направлении. Сначала по всему объему возникают микроскопические трещины отрыва, которые с ростом нагрузки соединяются, образуя видимые трещины. Затем трещины раскрываются и наступает разрушение бетона. Структура бетона, обусловленная неоднородностью состава и различием способов приготовления, приводит к тому, что при испытании образцов, изготовленных из одной и той же бетонной смеси, получают неодинаковые показатели прочности. Прочность бетона зависит от ряда факторов, основными из которых являются: технологические факторы; возраст и условия твердения; форма и размеры образца; вид напряженного состояния и длительность воздействия. I-зона уплотнения; II-зона микротрещинообразования; III-зона макротрещинообразования
Марки и классы бетона Класс бетона — одно из нормируемых значений унифицированного ряда данного показателя качества бетона, принимаемое с гарантированной обеспеченностью 0,95. Марка бетона — одно из нормируемых значений унифицированного ряда данного показателя качества бетона, принимаемое по его среднему значению с доверительной вероятностью 0,5. Для бетонных и железобетонных конструкций должны предусматриваться следующие проектные классы и марки бетонов: а) классы бетонов по прочности на осевое сжатие тяжелых бетонов на плотных заполнителях — В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; ВЗО; В35; В40; В45; В50; В55; В60; бетонов на пористых заполнителях — В2,5; В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; ВЗО; В35; В40; бетонов ячеистых — В1,5; В2,5; В3,5; В5; В7,5; В10. б) классы бетонов по прочности на осевое растяжение — Вt0,8; Вt1,2; Вt1,6; Вt2; Вt2,4; Вt2,8; Вt3,2. в) марки бетона по морозостойкости — F50; F75; F100; F150; F200; F300; F400; F500; г) марки бетона по водонепроницаемости — W2, W4, W6, W8, W10, W12; Для железобетонных конструкций следует применять тяжелый бетон класса не ниже В10 и бетон на пористых заполнителях не ниже В3,5. Для предварительно напряженных конструкций необходим более прочный бетон. При арматуре из высокопрочной проволоки и стальных канатов применяется преимущественно бетон классов ВЗО, В40.
10. Прочностные свойства бетона. Прочность бетона при сжатии. Значения по результатам испытаний контрольных образцов вычисляют по следующим формулам. Кубиковая прочность бетона при сжатии i=N/A=N/a2 где а=15 см — ребро стандартного куба. Прочность бетона при сжатии можно определить также испытанием образцов-цилиндров диаметром 15см и высотой 30 см. Призменная прочность Rbn, которая определяется по формуле и обычно составляет 0,75 кубиковой прочности: Rbn=0,75R при h/a=4. Прочность бетона при растяжении. Временное сопротивление бетона осевому растяжению Rbtn можно вычислить по эмпирической формуле в зависимости от кубиковой прочности бетона при сжатии R: Rbtn=0,5 При осевом растяжении образцов в виде восьмерки Rbtn=N/A. При испытании балок временное сопротивление бетона осевому растяжению вычисляют по разрушающему моменту М: Rbtn=М /W=3.5М/bh2, где W==bh2/6 — момент сопротивления прямоугольного поперечного сечения балки шириной b и высотой h; у= 1,7 — множитель, учитывающий криволинейный характер эпюры напряжений в бетоне растянутой зоны. Прочность бетона при срезе и скалывании. Временное сопротивление бетона при срезе Rsh в случаях, когда не проводят специальных испытаний, можно определять по эмпирической формуле Rsh= 0,7 . или Rsh=2Rbt. Согласно опытным данным, временное сопротивление скалыванию бетона при изгибе Rsh в 1,5—2 раза больше Rbt.
