- •Министерство образования и науки Республики Казахстан казахская головная архитектурно-строительная академия
- •Глава 1. Физико-механические свойства бетона, стальной арматуры и железобетона
- •Глава 2. Основы расчета конструкций
- •Глава 3. Изгибаемые элементы. Расчет прочности изгибаемых
- •Глава I физико-механические свойства бетона, стальной арматуры и железобетона
- •Структура бетона
- •1.2. Прочность бетона
- •1.2.1. Кубиковая прочность
- •1.2.2. Призменная прочность
- •1.2.3. Прочность бетона на растяжение
- •1.2.4. Прочность бетона на срез
- •1.4.1. Объёмные деформации
- •1.4.2. Силовые деформации
- •1.5. Модуль деформации и модуль упругости
- •1.6. Арматура
- •1.6.1. Классификация арматуры
- •1.6.2. Физико-механические свойства арматурных сталей
- •1.6.3. Арматурные изделия
- •1.6.4. Соединение арматуры
- •1.7. Железобетон
- •1.7.1. Сцепление арматуры с бетоном
- •1.7.2. Анкеровка арматуры в бетоне
- •1.7.3. Усадка железобетона
- •1.7.4. Ползучесть железобетона
- •1.7.5. Защитный слой бетона
- •Предварительно напряжённые железобетонные конструкции
- •1.8.1. Анкеровка напрягаемой арматуры
- •1.8.2. Предварительные напряжения в арматуре и бетоне
- •1.8.3. Усилие предварительного обжатия бетона
- •1.8.4. Напряжения в бетоне
- •Глава 2 2.1. Основы расчета конструкций
- •2.1.2. Принцип расчета железобетонных конструкций
- •2.1.3. Практический метод расчета железобетонных элементов
- •2.2. Метод расчета по предельным состояниям
- •2.2.2. Группы предельных состояний
- •2.2.3. Нагрузки
- •2.2.4. Нормативные и расчетные сопротивления бетона
- •2.2.5. Нормативные и расчетные сопротивления арматуры
- •2.2.6. Основные положения расчета
- •Глава 3
- •3.2. О напряженном состоянии изгибаемых железобетонных элементов
- •3.3. Расчёт прочности нормальных сечений элементов прямоугольного профиля с одиночной
- •3.4. Расчёт прочности нормальных сечений элементов прямоугольного профиля с двойной арматурой
- •3.5. Расчёт прочности нормальных сечений изгибаемых элементов таврового профиля
- •3.6. Расчёт прочности изгибаемых элементов по
- •3.6.2. Расчёт на действие поперечной силы
- •3.6.3. Прочность по изгибающему моменту
- •3.6.4. Прочность бетона по наклонной сжатой полосе
- •3.6.5. Расчёт прочности наклонных сечений элементов без поперечной арматуры
- •3.6.6. Расчёт поперечных стержней (хомутов)
- •3.6.7.Типы задач по строительным конструкциям-1
- •Вопросы по тестированию
- •1. Сущность железобетона?
- •2. Факторы, обеспечивающие совместную работу бетона и арматуры?
- •3. Как зависит прочность бетона от времени?
1.7.5. Защитный слой бетона
Для защиты арматуры от внешних воздействий, а также обеспечения совместной работы бетона и арматуры служит защитный слой бетона. Толщину защитного слоя устанавливают на основании опыта эксплуатации и в зависимости от вида и размеров конструкции, диаметра и назначения арматуры и т.п. Однако во всех случаях она быть не менее диаметра рабочей арматуры. В плитах и толщиной до 100 мм- 10 мм; при толщине >100 мм, а также в балках и ребрах с высотой h<250 мм-15 мм; в балках с высотой > 250мм и и колоннах - 20 мм; в сборных фундаментах - 30 мм; для арматуры монолитных фундаментов при наличии бетонной подготовки 30-50 мм, при её отсутствии - 70 мм. Для поперечной и распределительной арматуры при t<250 мм - 10 мм, при t>250 мм-15мм. Расстояние от торца элементов до концов продольной арматуры должно быть (10-20) мм.
Предварительно напряжённые железобетонные конструкции
Предварительно напряжёнными называются такие конструкции, у которых до приложения внешней нагрузки создаётся напряженное состояние.
В железобетоне создают начальные сжимающие напряжения в тех зонах, которые под воздействием внешних нагрузок будут испытывать растяжение.
Предварительное напряжение позволяет существенно уменьшить расход стали за счёт использования арматуры высокой прочности, повысить трещиностойкость, увеличить жёсткость, уменьшить прогибы.
Существуют две схемы создания предварительного напряжения в железобетонных конструкциях: а) натяжением арматуры на упоры и б)натяжением арматуры на бетон. При натяжении арматуры на упоры до бетонирования в арматуре создастся напряжённое состояние растяжения. Затем элемент бетонируют. После приобретения бетоном необходимой прочности Rbp арматуру освобождают с упоров. Стремясь восстановить свою первоначальную длину, арматура обжимает бетон.
Натяжение арматуры на бетон применяют при большепролётных конструкциях.
В этом случае сначала изготавливают бетонный элемент, в котором устанавливают каналы и пазы для размещения напрягаемой арматуры. После приобретения бетоном необходимой прочности осуществляют натяжение арматуры. Каналы заполняют цементно-песчаным раствором под давлением (инъецируют).
Натяжение арматуры может быть произведено механическим, электротермическим и электротермомеханическим способами.
При механическом способе натяжение осуществляют с помощью гидравлических домкратов и намоточных машин.
Электротермический способ заключается в том, что арматуру разогревают током до температуры 300-350oC. Затем укладывают в формы и закрепляют. При остывании в ней создаётся напряжённое состояние. После укладки и твердения бетона арматуру освобождают с упоров и, вследствие ее укорочения, происходит обжатие бетона.
Электротермомеханический способ натяжения представляет сочетание механического и электротермического способов, применяемых совместно.
Для создания предварительного напряжения могут быть применены бетоны на специально напрягающих цементах (НЦ). Бетон на таком цементе при твердении увеличивается в объёме и вследствие этого растягивает арматуру, расположенную в нём. Таким образом в бетоне возникают напряжения обжатия.