билет № 14

1

Билет № 14

1. Прочность изгибаемого железобетонного эл-та по наклонному сечению. Запишите в общем виде условия прочности по моменту и поперечной силе и по наклонной полосе. Какие меры следует применять если не выполняется одно из указанных условий? Конструктивные требования, предъявляемые к ар-нию наклонного сечения изгибаемого железобетонного элта.как производится подбор поперечной ар-ры?

Разрушение изгибаемого эл-та по наклонному сечению происходит вследствии одновременного действия на него поперечных сил и изгибающих моментов. Расчётная схема усилий в наклонном сечении:

Рис. 3.19. Расчетная схема усилий в наклонном сечении

Расчёт прочности эл-та выполнятся по наклонному сечению по 2-м условиям: на действие поперечной силы и на действие изгибающего момента.

Прочность эл-та по наклонному сечению на действие поперечной силы обеспечивается условием: , где Q- поперечная сила в вершине наклонного сечения от действия опорной

реакции и нагрузки, расположенной на участке от опоры до вершины наклонного сечения; Qb- поперечная сила, воспринимаемая бетоном сжатой зоны под наклонным сечением; Qsw- сумма осевых усилий в хомутах, пересекаемых наклонным сечением;

Qs,inc - сумма проекций на нормаль к оси эл-та осевых усилий в отгибах, пересекаемых наклонным сечением.

Qb=Mb/c, где Mb=φb2 (1+φf +φn )Rbtbh02 (1+φf +φn)≤1.5

Qbmin=φb3 (1+φf +φn )Rbtbh02φf=0.75(bf -b)hf /bh0<0.5-коэф. учитывающий наличие полок

тавровых сечений

Q=QMAX-qc

φn-коэф. учитывающий влияние продольных сил Для сжимающих сил N: φn=-0.1N/Rbtbh0≤0.5 Для растягивающих сил N: φn=-0.2N/Rbtbh0≤0.8

Qsw=∑RswAsw=qsw c0qsw=RswAsw /s ,где

qsw-погонное усилие в поперечных стержнях, отнесённое к ед. длины эл-та; S-шаг поперечных стержней;

Asw-площадь сечения хомутов в одной плоскости;

2

Qs,inc=∑RswAswsinθ , где θ- угол наклона отгибов.

Для расчётного наклонного сечения эл-ов армированных поперечными стержнями без отгибов С0=

М b M sw

Для обесепчения прочности по наклонному сечению на участке между соседними хомутами необходимо выполнение условия:

qsw≥Qbmin/2h0

Прочность эл-та по наклонному сечению на действие изгибающего момента обеспечивается следующими условиями:

MD ≤Ms +Msw +Ms,inc

Ms=Rs Aszs

Msw=∑RsAswzsw Ms,inc=∑RsAs,inczs,inc, где

MD-изгибающий момент от нагрузки и опорной реакции балки (при их расчётном значении), действующих на рассматриваемом участке балки, взятый относительно точки D.

Ms- сумма моментов от усилий в продольной ар-ре относительно той же точки

Msw-сумма моментов от усилий в поперечных ар-рных стержнях, пересекаемых наклонным сечением, относительно точке D.

Ms,inc- тоже от усилий в отгибах Конструктивные требования:

Диаметр поперечных стержней задают из условия точечной сварки так, чтобы отношение диаметра поперечного стержня к диаметру продольного стержня составляло 1/3…1/4.

Концевые выпуски продольных и поперечных стержней каркаса должны быть не менее 0,5 d1+d2 или 0,5 d2+d1 и не менее 20 мм.

По расчётноконструктивным требованиям расстояние между поперечными стержнями должно быть: в балках высотой до 400 мм не более h/2 и не менее 150 мм, в балках высотой свыше 400 ммне более h/3 и не менее 500 мм (требование для приопорных участков ¼ пролёта), в остальной части эл-та не более 3/4h и не более 500 мм.

Для плит, армированных сварными или вязанами сетками, общее сечение поперечных стержней принимают не менее 10% сечения рабочей ар-ры, размещённой в месте наибольшего изгибающего момента. Шаг 250…300 мм, но не более чем 350 мм.

2. Приведите расчетные схемы внецентренно-сжатых и сжато-изогнутых сплошных колонн. Опишите методику подбора сечения сплошной внецентренно-сжатой колонны.

