- •1. Сущность железобетона, роль арматуры в бетоне. Достоинства и недостатки железобетона.
- •2. Классы бетона по прочности. Марки по плотности, по морозостойкости, водонепроницаемости и самонапряжению.
- •Определение класса бетона по результатам испытаний стандартных кубов
- •3. Арматура и арматурные изделия. Анкеровка арматуры в бетоне.
- •Для твердых сталей
- •4. История создания и развития железобетона.
- •5. Бетон как материал для железобетонных конструкций. Основные свойства бетона, структура бетона и её влияние на прочностные и деформативные свойства бетона.
- •Структура бетона и ее влияние на прочность и деформативность
- •6, 7. Прочность бетона. Классы бетона по прочности на сжатие и растяжение. (Кубиковая и призменная прочность бетона).
- •8. Силовые деформации бетона. Диаграмма при осевом сжатии. Параметры диаграммы. Модуль деформации бетона.
- •9. Деформации бетона при длительном загружении, ползучесть бетона.
- •10. Арматура для железобетона, её назначение. Рабочая и монтажная арматура. Арматурные изделия.
- •11. Механические свойства арматурных сталей. Диаграммы растяжения арматурных сталей. Основные параметры диаграмм.
- •12. Арматурные изделия. Соединения арматуры. Анкеровка напрягаемой и ненапрягаемой арматуры. Напряжения в арматуре в зоне анкеровки.
- •13. Сущность предварительно напряженного железобетона. Способы и методы создания предварительного напряжения.
- •14 И 15. Три стадии напряженно-деформированного состояния в сечениях железобетонных элементов под нагрузкой в изгибаемых (растянутых) элементах.
- •16. Метод расчета железобетонных конструкций ,по предельным состояниям. Две группы предельных состояний: по несущей способности и пригодности к нормальной эксплуатации.
- •17. Нагрузки и их изменчивость. Нормативные и расчетные нагрузки. Коэффициенты надежности по нагрузке.
- •18. Нормативные сопротивления бетона и их статистическое обоснование. Расчетные сопротивления.
- •19. Нормативные сопротивления арматуры и их статическое обоснование.
- •20. Потери предварительного напряжения в арматуре (при натяжении на упоры).
- •21. Расчет элементов, сжатых со случайными эксцентриситетами. Уравнения прочности.
- •22. Предельные прогибы жбк. Факторы, влияющие на величины предельных прогибов.
- •23. Сжатые железобетонные элементы. Учет влияния гибкости. Вывод выражения для критической силы. Конструирование сечений.
- •24. Расчет прочности по нормальным сечениям изгибаемых элементов прямоугольного сечения с одиночной арматурой. Принципы составления таблиц.
- •25. Сжатые элементы. Расчет внецентренно-сжатых элементов - случай 1 (большие эксцентриситеты). Вывод уравнения прочности.
- •26. Сжатые элементы. Расчет внецентренно-сжатых элементов – случай 2 (малые эксцентриситеты). Вывод уравнения прочности.
- •27. Прочность изгибаемых элементов по наклонным сечениям. Расчет поперечных стержней.
- •28. Прочность изгибаемых элементов по наклонным сечениям на действие изгибающего момента. Конструктивные требования.
- •29. Сопротивление железобетонных элементов образованию и раскрытию трещин.
- •30. Момент образования трещин в изгибаемых элементах без предварительного напряжения.
- •31. Прогибы железобетонных элементов и их расчет. Нормативные прогибы.
- •32. Расчет ширины раскрытия трещин, нормальных к продольной оси, в растянутых элементах.
- •33. Расчет раскрытия трещин, нормальных к продольной оси изгибаемых элементов.
- •34. Кривизна оси и прогибы ж.Б. Элемента в стадии работы без трещин.
- •35. Кривизна оси элемента, работающего в стадии с трещинами. Вывод уравнения кривизны.
- •36. Влияние предварительного напряжения арматуры на трещиностойкость элементов.
- •37. Влияние предварительного напряжения на прогибы ж.Б. Элементов.
- •38. Момент образования трещин в изгибаемых элементах с предварительным напряжением арматуры.
- •39. Момент образования трещин в изгибаемых элементах без предварительного напряжения арматуры.
- •40. Расчет прочности по нормальным сечениям в изгибаемых элементах. Сечения с двойной арматурой.
- •41. Расчет прочности нормальных сечений изгибаемых элементов таврового сечения.
- •42. Сопротивление раскрытию трещин изгибаемых жбэ.
- •43. Факторы запаса по несущей способности и эксплуатационной пригодности железобетонных конструкции.
- •44. Прочность изгибаемых элементов по наклонным сечениям.
- •45. Трещиностойкость изгибаемых железобетонных элементов.
- •46. Конструкции ребристых плит перекрытий. Расчет и конструирование.
