билет № 02

1

Билет № 2

1. Прочность бетона. Назовите основные нормированные прочностные характеристики бетона. Как они используются в расчётах железобетонных конструкций?

Кубиковая прочность (R) бетона при сжатиихарактеристика никогда прямо в расчёт не вводится, но по ней можно охарактеризовать все другие характеристики. Опятами установлено, что прочность бетона одного и того же состава зависит от размера куба: если временное сопротивление сжатию бетона для базового куба с ребром 15 см равно R, то для куба с ребром 20 см оно уменьшается и равно приблизительно 0,93 R , а для куба с ребром 10 см увеличивается и равно 1,1R.

Рис. 1.4. Характер разрушения бетонных кубов а—при трении но опорным плоскостям; б—при отсутствии трения

Призменная прочность бетона при сжатии. Ж.б конструкции по форме отличаются от кубов, поэтому кубиковая прочность бетона не может быть непосредственно использована в расчётах прочности элементарных конструкций. Поэтому исп. призменная прочность Rb – временное сопротивление осевому сжатию бетонных призм. Она меньше кубиковой и уменьшается с увеличением отношения h/a.

Рис. 1.5. График зависимости призменной прочности бетона от отношения размеров испытываемого образца

Rb 0.75R –это основная характеристика прочности бетона.

Прочность бетона при срезе и скалывании. Сопротивление срезу зёрен крупных заполнителей, работающих как шпонки в плоскости среза, оказывает существенное влияние. При срезе распределение напряжений по площади сечения считается равномерным. Временное сопротивление бетона при срезе можно определить по эмпирической формуле:

Rsh= 0,7 RbRbt или Rsh 2Rbt

В ж.б конструкциях чистый срез встречается редкообычно он сопровождается действием продольных сил.

2

Прочность бетона при осевом растяжении- это прочность бетона при растяжении, выявляемая путём испытания контрольных образцов.

Rbt=M/(W ), где W-момент сопротивления сечения M-изгибающий момент

- коэф. учитывающий криволинейный характер эпюры напряжений в бетоне, вследствие развития пластических деформаций.

2. Расчет конструкций по предельным состояниям. Первая и вторая группы предельных

состояний. Основное условие (неравенство). Основные коэффициенты надежности

Предельным считается состояние конструкции, при котором она перестает удовлетворять эксплуатационным требованиям.

Предельные состояния могут быть разными. Нельзя допускать глобальное разрушение конструкции, это требование абсолютно. Но и нельзя, чтобы конструкция имела такие прогибы или, например, колебания, при которых даже внутри исправного сооружения люди или оборудование не могли бы нормально работать.

Различают две группы предельных состояний.

Первая группа включает в себя потерю несущей способности и (или) полную непригодность конструкции к эксплуатации вследствие разрушения материала, потери устойчивости, превращения конструкции в геометрически изменяемую систему, качественного изменения конфигурации, чрезмерных пластических деформаций и т.д.

Вторая группа предельных состояний характеризуется затруднением нормальной эксплуатации сооружения или снижением его долговечности вследствие недопустимых перемещений (прогибов, осадок опор, колебаний, трещин и т.д.).

Расчет должен гарантировать невозможность возникновения всех предельных состояний.

Рассмотрим каждую группу предельных состояний отдельно.

Первая группа предельных состояний

Предельные состояния первой группы проверяются расчетом на максимально возможные

где N предельное наибольшее усилие в конструкции от внешних воздействий и S предельная наименьшая несущая способность конструкции. Из этого неравенства выводятся расчетные формулы для проверки и подбора сечений различных элементов.

Левая часть неравенства (3.1). Усилия в конструктивном элементе вызываются внешними нагрузками и воздействиями. Различают нормативные и расчетные нагрузки.

Нормативные нагрузки это нагрузки нормальной эксплуатации, которые даются в СНиП 2.01.07 85 "Нагрузки и воздействия". Эти нагрузки определены с помощью статистических наблюдений. Нормативные нагрузки от технологического оборудования приводятся в соответствующей документации.