Расчетная длина колонны в плоскости рамы ly зависит от формы потери устойчивости и определяется как произведение геометрической длины l на коэф-т μ: ly=μl.Расчетная длину верхнего и нижнего участков колонны из плоскости рамы принимают равной наибольшему расстоянию между точками закрепления колонны от смещения вдоль здания.

3

Для определения значения μ1 следует рассмотреть условия закрепления концов колонны. Нижний конец колонны одноэтажного производственного здания обычно принимается защемленным. Для верхнего конца нормами проектирования предусмотрены четыре расчетные схемы закрепления.

Колонны однопролетных рам с шарнирнымопиранием ригеля (б). В этом случае считается, что верхний конец колонны свободен.

Колонны однопролетных рам с жесткими узлами сопряжения ригеля с колоннами (в). Считается, что колонна имеет верхний конец, закрепленный только от поворота.

Колонны двух- и многопролетных рам с шарнирнымопиранием ригелей (г). При такой схеме колонна имеет неподвижный шарнирно опертый верхний конец.

Колонны двух- и многопролетных рам с жестким сопряжением ригеля с колоннами. Колонна имеет неподвижный и закрепленный от поворота верхний конец (д).

Подбор сечения. Для симметричного двутавраix ~ 0,43h,рх ~ 0,35h, гдеh — высота сечения колонны, назначенная при компоновке рамы. В таком случае

4

По полученным значениямтх и λx по СНиПу определяют коэффициент η. В первом приближении можно принять соотношение площадей полки и стенкиAf/Aw = 0,5. Зная значения приведенного эксцентриситетаmef= ηтх и условную гибкость λx , по СНиПу получим значение коэффициента φβ, по формуле Атр=N/(φeRyγc) требуемую площадь сечения Атр.

По требуемой площадиАтр подбирают по сортаменту прокатный двутавр с параллельными гранями полок или компонуют сечение из трех листов. Наиболее выгодным по расходу стали является тонкостенное сечение. Однако минимальная толщина листов ограничивается условиями местной устойчивости.

Вцелях предотвращения потери местной устойчивости стенки ее условная гибкость не должна превышать предельной λuw.

Вряде случаев целесообразно уменьшить толщину стенки, принявhef/tw= 80... 120, гдеtw = (6, 8, 10, 12) мм, и обеспечить ее устойчивость постановкой продольных ребер

Продольные ребра включаются в расчетное сечение колонны. Постановка продольных ребер значительно увеличивает трудоемкость изготовления колонны и целесообразна только при большой ее ширине (свыше 1000 мм).

Нормы допускают использование закритической работы стенки. В этом случае неустойчивую часть стенки «а» считают выключившейся из работы и в расчетное сечение колонны включают в запас устойчивости два крайних участка cтенки. Исключение части стенки из расчетного сечения учитывается только при определении площади сечения А, все прочие геометрические характеристики определяются для целого сечения.

Назначив толщину стенки, определяют требуемую площадь полкиAf

5

или

если местная устойчивость стенки не обеспечена.

Толщину полки назначают с учетом условия местной устойчивости. Для не окаймленной полки двутавра и тавра предельное отношение ширины свесаbef к толщине tf определяется по формуле

Для других типов сечений предельные значения [bef/tf] указаны в нормах.

Скомпоновав сечение колонны, проводят проверку ее устойчивости в плоскости и из плоскости действия момента по формулам N/(φeА)≤ Ryγcи N/(cφyА)≤ Ryγc

Сварные швы, соединяющие стенку и полки в составных сечениях, следует выполнять сплошными. Высоту швов назначают в зависимости от толщины полок.

3. Какие строительные материалы используются для защиты от ионизирующих излучений. Конкретизируйте область их применения. Сравнительные недостатки и преимущества

Наряду с обычным бетоном в отдельных местах АЭС используются бетоны, обладающие повышенными защитными характеристиками (при небольшой толщине эффективное поглощение γ- квантов или изменение спектра нейтронного излучения). Использование таких бетонов позволяет уменьшить толщину защиты, что бывает необходимо, особенно в зоне расположения реакторной установки, сократить длину коммуникаций, проходок, а также более компактно расположить оборудование.