Объемные деформации бетона. Усадка и набухание. Под усадкой в общем случае принято понимать объемное сокращение бетона в результате физико-химических процессов, происходящих при взаимодействии цемента с водой. Усадку бетона рассматривают как свойства микроструктуры твердеющего цементного камня. Величина деформации усадки во времени зависит от многих факторов. Усадку подразделяют: химическая усадка, связанная с потерей воды; физическая усадка, связанная с потерей свободной влаги бетона. Назначение и виды арматуры. Арматура в железобетонных конструкциях предназначена преимущественно для восприятия растягивающих усилий в изгибаемых и растянутых элементах и для усиления сечений сжатых элементов. Необходимое ее количество определяют расчетом на восприятие проектных нагрузок. Эта арматура называется рабочей. Для восприятия усилий от усадочных и температурных деформаций бетона, монтажных нагрузок, для обеспечения проектного положения арматуры в элементах конструкций и по некоторым другим соображениям ставят монтажную арматуру. Рабочую и монтажную — объединяют в арматурные изделия — сварные и вязаные сетки и каркасы (плоские и пространственные). Стальная арматура для железобетонных конструкций в зависимости от технологии изготовления подразделяется на горячекатаную стержневую и холоднотянутую проволочную. Под стержнем подразумевается арматура любого диаметра независимо от того, поставляется она в прутках или мотках. Стержневая арматура, проходящая после прокатки (в целях упрочнения) термическую обработку, называется термически упрочненной, а подвергающаяся вытяжке в холодном состоянии — упрочненной вытяжкой. По условиям применения арматуру, подвергаемую предварительному натяжению- напрягаемая арматура. В зависимости от характера поверхности арматуры различают арматуру гладкую и периодического профиля. —"'Стержневая арматурная сталь подразделяется на шесть классов: А-1, А-11, А-111 и т.д., в зависимости от основных ее механических характеристик.
АНКЕРОВКА ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОЙ АРМАТУРЫ Напрягаемая арматура (канаты, пучки проволок и | прядей, стержни) при натяжении на бетон всегда должна быть закреплена по концам анкерами. Арматура в напряженном состоянии после ее натяжения домкратами удерживается в гильзостержневом анкере с помощью гайки, затягиваемой до упора в торец элемента, а в анкере с колодкой — с помощью запрессовки конической пробки в колодку. При электротермическом натяжении удобна анкеровка стержней периодического профиля с помощью высаженных головок на торцах и закладных прокладок с прорезями. Для обеспечения сцепления арматуры с бетоном каналы после натяжения и анкеровки напрягаемой арматуры заполняют цементным или цементно-песчаным раствором под давлением. При натяжении на упоры устройство анкеров на концах арматурных элементов не требуется для стержневой и проволочной арматуры периодического профиля, а также для арматурных канатов при которой обеспечивается необходимое сцепление его с арматурой. В иных условиях самоанкеровка арматуры в бетоне не обеспечивается и концы арматурных элементов необходимо снабжать анкерными устройствами. Гладкая предварительно напрягаемая арматура анкеруется на концах всегда Анкеры оказывают на бетон сосредоточенное воздействие, вызывая в нем местные перенапряжения Усилия с арматуры без анкеров передаются бетону на ее концевых участках в пределах зоны самоанкеровки.
ПОТЕРИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ В АРМАТУРЕ НАПРЯЖЕННЫЕ СОСТОЯНИЯ ИЗГИБАЕМЫХ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ,с натяжением на бетон. В предварительно изготовленном бетонном (или слабо армированном железобетонном) элементе рабочая продольная напрягаемая арматура заводится в с.пеци-ально предусмотренные для нее каналы (или пазы на поверхности элемента) и натягивается с упором в торцы элемента. При этом происходят первые потери напряжения оп (потери до обжатия); бетон же равномерно обжимается до напряжения 06. Напряжение в арматуре определяют по формуле!!!!!!!! Далее в арматуре происходят вторые потери б П2- При этом напряжение в бетоне уменьшается до бб1 в арматуре оно вычисляется по выражению!!!!!!! Теперь в элементе наступает установившееся предварительное напряжение. Затем в процессе постепенного увеличения внешней нагрузки сначала происходит погашение предварительного обжатия бетона и последовательное чередование всех трех стадий напряженного состояния под воздействием внешней нагрузки. Части зданий и сооружений. Многоэтажные производственные и общественные(жилые) здания. Многоэтажные производственные здания проектируют в соответствии с унифицированными габаритными схемами. Предусмотрены следующие сетки колонн 6х6 м, 9х6 м и 12х6 м, с количеством