18.Эпюра материалов (места теоретического обрыва продольных стержней, длина заделки стержней).

Расчет наклонных сечений на действие момента производится в местах обрыва или отгиба продольной арматуры, а также в приопорной зоне балок и у свободного края консолей. Кроме того, расчет наклонных сечений на действие момента производится в местах резкого изменения конфигурации элемента

Вместе с тем расчёт наклонных сечений по изгибающему моменту можно не проводить, если выполняются определённые конструктивные требования:

1. Если всю продольную растянутую арматуру, определённую по нормальным сечениям с максимальным изгибающим моментом, довести до опоры и выполнить условия анкеровки, то условие прочности по изгибающему моменту удовлетворяется в любом наклонном сечении.

2. Если выполняется анкеровка продольной арматуры на свободной опоре, то условия прочности элемента на изгиб гарантируются во всех наклонных сечениях.

Если анкеровка продольной арматуры недостаточна для обеспечения её работы с полным расчётным сопротивлением в рассматриваемом сечении, то предусматривают мероприятия по усилению анкеровки:постановку косвенной арматуры в зоне анкеровки; приварку к концам арматурных стержней анкерующих пластин или закладных деталей.

В целях экономии металла часть продольной арматуры (до 50% максимальной расчетной площади) может не доводиться до опоры и обрываться в пролете там, где она не требуется по расчету. В этом случае растянутые стержни должны заводиться за точку теоретического обрыва (т. е. за сечение 1-1, в котором эти стержни не требуются по расчету) на длину не менее 20d (d - диаметр обрываемого стержня) и не менее l, на протяжении которой в наклонных сечениях (3-3) отсутствие обрываемых стержней компенсируется поперечной арматурой:

l = Q/2q_sw + 5d,

где Q, q_sw - расчетная поперечная сила и усилие, воспринима-емое поперечными стержнями в месте теоретического обрыва; 5d - расстояние, на котором обрываемый стержень включается в работу, начиная с сечения 2-2.

Места теоретического обрыва стержней устанавливают графоаналитическим способом. С этой целью на эпюру изгибающих моментов от внешней нагрузки наносят в том же масштабе эпюру моментов, воспринимаемых сечением элемента с фактически имеющейся растянутой арматурой.

Пусть, например, в балке по наибольшему моменту подобрана арматура из четырех стержней 1, 2, 3, 4. Два из них 1, 2 доводят до опоры, стержни 3, 4 обрывают в пролете. Для определения места их теоретического обрыва на графике в принятом масштабе откладывают момент, воспринимаемый сечением, армированным стержнями 1, 2, с площадью А_s1,2 и проводят горизонтальную линию, параллельную оси.

Место пересечения этой линии с эпюрой изгибающих моментов и будет местом теоретического обрыва(рис)

19. Расчёт прочности нормальных сечений изгибаемых железобетонных элементов, переармированных элементов (с двойной арматурой). Условие переармирования элемента.

f_cd - расчетное сопротивление бетону осевому сжатию.

f_{yd -} расчетное сопротивление арматуры осевому растяжению.

x – высота сжатой зоны бетона.

b – ширина сечения

c – толщина защитного слоя бетона.

Nc – усилие в сжатой зоне бетона

Ns – усилие в растянутой арматуре

Ac – площадь сжатой зоны бетона.

d – рабочая (полезная) высота сечения

20. Нагрузки, действующие на строительные конструкции. Расчетные и нормативные нагрузки.

Нагрузки: 1)постоянные; 2)технологические; 3)атмосферные; 4)температурные; 5)монтажные; 6)сейсмические; 7)аварийные.

По характеру действия: 1)статические и 2)динамические.

По продолжительности: 1)постоянные и 2)временные (а-длительнодействующие, б-кратковременные, в-особые).

Нагрузки: 1)нормативные (эксплуатационные) и 2)расчетные.

γ_f — коэффициент надежности по нагрузке.

Нормативная нагрузка: gⁿ

Расчетная нагрузка: g_i=γ_f*gⁿ

γ_f для сборных ж/б 1.15; для всех временных и кратковременных нагрузок 1.5; для стяжек 1.35.

Учитываются сочетания нагрузок: постоянная + одна временная; постоянная + все дополнительные.

Динамические нагрузки, в зависимости от продолжительности и периодичности, делятся на эпизодические и систематические.

Эпизодические: одинокие импульсы и удары.

Систематические (периодические и непериодические): нагрузки при регулярной работе машин и установок, а также многократные импульсы.

Наиболее опасными являются периодические нагрузки непрерывного действия.

21. Факторы, обеспечивающие совместную работу арматуры и бетона. Сцепление арматуры с бетоном.

Арматура устанавливается в растянутые зоны бетона либо в преднапряжённые сжатые зоны.

Совместная работа обеспечивается за счет следующих факторов: одинаковые коэф-ы температурного линейного расширения; между арматурой и бетоном имеются силы сцепления; защита арматуры от коррозии.

Сцепление изучают с помощью выдергивания или продавливания.

1 — упорная пластина;

2 — бетонная призма;

3 — арматурный стержень.

τ_cm — напряжение сцепления.

τ_c =N/(l_bd*u), где u — периметр.

lbd=α1*α2*α3*α4*lb*(Asred/Asprov)≥lbmin

lb — базовая длина анкеровки;

Asred — требуемая площадь арматуры по расчету;

Asprov — площадь, принятая по сортаменту;

lb=(Ø*fyd)/(4*fbd)

fbd — напряжение сцепления

fbd=η1*η2*η3*fctd

fctd — расчетное сопротивления бетона растяжению

В результате экспериментов показано, что τ_cm для гладкой равно 2.5...4 Мпа, для ребристой — 7 Мпа. Для увеличения сцепления гладкой арматуры на концах устраивают крюки.

Арматура, используемая в бетоне должна соответствовать следующим требованиям:

1)высокое нормативное сопротивление;

2)хорошие упругие свойства;

3)высокие пластические свойства;

4)свариваемость;

5)хладостойкость;

6)высокий предел выносливости.

22. Уникальные сооружения в Мире, построенные из железобетона (в том числе в РБ)

В Беларуси: Комаровский рынок (103х103 м), H = 26 м (9этажей)

Национальная библиотека (фундамент 15 м, масса 139 тыс. тонн)

В мире:

1. Купол Пантеона(Рим). Диаметр 43 м.(125 г н э ).При строительстве использовался «римский бетон» - песок+заполнители+вода+отложения вулканического пепла. Самый большой купол из всех сохранившихся. Купол выполнен без арматуры. Чем ближе к верхушке, тем менее плотные слои, а в центре – круглый проем.

2. Панамский канал (между Сев. и Юж Амер) – 82 км. Использовались 3 шлюзовых камеры из бетона. 121 млн л бетона в каждом шлюзе. 3млн 400 тыс м3бетона пошло на строительство.

3. Плотина Гувера на реке Колорадо. Высота 221 м., ширина 379 м. 3,33 млн м3 бетона. При строительстве погибло 96 человек…

4. Бурдж Дубай в ОАЭ– самое высокое здание в мире 828 м(шпиль). Стройка велась при высоких температурах, и поэтому при транспортировке бетонной смеси подмешивали ледяную стружку.

А также -

башня Останкино: высота здания 537 м, высота ж/б части 385 м; толщина стен 40...35 см; М500; масса m=55 тыс. тонн.

Башня в Торонто: высота 553 метра.