I) Особотяжелые бетоны (плотность > 2,5 т/м3). Позволяют снизить толщину защитных конструкций: для обычного бетона 1м равен особотяжелого бетона (3600 кг/м3) – 0,66 м. Более эффективно поглощают потоки γ-излучения. Такая плотность достигается путем использования железосодержащих заполнителей высокой плотности. В качестве тяжелого заполнителя используют сырье металлической промышленности (окатыши). Руду дробят (содержание железа 70-80%), затем спекают в окатыши. В качестве мелкого заполнителя – окалина (побочный продукт прокатки листового металла). В качестве вяжущего используется портландцемент (реже шлакопортландцемент). С подобным составом возможно получить бетон плотностью до 3300 кг/м3. Для получения бетона более высокой плотности (до 3600 кг/м3) – в качестве мелкого заполнителя применяют чугунную дробь. Объем особотяжелого бетона на станции 2000-3000 м3 (<1%).

Недостатки:

1)Необходимость в доставке на стройплощадку и хранении дополнительного материала (окатышей, окалины)

2)Потребность в заводе металлических конструкций на небольшом расстоянии

3)Увеличение стоимости бетона

4)Проблемы с подачей, уплотнением и транспортировкой бетонной смеси (опасность расслаивания; выпадения металла вниз)

5)Ухудшается удобоукладываемость смеси.

6)Уменьшается объем замеса бетона.

7)Трудно выгружать из автобетоносмесителя.

8)Свободное сбрасывание смеси допускается с высоты до 2 м, а при бетонировании перекрытий – не более 1 м.

6

Из-за применения чугунной дроби: при транспортировке, укладке, вибрировании возникает опасность расслоения бетонной смеси и выпадении дроби в осадок. Так же такие бетоны необходимо более тщательно перемешивать, следовательно, больший расход энергии.

Резко понижаются реологические (текучие) характеристики смеси, уменьшается объем замеса бетона, трудно выгружать из автобетоносмесителя, расслоение в результате перевибрирования.

II) Серпентинитовый бетон (с повышенным содержанием химически связанной воды). Практически все изготавливаются с использованием в качестве крупного (а иногда и мелкого) заполнителя серпентинита Mg6(Si4O10)(OH)8, основным составляющим минералом которой является серпентин. Содержание химически связанной воды в серпентините 15%, а в серпентинитовом бетоне 12%. Вода затворения в таком бетоне сохраняется при температуре до 400 °С. Эффективно снижает энергию нейтронов, поэтому применяется в сухой защите, окружающей активную зону, а так же в конструкциях опорной фермы. По способу укладки ничем не отличается от обычного бетона.

III) Борсодержащие бетоны. В бетон добавляется (около 30-40 кг/м3) карбид бора (В4С). Бор обладает эффективным сечением захвата тепловых нейтронов, что обеспечивает повышенную защиту от этой части спектра излучения. Применяется только в близи реактора (в опорной ферме). Очень маленький объем на станции.

4. Способы и приемы выполнения монтажных операций

Захват конструкций для их подъема выполняют с помощью различных захватных приспособлений. В зависимости от характера конструкций их захватывают различными приемами: в обхват (балки, колонны и др.), за петли (железобетонные плиты, блоки и пр.) или специальными захватами

(металлические и железобетонные конструкции).

Захватные приспособления по их назначению подразделяют науниверсальные (они пригодны для захвата многих видов конструкций) и специализированные - для отдельных видов конструкций.

По способу управления различают управляемые захваты, которые можно раскрывать, находясь на некотором расстоянии от них (дистанционные), и неуправляемые, для раскрытия (или отцепки) которых монтажник должен до них добраться. Управляемые захваты могут иметь электропривод или электромагнит, облегчающие управление их раскрытием после установки конструкций.

Подъем и установку конструкций на опоры можно осуществлять различными способами: поворотом, скольжением, вертикальным подъемом, наращиванием, подращиванием, надвижкой (накаткой), навесной или полунавесной сборкой.

Поворотом поднимают вертикальные конструкции - колонны, мачты, трубы и др. База конструкции должна находиться на опоре, а в некоторых случаях может быть шарнирно закреплена на ней. По мере подъема конструкции краном или подъемниками база остается на месте, а верх конструкции постепенно поднимают до придания конструкции вертикального положения.

Скольжением можно поднимать те же конструкции. При этом одновременно с подъемом верха конструкции база ее скользит по направляющим (или перемещается на тележке) и подтягивается к опоре.

Вертикальный подъем используют для всех конструкций, устанавливаемых на ранее закрепленные.