этаже – до 5, с высотой этажа 3,6; 4,8; 6,0; 7,2. При лёгком оборудовании количество этажей может доходить до 12…14. Гражданские здания распространены этажностью 12…16 этажей, строятся также высотные здания 20 и более этажей. Высоты этажей жилых зданий, гостиниц – 2,8; 3,0м; для административных, учебных зданий – 3,3м; для конструкторских бюро, лабораторных корпусов – 3,6; 4,2; 6,0м. В зависимости от назначения здания. Района строительства приняты следующие конструктивные схемы: каркасные, бескаркасные и смешанные. К основным элементам конструкции относятся: колонны, заделанные в фундаментах, ригели покрытия, опирающиеся на колонны, уложенные по ригелям, подкрановые балки, световые или аэрационные фонари(промышленные здания). Одноэтажные производственные здания. Конструктивные схемы одноэтажных также унифицируются, предусматривают пролёты от 6 до 36м, шаг колонн 6 и 12м, высоты этажей от 3 до 18м. Элементами конструкции являются колонны, стропильные конструкции в виде ферм, балок, арок, подстропильные конструкции, плиты покрытия, подкрановые балки, фонари, связи. Также используются пространственные покрытия в виде оболочек, складок, многоволновых сводов. По количеству пролётов одноэтажные промышленные здания проектируются одно-, двух- или многопролётными; по способам освещения – с фонарями и бесфонарными; по высоте – с перепадами или без перепадов покрытий; по методу возведения – со сборными ил монолитными поперечными рамами. Мостовые сооружения и подземные сооружения выполняются из сборных элементов с использованием монолитного железобетона. Основными элементами мостовых сооружений являются фундаменты, пролетные строения, балки, рамы, опоры и др. Подземные сооружения (пешеходный переход) состоят из плит перекрытия, стеновых блоков, лотковых плит и монолитных частей.. Многоэтажные здания Многоэтажные производственные здания проектируют в соответствии с унифицированными габаритными схемами. Предусмотрены следующие сетки колонн 6х6 м, 9х6 м и 12х6 м, с количеством этаже – до 5, с высотой этажа 3,6; 4,8; 6,0; 7,2. При лёгком оборудовании количество этажей может доходить до 12…14. Гражданские здания распространены этажностью 12…16 этажей, строятся также высотные здания 20 и более этажей. Высоты этажей жилых зданий, гостиниц – 2,8; 3,0м; для административных, учебных зданий – 3,3м; для конструкторских бюро, лабораторных корпусов – 3,6; 4,2; 6,0м. В зависимости от назначения здания. Района строительства приняты следующие конструктивные схемы: каркасные, бескаркасные и смешанные. К основным элементам конструкции относятся: колонны, заделанные в фундаментах, ригели покрытия, опирающиеся на колонны, уложенные по ригелям, подкрановые балки, световые или аэрационные фонари(промышленные здания). Конструктивные схемы бескаркасных зданий. В бескаркасных зданиях вертикальными несущими частями пространственной системы являются крупные панели, устанавливаемые одна на другую, а также крупноблочные или кирпичные стены. Бескаркасные схемы применяют в жилых домах, поскольку их планировке присуще частое размещение стен. Применение сборных железобетонных панелей значительно снижает стоимость и сроки возведения жилых зданий. Конструктивные схемы зданий смешанного типа. Здания смешанного типа при малой этажности возводят с наружными несущими крупноблочными или кирпичными стенами и внутренними железобетонными или кирпичными колоннами для поддержания междуэтажных перекрытий. При большей этажности здания смешанного типа делают с несущими стенами и неполным каркасом. Конструктивные схемы бескаркасных крупнопанельных зданий включают: панель наружной стены; несущая стена, панель перекрытия; перегородка; Конструктивные схемы зданий смешанного типа включают: продольные несущие стены; колонны продольного каркаса; панели наружных стен, служащие ригелями продольного каркаса; панели перекрытий; диафрагмы жесткости; навесные панельные стены
ОДНОЭТАЖНЫЕ ЗДАНИЯ Производственные здания. Схемы предусматривают пролеты от 6 до 36 м, шаг колонн 6 и 12 м, высоты этажей от 3 до 18 м. Допускается по технологическим требованиям увеличение указанных размеров. Унификация зданий позволяет производить реконструкцию происходящих в них технологических процессов, т. е. обеспечивает «гибкость» зданий. Одноэтажные здания оборудуют внутрицеховым Покрытия одноэтажных производственных зданий включают: колонны; подстропильная ферма; стропильная ферма;подкрановая балка;мостовой кран Элементами конструкций одноэтажных зданий являются: колонны, стропильные конструкции в виде ферм, балок, арок, jподстропильные конструкции, плиты покрытия, подкрановые балки, фонари, связи. По высоте такие колонны имеют два участка с разной жесткостью, что необходимо учитывать в расчетах. Высоту сечения