Однако за время службы конструкции нормативные нагрузки могут быть случайно превышены (сильный снегопад в Сочи!). Максимально возможные нагрузки называются расчетными и именно они используются при расчете по первой группе предельных состояний. Нормативные и расчетные нагрузки

связаны между собой с помощью коэффициента надежности по нагрузке f :

(расчетная нагрузка) = (нормативная нагрузка) f

Коэффициент f зависит от вида нагрузки. Например, изменчивость собственного веса МК очень мала, и нормы принимают в данном случае f =1,05. Гораздо более изменчивы снеговые и ветровые нагрузки, и для них f =1,4.

На конструкцию могут одновременно действовать несколько нагрузок. Маловероятно, что все они также одновременно достигнут расчетной величины. Это обстоятельство учитывается коэффициентом сочетаний 1.

3

Надежность сооружения должна соответствовать его назначению и степени ответственности. Например, АЭС или сооружения, где может быть скопление людей, должны быть более надежными, чем, скажем, овощехранилища. Для оценки ответственности сооружения в нормы введен коэффициент надежности по ответственности n.

В итоге левая часть расчетного неравенства может быть представлена как

N n Fi fi i ,

где Fi усилие от iтой отдельной нагрузки.

Правая часть неравенства (3.1).

Правая часть неравенства (3.1), напоминаем, представляет собой несущую способность

конструкции. Ее можно представить как

S A R c ,

где А геометрический фактор поперечного сечения (площадь, момент сопротивления и т.д.), R расчетное сопротивление стали и с коэффициент условий работы, который учитывает ряд не поддающихся прямому расчету факторов (например, случайное искривление сжатого стержня)1.

Расчетное сопротивление R получают делением нормативного сопротивления Rn на

коэффициент надежности по материалу m:

R=Rn/ m.

Нормативное сопротивление представляет собой минимальную величину временного сопротивления Run или предела текучести стали Ryn, оговоренную в стандартах на сталь и СНиП. Расчетное сопротивление и коэффициент надежности по материалу определены с помощью статистических исследований.

Указанные в СНиП коэффициенты m изменяются от 1,05 до 1,15. Бóльшие значения относятся к высокопрочным сталям, разброс качеств которых значительнее.

Для большинства сталей расчетное сопротивление устанавливается на базе предела текучести и обозначается Rу. Расчетное сопротивление на базе временного сопротивления обозначено Ru.

По методике допускаемых напряжений условие прочности растянутого стержняT / k [ ] , где T предел текучести и коэффициент запаса k =const. По первой группе предельных состояний, используя наши обозначения, из условия прочности стержня получим свой

нагрузки ( f ) и изменчивости условий работы ( с). Каждую из составляющих коэффициента k

(материалы, нагрузки и т.д.) можно изучать отдельно, получая в итоге научно обоснованную величину коэффициента запаса.

Вторая группа предельных состояний

Условие расчета по второй группе предельных состояний чаще всего сводится к проверке условия

fmax fu,

где fmax максимальный прогиб при действии нормативной нагрузки2, а fu, предельный прогиб по СНиП "Нагрузки и воздействия" (дается в зависимости пролета балки, наличия под ней перегородок и других требований). В отдельных случаях проверяют углы поворота и другие перемещения.

3. Представить схемы плана, разреза с обозначением основных конструктивных элементов одноэтажного двухпролетного производственного здания в сборном железобетоне с мостовыми кранами. Пролеты – по 18м, высота до низа стропильных конструкций – 13,2 м, шаг колонн – 6 м. Указать и обосновать состав покрытия

1 Величины коэффициента условий работы даются в СНиП.

4

Т.к. небольшой пролет, то принимаем более тяжелые и дешевые материалы покрытия

5

1 –дополнительный слойкровельногоматериаланаплавитьсодногоскатакровли; 2– дополнительный слой пароизоляционного материаланаплавить содного скатакровли; 3–оцинкованная стальтолщиной0.8мм

4. Состав работ при устройстве монолитных железобетонных конструкций. Назовите основные виды опалубки и области их применения. Назначение опалубки и требования, предъявляемые к опалубкам. Изобразите схему крупнощитовой опалубки (на примере возведения объекта теплоэнергетического строительства)

Комплекс работ по возведению монолитных бетонных и ж/б конструкций состоит из заготовительных, транспортных и монтажно-укладочных процессов.