Вертикальные сооружения возводят способами наращивания, когда вышележащие конструкции устанавливают на смонтированную часть сооружения, и подращивания. В этом случае сначала устанавливают верхнюю часть сооружения, затем ее поднимают на некоторую высоту, подводят под нее следующую от верха часть и соединяют их вместе, и так последовательно поднимают смонтированную часть сооружения до окончания монтажа на полную высоту. Эти способы применяют при монтаже башен, высоких резервуаров и зданий.

Способ надвижки (накатки) конструкций используют при монтаже протяженных сооружений (мостов, путепроводов, ферм покрытия и др.), а также если сооружение частично или полностью смонтировано в стороне от опор.

Навесная сборка заключается в установке (навеске) конструкций на ранее установленные без их опирания на другую опору до окончания монтажа целого пролета. Полунавесная сборка отличается тем, что навешиваемые элементы в пролете частично опирают на временные опоры. Оба эти способа

7

применяют чаще всего для монтажа неразрезных пролетных сооружений мостов и других пространственных горизонтально расположенных конструкций.

Точность установки конструкции определяется соответствующими приемами и средствами, которые используют при монтаже. Большинство конструкций устанавливают свободно, не применяя средств, ограничивающих их перемещение.

При ограниченно свободной установке используют приспособления, частично ограничивающие свободу перемещения устанавливаемых элементов в одном или нескольких направлениях (фиксаторы, кондукторы и др.).

Ограниченная установка достигается применением оборудования, ограничивающего перемещение элементов во всех направлениях. К такому оборудованию относятся установочные туры с набором калиброванных распорок, рамно-шарнирные индикаторы и др.

Выверка конструкций состоит из контроля положения элементов после их установки и исправления положения при отклонениях, превышающих допустимые показатели.

Безвыверочная установка возможна только для конструкций, изготовленных с высокой точностью. Например, колонны изготовляют с фрезерованными торцами, и с такой же точностью должны быть изготовлены опоры для их установки.

Инструментальная выверка — наиболее распространенный способ проверки положения смонтированных конструкций. Для этого используют теодолиты, нивелиры и другие геодезические инструменты.

Визуальная выверка не обеспечивает высокой точности измерений, так как зависит в основном от опыта проверяющего, который пользуется простейшими средствами:

отвесами, линейками, шаблонами и т. п.

Временным закреплением конструкций после их выверки достигают устойчивости конструкций в проектном положении. Для этой цели используют средства индивидуальные - клинья, расчалки, подкосы, распорки или групповые - кондукторы, рамно-шарнирные индикаторы и др.

5. Оплата труда в строительстве.

В основе организации оплаты труда в строительстве лежат:

тарифная система; нормы времени и расценки на строительные, монтажные и ремонтностроительные работы; формы и системы оплаты труда.

В строительстве существуют две главные формы оплаты труда — сдельная и повременная.

Сдельная форма оплаты труда является наиболее распространенной в строительстве. Для ее внедрения необходимо соблюдение двух обязательных условий: наличие технически обоснованных норм затрат труда и четкий учет количества и качества выполненных работ.

1. Прямая сдельная оплата труда, когда заработок работника определяется на основе сдельных расценок и объема выполненных работ.

Сдельная система оплаты труда бывает прямая, индивидуальная, звеньевая, бригадная (коллективная).

2.Сдельно-премиальная система — это такая оплата труда, при которой наряду с заработной платой по прямым сдельным расценкам работник получает премию за достижение определенных показателей в работе. Премия может выплачиваться всему коллективу звена, бригады, а также работающим индивидуально.

3.При сдельно-прогрессивной системе выработка работника строительного производства в пределах установленной исходной нормы (базы) оплачивается по основным (неизменным) сдельным расценкам, а вся выработка сверх установленной базы — по повышенным сдельным расценкам.

8

4. Сущность косвенно-сдельной системы оплаты труда состоит в том, что размер заработной платы работника (обычно вспомогательных рабочих), оплачиваемого по данной системе, ставится в прямую зависимость от результатов труда обслуживаемых им рабочих.

Повременной формой оплаты труда называется такая форма оплаты, которая зависит от продолжительности работы (час, день, месяц) и квалификации работника независимо от объема выполненной работы.

В целях материального стимулирования работников в строительстве применяется также повременно-премиальная система оплаты труда, при которой в дополнение к заработку за отработанное время работники получают премию за достижение определенных показателей (результатов) работы.