нижнего участка прямоугольных колонн принимают h1=(1/10...1/14)H, ширину b1= (1/20...1/25)H, где H — длина нижней (подкрановой) части колонны. Общественные здания. Многие здания общественного назначения строят одноэтажными, в частности выставочные павильоны спортивные и зрелищные помещения, крытые рынки, вокзалы. При малых размерах в плане таких зданий конструкции их несложны. При больших размерах в плане, когда нежелательно или недопустимо частое расположение промежуточных опор, для покрытий применяют сложные пространственные системы с разно образными тонкостенными выпуклыми оболочками, висячими мембранами и др. Безбалочные перекрытия · сборные; · монолитные; · сборно-монолитные. Безбалочные сборные перекрытия Безбалочное сборное перекрытие представляет собой систему сборных панелей, опертых непосредственно на капители колонн. Основное конструктивное назначение капителей в том, чтобы обеспечить жесткое сопряжение перекрытия с колоннами, уменьшить размер расчетных пролетов и создать опору для панелей. . Безбалочные панельные перекрытия применяют преимущественно для многоэтажных складон, холодильников, мясокомбинатов, а также для других производственных зданий с большими временными нагрузками. Конструкция сборного безбалочного перекрытия состоит из трех основных элементов: капители, надколонной панели и пролетной панели Безбалочное сборное перекрытие работает подобно ребристому перекрытию с плитами, опертыми по контуру, в котором надколонные панели выполняют роль широких балок. Панели перекрытий выполняют ребристыми или пустотными, а капители — полными или сплошными. Колонны имеют поэтажную разрезку. Колонны каркаса рассчитывают на действие продольной сжимающей силы N от нагрузки на вышележащих этажах и на действие изгибающего момента М от односторонней временной нагрузки на перекрытии. Безбалочные монолитные перекрытия Безбалочное монолитное перекрытие представляет собой сплошную плиту, опертую непосредственно на колонны с капителями. Устройство капителей вызывается конструктивными соображениями, с тем чтобы создать достаточную жесткость в месте сопряжения монолитной плиты с колонной, обеспечить прочность плиты на продавливание по периметру капители, уменьшить расчетный пролет безбалочной плиты и более равномерно распределить моменты по ее ширине.. Безбалочные сборно-монолитные перекрытия В безбалочных сборно-монолитных перекрытиях остовом для монолитного бетона служат сборные элементы — надколенные и пролетные панели. Одно из возможных решений состоит в том, что капители на монтаже временно крепят к колоннам съемными хомутами. Связь между колонной и капителью создается после замоноличивания перекрытия и образования бетонных шпонок на поверхности колонны.
Балки покрытий Балки покрытий могут быть с параллельными поясами и скатные. Балки покрытий делают предварительно напряженными из тяжелого бетона классов В25...В50; из бетона на пористых заполнителях классов В25...В40, армируют их высокопрочными стержнями, канатами, пучками, проволокой (одиночной или сгруппированной по 2...3 проволоки, семипроволочные канаты. Расчетные значения изгибающих моментов и поперечных сил определяют как для свободно лежащей однопролетной балки. В балках с параллельными полками целесообразно уменьшать (обрывать) сечения арматуры в соответствии с эпюрой изгибающих моментов. В двускатных балках более опасным оказывается сечение не в середине пролета, а на расстоянии (0,35...0,40)l от опоры (при уклоне верхней грани 1/12). Поперечную арматуру определяют из расчета прочности балки по наклонным сечениям. Балки покрытий рассчитывают также по деформациям и образованию или раскрытию трещин. Прочность и трещиностойкость балки проверяют также в период ее предварительного обжатия, складирования, транспортирования и монтажа. Типы ферм и их конструкции
Рис. 5.3. Конструктивные схемы железобетонных ферм а -- сегментные; б — арочная раскосная; в,г—полигональные; д,е—с параллельными поясами; ж — треугольная; з - арочная безраскосная.
Усилия в элементах ферм рассчитывают обычными способами строительной механики, чаще всего построением диаграммы Кремоны. Все усилия от покрытия прикладывают в узлы верхнего пояса, а нагрузки от подвесного транспорта — в узлы нижнего пояса. Влияние жесткости узлов в расчете обычно не учитывают, кроме арочных безраскосных ферме редким расположением стоек. Расчет сечения элементов ведут по формулам внецентрен-ного сжатия или растяжения с учетом случайных эксцентрицитетов. Расчетную длину сжатых элементов фермы при учете продольного изгиба принимают 0,8—0,9 / в зависимости от. назначения элемента (пояс, решетка), эксцентрицитета е0 и других параметров по табл. 33 СНиП [9], где I — расстояние между центрами смежных закрепленных узлов.
