ЖБК новые 2015

1. Для однопролетного шарнирно опертого ригеля при действии равномерно распределенной нагрузки покажите эпюры внутренних усилий и места расчетных сечений по прочности. Как определить требуемое количество продольной арматуры? Приведите схему армирования ригеля продольной и поперечной арматурой в соответствии с эпюрами М и Q .

2. Для сплошной железобетонной плиты перекрытия, жестко опертой по четырем сторонам, при соотношении сторон меньше 2:1 приведите эпюры изгибающих моментов и дайте схему армирования.

3. Приведите конструктивное решение ребристой предварительно напряженной плиты перекрытия с поперечными ребрами. Приведите схемы армирования таких плит и укажите рабочую арматуру в полке при различных шагах поперечных ребер.

При отсутствии поперечных ребер полка плиты работает между продольными ребрами (рабочая арматура в сетке С1 - поперечная). При наличии поперечных ребер рабочей становится продольная и поперечная арматура сетки С1. Если шаг поперечных ребер такой, что а/b > 2 - рабочей арматурой в сетке С1 становится продольная арматура

4. Какие факторы определяют прочность каменной кладки? Назовите виды армирования кладки. Какие требования предъявляются к сетчатому армированию кладки: диаметр стержней, расстояние между стержнями в сетках и в рядах кладки. Объясните эффект повышения прочности каменной кладки при сетчатом армировании.

Факторы, влияющие на прочность кладки: прочность камня, размеры камня, форма камня, наличие пустот в камне, прочность и деформативные свойства затвердевшего раствора, качество кладки и удобоукладываемость раствора, перевязка кладки, степень сцепления раствора с камнем

Виды армирования:

1) поперечное (сетчатое),

2) посредством включения железобетона,

3) посредством обоймы,

4) продольное

Арматурные сетки в кирпичной кладке располагаются в соответствии с конструктивными требованиями. Сетки укладываются не реже, чем через пять рядов кирпичной кладки из одинарного кирпича, через четыре ряда кладки из утолщенного кирпича и через три ряда кладки из керамических камней.

Сетки изготавливаются из арматуры ¯ 3...5, класс Вр500; ¯ 6 класс А240. Размер ячейки сеток 3х3 ... 12х12 см.

Швы кладки армокаменных конструкций должны иметь толщину, превышающую диаметр арматуры не менее чем на 4 мм. При диаметре 4 мм, толщина сетки 8 мм, что требует предельной толщины шва 12 мм (стандартная толщина горизонтального шва). При диаметре 5 и 6 мм применяются сетки-зигзаг.

Элементы с сетчатым армированием выполняются на растворах марки не ниже М50. Механизм увеличения прочности кладки при расположении в ее горизонтальных швах арматурных сетках состоит в том, что сетки стесняют поперечные деформации кладки от вертикальной нагрузки и тем самым увеличивают прочность каменной кладки.

1 - обыкновенная кладочная сетка,

2,3 - сетки-зигзаг

5. Приведите конструктивные решения пустотной предварительно-напряженной плиты перекрытия. Дайте схему армирования плиты. Назовите рабочую арматуру. Какие классы бетона и арматуры используются для изготовления таких плит?

Рабочей арматурой является нижняя продольная напрягаемая арматура плиты (НС), а также поперечная арматура каркасов К1.

Для предварительно напряженных железобетонных конструкций при использовании стержневой термомеханически упрочненной арматуры классов А600, А800, А1000 применяется тяжелый бетон класса не ниже В20

6. Каким способом можно выполнять стыкование вертикальной рабочей арматуры колонн монолитных многоэтажных зданий? Как определяется длина арматурных выпусков?

В монолитных многоэтажных зданиях стыки продольной арматуры колонн устаиваются в уровне верха перекрытий. Устройство стыков связано с выбором способа стыкового соединения стержней, а также с выполнением ряда конструктивных требований.

Основными способами соединения стержней являются:

o стыки арматурных стержней внахлестку без сварки (а); o стыкование арматуры с применением сварки (б);

oстыки арматурных стержней с применением специальных механических устройств, например, отпрессованных (в) или резьбовых муфт (г).

Продольная арматура колонн, как правило, стыкуется внахлестку без сварки. Длина арматурных выпусков определяется по формуле :

сит от – расчетного сопротивления арматуры растяжению Rs; расчетного сопротивления бетона растяжению Rbt; коэффициентов η1, η2, соответственно, учитывающих: влияние вида поверхности арматуры и размер диаметра арматуры ds (η1=2,5 для арматуры классов А400,А500; η2=1 при ds≤32 мм; η2=0,9 при ds=36 мм и ds=40

мм);

o As,cal , As,ef – площадь поперечного сечения арматуры, требуемая, соответственно, по расчету и фактически установленная;

oкоэффициент, который принимает при 50% стыкуемых в одном сечении стержней следующие значения: α=1,2 для растянутых стержней, α=0,9 для сжатых стержней (при стыковании всей арматуры в одном сечении α=2).