Опалубка – это временная вспомогательная конструкция, обеспечивающая заданные геометрические размеры и очертания бетонного элемента конструкции, в которую укладывают бетонную смесь. Требования к опалубке:

прочность, т.к. на нее действуют силы от веса бетона, арматуры и сила бокового распора бетонной смеси; устойчивость (не должна менять проектного положения);

геометрическая неизменяемость (не должна менять проектной формы и размеров); чистота поверхности; отсутствие адгезии (прилипания) с бетоном;

технологичность (простота сборки и разборки).

В зависимости от вида и конструктивных характеристик, возводимых бетонных и железобетонных элементов, конструкций бетонирование ведут с помощью различных типов опалубок: разборнопереставной, подвесной, скользящей, подъемно-переставной, объемно-переставной, катучей, несъемной, необорачиваемой.

Разборно-переставная опалубка .Эту опалубку применяют для ленточных, прямоугольных под колонну, ступенчатых фундаментов.

Подвесную опалубку применяют при бетонировании конструкций, расположенных на большой высоте. Скользящую опалубку применяют при возведении силосов, труб, ядер жесткости и стен зданий повышенной этажности.

Подъемно-переставную применяют при бетонировании сооружений большой высоты постоянного и переменного сечения. В такой опалубке бетонируют дымовые трубы, телевизионные башни, градирни. Объемно-переставную опалубку применяют при возведении многоэтажных зданий с монолитными стенами и перекрытиями.

6

Катучая опалубка состоит из отдельных блоков, которые периодически передвигаются по рельсовому пути на каиках или колесах по бетонной подготовке вдоль бетонируемого здания. Их применяют при бетонировании тоннелей, коллекторов, подпорных стенок, путепроводов.

Несъемная опалубка в процессе бетонирования прочно связывается с основной конструкцией и становится ее частью. Применяют при бетонировании сводов, массивных фундаментов. Необорачиваемую опалубку изготовляют на месте, применяют в тех случаях, когда многократное использование опалубки в силу тех или иных причин невозможно (для единичных нетиповых конструкций, не имеющих повторяющих элементов).

К простым типам опалубки из крупноразмерных опалубочных систем относится крупнощитовая. Щиты опалубки стен и перекрытий соответствуют по размерам бетонируемой ячейке здания, площадь щитов может составлять от 5 до 70 м2 и более. Для бетонирования можно использовать щит и меньшего размера с определенным модулем, с тем, чтобы собирать из них опалубочные поверхности для различных ячеек зданий с различными планировочными решениями.

Основным элементом опалубки является крупноразмерный щит обычно каркасной конструкции. Каркас выполняют из металла, палуба может быть как металлической, так и деревянной (большей частью из водостойкой фанеры). Щит, кроме того, оборудуют пространственными ребрами жесткости, как вертикальными, так и горизонтальными, а также подмостями для бетонирования с ограждением

(рис. 1).

Для точной установки и распалубки в нижней части щита устанавливают винтовые домкраты, для возможности опрокидывания щита при распалубке в нижней части палубы установлены специальные опоры. Для восприятия давления бетонной смеси, противостоящие щиты объединены стяжными болтами. Верхние стяжные болты большей частью проходят выше опалубки и остаются выше бетона при бетонировании стен. Нижний ряд стяжных болтов большей частью устанавливают не дальше 10—15 см от низа, с тем, чтобы отверстия, образованные в стенах, после извлечения болтов находились под полом. Горизонтальными несущими элементами служат унифицированные детали, соединяемые с элементами AZ. Последние можно устанавливать также горизонтально. При бетонировании зданий и сооружений несущие элементы AZ объединяют по высоте с помощью накладок на болтах.

В комплекте с унифицированными элементами имеются подкосы с винтовыми домкратами и подмости с ограждением. Закрепляют подкосы с помощью клиньев специальной конфигурации, подмости — болтами.

Высоту щитов принимают обычно равной высоте этажа.

Щиты изготовляют нескольких типоразмеров по длине с модульным изменением размеров. Масса опалубки составляет от 60 до 75 кг/м2 оборачиваемость ее - от 200 до 300 раз, а использование фанерной палубы — до 100 раз.