РАСЧЕТ ФЕРМ При расчете выбирают то сочетание постоянной нагрузки и временной, которые дают наибольшее значение осевого усилия в рассматриваемом элементе. Если на верхнем поясе имеется внеузловая нагрузка, то кроме нормальных сил в сечениях пояса должны быть учтены изгибающие моменты, определяемые как в неразрезной балке с пролетами, равными расстоянию между узлами. В этом случае следует учитывать также предварительное напряжение конструкции. Деформации фермы при предварительном обжатии нижнего пояса и вызванные ими изгибающие моменты в элементах фермы могут быть определены любым методом строительной механики. Укорочение нижнего пояса от предварительного обжатия усилием Р ∆=Р*l/( Ared* Еь) где L — длина нижнего пояса; Ared — площадь поперечного сечения; Еь — модуль упругости бетона. Далее перемещение концов всех элементов фермы определяют с помощью диаграмм. По этим перемещениям находят моменты защемления элементов ферм в основной системе метода перемещений М0. Затем производят распределение неуравновешенных моментов в узлах методом последовательного приближения. В предварительных расчетах приближенно можно принимать Mi = 0,7Ma. По осевым усилиям и изгибающим моментам подбирают сечения арматуры и бетон в элементах фермы. При этом панели верхнего пояса и сжатые стержни решетки рассчитывают как сжатые элементы с расчетной длиной lо; растянутые стержни решетки — как внецентренно растянутые элементы, нижний растянутый пояс фермы при отсутствии внеузловой нагрузки — как центрально-растянутый, поскольку в нем моменты вследствие предварительного напряжения не оказывают существенного влияния. При внеузловой нагрузке нижний пояс рассчитывают как внецентренно растянутый элемент.
ТИПЫ АРОК И ИХ КОНСТРУКЦИИ Арочные железобетонные конструкции применяют для перекрытий пролетов более 36 м. Арки могут быть бесшарнирные, двух- и трехшарнирные с затяжками или на устоях. Бесшарнирные арки более просты по конструкции однако они чувствительны к неравномерным осадкам опор, влиянию ползучести, усадке бетона и температурным деформациям. Чаще других применяют арки двухшарнирные с затяжками. Трехшарнирные арки используют в том случае, если существует опасность перемещения опор, а также для уменьшения веса монтажных элементов в сборных конструкциях. Сечения арок принимают прямоугольными при сравнительно небольших пролетах; двутавровые, коробчатые — при больших пролетах; составные из двух поясов, соединенных решеткой, — при очень больших пролетах; складчатые сечения выбирают когда в покрытии отсутствуют вспомогательные конструкции кровельного ограждения. Очертание оси арки устанавливают так, чтобы она максимально приближалась к кривой давления от преобладающей нагрузки. Очертание кривой давления находят, полагая арочный момент равным нулю (М, = 0). Тогда из выражения МХ = М0 —Ну; у = Мо /Н, где М0 — балочный момент, Н — распор арки. Оси пологих арок выбирают по очертанию квадратной параболы, дуги круга. Конструктивные решения арок разработаны для монолитного и сборного изготовления; в последнем случае арку монтируют из сборных блоков. Конструирование арок производят, как для сжатых элементов. Продольную арматуру в сечении размещают симметрично: при удачно принятом очертании оси арки изгибающие моменты получаются небольшими. Железобетонные затяжки следует делать предварительно напряженными. В местах анкеровки напрягаемой арматуры предусматривают усиление косвенным армированием сварными сетками. Против провисания затяжек устраивают железобетонные подвески.