Влюбом случае фактическая длина анкеровки принимается не менее 0,4× α×l 0,an, а также не менее 20ds и не менее 250 мм.

Из-за переменной высоты балки при равномерно распределенной нагрузке расчетное сечение расположено не в средине пролета, а на удалении Х от опоры. При уклоне верхней пояса балки 1:12 расчетным является сечение, отстоящее от опоры на расстоя-

нии Х=0,37l

Армирование столбов:

1 - продольная арматура, 2 - поперечная арматуры, 3 - шпильки для соединения сеток, составленных из позиций 1 и 2.

Армирование перемычек:

4 - продольные стержни, 5 - дополнительные продольные стержни (при высоте перемычки >700 мм), 6 - поперечные стержни, 7 - шпильки для соединения клоских каркасов, составленных из позиций 4;5;6.

Конструктивные элементы многоэтажного каркасного здания:

1 - колонна нижняя двухконсольная, 2 - колонна средняя двухконсольная, 3 - ригель двухполочный для опирания многопустотных плит, 4 - многопустотная рядовая плита перекрытия, 5 - многопустотная междуколонная плита перекрытия, 6 - столбчатый фундамент (башмак под колонну, фундаментная плита), 7 - диафрагма жесткости, 8 - фундамент под диафрагму жесткости

Диафрагма жесткости включает в себя колонны и железобетонные стенки, совместная работа которых обеспечивается соединительными элементами. Железобетонные стенки имеют поэтажную разрезку и стыкуются в горизонтальных швах. Кроме того, стенки в пределах этажа могут быть составными, иметь проем, а также включать себя полки для опирания плит перекрытия

В здании или в каждом температурно-усадочном блоке здания необходимо устройство минимум трех диафрагм жесткости с горизонтальными осями, не пересекающимися в одной точке (две диафрагмы одного направления и одна диафрагма нормальная двум первым). Диафрагмы жесткости воспринимают горизонтальную (ветровую) нагрузку, действующую на здание.

При организации жесткого стыка (а) выпуски верхней продольной арматуры ригелей объединяются на сварке между собой с использованием дополнительного арматурного стержня, пропускаемого в отверстие в колонне на уровне стыкуемых стержней. Стык омоноличивается. В опорном сечении ригеля будут действовать усилия M и Q.

Шарнирное сопряжение ригеля с колонной (б) достигается свободным опиранием ригеля на консоль колонны. Сварка закладных носит фиксирующий характер. В опорном сечении ригеля будет действовать усилие Q.

Вопорном сечении ригеля при полужестком стыке (в) действуют усилия М и Q, но

вотличии от жесткого стыка величина усилия в опорном сечении Мопор будет зависить от несущей способности закладной, которая объединяет верхнюю закладную опорной части ригеля и закладную колонны.

17. Приведите конструктивную схему и схему армирования сплошной сборной плиты перекрытия, опертой шарнирно по трем сторонам. Назовите функцию перекрытий в многоэтажных зданиях. Объясните необходимость замоноличивания швов между сборными плитами перекрытий.

а - конструктивная схема, б - схема армирования 1,2 - закладные детали, 3 - монтажные петли, 4 - каналы для скрытой электропроводки, 5 - объемный арматурный каркас, 6,7 - угловые сетки

Для крупнопанельных зданий, проектируемых, прежде всего, с перекрестностеновой конструктивной системой, применяются гладкие плиты, шарнирно опертые на четыре (три) стороны с работой на изгиб из плоскости в двух направлениях. Из рабочей продольной арматуры двух направлений формируется нижняя сетка плиты, которая вместе с верхней сеткой конструктивного армирования входит в состав объемного арматурного каркаса.

Для обеспечения пространственной устойчивости панельного здания собранного из сборных железобетонных элементов необходимо, чтобы перекрытие (покрытие) представляло собой жесткий диск. Это достигается сопряжением на сварке закладных деталей, а также заполнением швов между плитами.

18. Приведите конструктивную схему сборной железобетонной оболочки положительной гауссовой кривизны на квадратном плане 36×36 м. Перечислите действующие в оболочке усилия. Почему требуется установка дополнительной арматуры в угловых зонах оболочки?

Тонкостенные оболочки покрытия вследствие малой жесткости на изгиб могут рассчитываться по безмоментной теории

При действии равномерно распределенной нагрузки:

∙в оболочке возникают сжимающие напряжения Nx, Ny;

∙по контуру оболочки - сдвигающие напряжения Sxy

Главные напряжения:

в угловых зонах оболочки приобретают отрицательное значение, для восприятия которых в этих зонах устанавливаются наклоненные арматурные стержни