5. Ценообразование в строительстве. Структура сметных затрат.

7

механизм ценообразования в строительстве имеет специфические особенности. Прежде всего это связано с индивидуальным характером строящихся зданий и сооружений. Стоимость строительной продукции также связана с местными условиями строительства, большое влияние на нее оказывают природные, экономико-географические факторы и территориальные различия в условиях оплаты труда рабочих-строителей. На механизме ценообразования сказываются и особенности строительства как отрасли народного хозяйства: многообразие строительной продукции, длительный производственный цикл по сравнению с другими отраслями материального производства, высокая материалоемкость.

Особенность формирования цены на строительную продукцию состоит и в том, что в этом процессе одновременно участвуют проектировщик, заказчик и подрядчик.

Основные задачи рыночной системы ценообразования и сметного нормирования в строительстве следующие:

формирование свободных (договорных) цен на строительную продукцию;

обеспечение полного набора сметных нормативов (элементных и укрупненных) и различных условий их применения при самостоятельности субъектов инвестиционной деятельности;

определение стоимости строительства на разных этапах инвестиционного цикла. Основанием для определения сметной стоимости строительства служат:

проект и рабочая документация, включая чертежи, ведомости объемов строительных и монтажных работ; спецификации и ведомости на оборудование; основные решения по организации и очередности строительства, принятые в проекте организации строительства, а также пояснительные записки к проектным материалам;

действующая сметно-нормативная база, введенная в действие с 1 января 2001 г.

Стоимость строительства в сметной документации инвестора рекомендуется приводить в двух уровнях цен: 1) в базисном (постоянном) уровне, определяемом с помощью действующих сметных норм и цен; 2) в текущем или прогнозном уровне, определяемом на основе цен, сложившихся ко времени составления смет или прогнозируемых к периоду осуществления строительства

Ресурсный метод — это калькулирование в текущих (прогнозных) ценах и тарифах ресурсов (элементы затрат), необходимых для реализации проектного решения.

Ресурсный метод определения стоимости строительства представляет собой способ составления смет, при котором по видам работ показываются в натуральных измерителях расходы материалов, изделий и конструкций, затраты времени эксплуатации машин и затраты труда рабочих, а цены и тарифы на указанные ресурсы принимаются текущие (на момент составления смет). Этот метод позволяет определить сметную стоимость строительства зданий (сооружений) на любой момент времени, в том числе учитывать дополнительные затраты на ресурсы в ходе осуществления строительства.

Ресурсно-индексный метод — это сочетание ресурсного метода с системой индексов цен на ресурсы, используемые в строительстве.

Базисно-индексный метод — это использование системы текущих и прогнозных индексов цен по отношению к стоимости, определенной в базисном уровне или в текущем уровне предшествующего периода.

Базисно-компенсационный метод — это суммирование стоимости, исчисленной в базисном уровне сметных цен, и определяемых расчетами дополнительных затрат, связанных с ростом цен и тарифов на потребляемые в строительстве ресурсы (материальные, технические, энергетические, трудовые, оборудование, инвентарь, услуги и пр.), с уточнением этих расчетов в процессе строительства в зависимости от реальных изменений цен и тарифов.

8

Сметная стоимость строительно-монтажных работ по методам расчета и экономическому содержанию делится на три основные части: прямые затраты — ПЗ, накладные расходы — HP и сметная прибыль - СП. Согласно этому определению формула цены единицы строительной продукции ССМР (или единичная сметная стоимость работ) может быть представлена в следующем виде:

Прямые затраты включают: стоимость оплаты труда рабочих; стоимость материалов, деталей и конструкций; расходы по эксплуатации строительных машин и механизмов.

Накладные расходы как часть сметной стоимости строительно-монтажных работ представляют собой совокупность затрат, связанных с созданием общих условий строительного производства, его организацией, управлением и обслуживанием.

Сметная прибыль — это сумма средств, необходимая для покрытия отдельных (общих) расходов строительно-монтажных организаций, не относимых на себестоимость работ, и являющаяся нормативной (гарантированной) частью стоимости (цены) строительной продукции.