РАСЧЕТ АРОК Арки рассчитывают на нагрузки от покрытия и арки, снега, расположенного по всему пролету или на половине пролета, и сосредоточенную нагрузку от подвесного транспорта. Двухшарнирная арка с затяжкой является статически неопределимой системой с одним неизвестным. В расчетной схеме очертание пологой двухшарнирной арки принимают по квадратной параболе (f<1/4L) y=4f*x*(L-x)/(L*L) Расчет ведется с учетом влияния перемещений от изгибающих моментов и нормальных сил. Площадь сечения арматуры затяжки предварительно подбирают по распору (без учета продольных сил в арке) H=0,9*q*L2/(8*f) Далее определяют распор параболических арок для различных частных случаев загружения. Значения изгибающих моментов, продольной и поперечной сил в произвольном сечении арки: Мх = М0 - Ну; Nx=Q0sinφ + Hcosφ; Q = Q0cos φ - Hsinφ, где М0 и Q0 — изгибающий момент и поперечная сила в основной системе (балочные момент и поперечная сила). Предварительное напряжение затяжки уменьшает подвижность опор арки и приближает ее работу под нагрузкой к работе арки c неподвижными пятами. При этом распор Н увеличивается, а изгибающий момент арки уменьшается. В процессе предварительного напряжения затяжки сила обжатия Р, действующая на всю конструкцию, распределяется между затяжкой и аркой, вызывая сжатие в затяжке и изгиб со сжатием в арке. Перемещение X системы от усилия Р можно определить из условия равенства суммы реактивных сил затяжки и арки силе предварительного обжатия бетона: (rа+r,)Х = Р. Усилия в затяжке и арке, вызванные единичными перемещениями, r1 = 1/δ3 га = 1/ба Усилия обжатия затяжки N1 и арки Na и изгибающий момент Ма в ключе арки N1= r1*X; Na= r1*X; Ма= Na* f. По вычисленным от различных воздействий усилиям и моментам в арке и усилиям в затяжке определяют максимальные и минимальные их значения и по ним производят подбор поперечных сечений арки и затяжки, а затем арматуры. Затяжки рассчитывают на прочность и трещиностойкость. При расчете арок учитывают их продольный изгиб.
ТИПЫ РАМ И ИХ КОНСТРУКЦИИ Рамы — плоские стержневые системы, геометрическая неизменяемость которых обеспечивается жесткими соединениями в узлах. В зависимости от числа пролетов и этажей рамы подразделяют на однопролетные и многопролетные, одноэтажные и многоэтажные. Часть соединений стоек с ригелями и фундаментами в раме могут быть не жесткими, а шарнирными. В каркасах одноэтажных зданий в рамах из сборных элементов ригели обычно соединяют с колоннами шарнирно и с фундаментами — жестко. В многоэтажных рамах каркасов многоэтажных зданий соединение ригелей с колоннами осуществляют преимущественно жестким. Стойки рам могут соединяться с фундаментами жестко и шарнирно. Применение предварительно напряженных ригелей позволяет существенно увеличить пролеты рамных конструкций. Рамы конструируют в соответствии с характером и значениями ординат огибающих эпюр осевых сил и моментов, полученных в результате расчета при различных расположениях временных нагрузок. Стойки рам армируют как внецетренно сжатые элементы, ригели — как изгибаемые (осевые усилия в них невелики и могут в расчете не учитываться). В угловых узлах монолитных рам напряжения сжатия концентрируются вблизи внутренней грани угла. Наибольшие растягивающие напряжения образуются не у внешней грани, а в пределах средней части диагонального сечения, поэтому при конструировании растянутую арматуру у внешней грани угла обычно плавно закругляют. Криволинейная арматура, стремясь выпрямиться под действием усилия F, вызывает откол бетона по внутренней грани узла, поэтому во входящих углах устанавливают дополнительную поперечную арматуру В последние годы значительное распространение нашли рамные конструкции с использованием предварительного напряжения.
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ФУНДАМЕНТЫОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Наибольшее распространение пристроительстве капитальных объектов имеют железобетонные фундаменты, которые в отличие от бутовых и бетонных хорошо работают не только на сжатие, но и на изгиб. По способу изготовления железобетонные фундаменты делят на: монолитные, возводимые на месте строительства, и сборные, монтируемые из заранее изготовленных элементов — блоков. По конструктивным признакам различают железобетонные фундаменты отдельные, ленточные и сплошные. Отдельные фундаменты наиболее просты по устройству; их делают под колонны каркасов зданий и опоры инженерных сооружений. Для опирания стен по отдельным фундаментам укладывают фундаментные балки. При слабых неоднородных грунтах и различных по величине нагрузках применяют ленточные фундаменты, которые способны выравнивать осадки основания. Ленточные фун
|
|||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-07-16; просмотров: 350; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.129.63.252 (0.02 с.) |