- •47. Расчет ширины раскрытия трещин в изгибаемых элементах. Нормативные величины раскрытия трещин.
- •48. Сборные балочные перекрытия зданий. Расчет и конструирование пустотных плит перекрытий.
- •49. Балочные сборные перекрытия. Компоновка конструктивной схемы. Основные положения расчета разрезных балок перекрытий.
- •50. Безбалочные перекрытия и методы их расчета. Конструктивные решения.
- •51. Расчет безбалочных плит перекрытий по методу предельного равновесия.
- •52. Фундаменты многоэтажных зданий расчет и конструирование отдельных железобетонных фундаментов под колонны.
- •53. Конструкции ленточных фундаментов под несущими стенами и рядами колонн. Расчет и конструирование.
- •54. Типы стыков ригелей с колоннами для зданий различной конструктивной схемы.
- •55. Отдельные фундаменты под колонны. Расчет и конструирование.
- •56. Расчет многопролетных балок с перераспределением усилий. Принципы конструирования.
- •57. Расчет и конструирование плит, опертых по контуру.
- •58. Расчет плит монолитного балочного перекрытия. Конструирование.
- •59. Стыки колонн многоэтажных зданий. Расчет, конструирование.
- •60. Расчет неразрезных балок с учетом перераспределения усилий.
- •61. Понятие о пластическом шарнире в железобетонных элементах.
- •62. Ребристые плиты перекрытий. Расчет и конструирование.
- •63. Расчет и конструирование диафрагм жесткости зданий связевого каркаса.
- •64. Расчет и конструирование многопролетных железобетонных балок с перераспределением усилий.
- •66. Безбалочные перекрытия и методы их расчета. Конструктивные решения.
- •65. Колонны многоэтажных зданий. Определение расчетной длины колонны. Расчет, конструирование.
Для твердых сталей
lim 6 - 12%. 02=500 - 1500 МПа, lim= 600-2000 МПа.
Арматура из твердых сталей используется практически только в конструкциях с предварительным напряжением арматуры.
Диаграммы растяжения различных сталей.
Классы арматуры назначаются в зависимости от физического или условного предела текучести. Класс обозначается буквами:
А- горячекатаная, В- волочение.
Стержневая арматура
А–1(А240) (марка Ст3пс или Ст2сп и т. д.) диаметр 6 - 40мм. - гладкая.
А-11(А300) (марки ВСт5сп2; 18Г2С и т. д.) диаметр 10 - 40мм.- периодическая, по винту.
Ас–11(10ГТ2 и т.д.) диаметр 10-32., в северном исполнении, по винту.
А-111 (А400) (35ГС, 25Г2С и т. д.) диаметр 6 - 40, елочка.
АТ-111С(БСт5пс и т. д.) диаметр 10 - 22мм. Свариваемая, упрочненная термомеханическим способом, периодического профиля, елочка.
А -1V , A - V , AT - 1V, AT - V, AT - V1 (легированные стали ) периодический профиль, диаметр 10 - 32мм.
Стали различают по виду поставки:
А - контроль по механическим свойствам,
Б - контроль по химическому составу,
В - по обоим признакам.
Буквы в марке стали, обозначают содержание добавок в процентах. Например: Г - марганец, С - кремний, Н - никель, Д - медь, А - азот, Р – палладий, Ю – алюминий.
Цифры впереди показывают содержание углерода в 0,00 %.
Проволочная арматура
В-1 (гладкая, обыкновенная, диаметр 3-5мм., Rs= 400 МПа.)
В-11 (гладкая, высокопрочная, диаметр 3-8мм, Rs=1500 МПа, ).
Вр-1 (гладкая, 3-5 мм. Rs= 400 МПа).
Вр-11 (рифленая, 3-8 мм. высокопрочная Rsдо 2000 МПа).
Канатная арматура
Канатная арматура состоит из 7-ми проволочек для канатов К-7 или 19-ти проволочек для канатов К-19.
4. История создания и развития железобетона.
Строители древности обладали громадной интуицией, богатым опытом и высоким профессиональным мастерством. Заботясь о надёжности и качестве строительства наши далёкие предки создавали технические условия, которые на сегодняшним меркам кажутся и варварскими и смешными одновременно. Так четыре тысячи лет назад в Древнем Вавилоне существовал закон, который гласил:
«Если построенный архитектором дом развалился, и при этом погибнет его владелец, архитектор подлежит смертной казни. Если при этом погибает сын владельца дома, смертной казни подлежит сын архитектора. Если погибнет раб владельца дома, архитектор обязан возместить владельцу потерю»
В 5ом веке до нашей эры архитектору Мнесиклу при строительстве Акрополя потребовалось перекрыть мраморными балками пролёты до 6 метров, хотя до него максимальные пролёты не превышали 2,5 метров. Архитектор замуровал в мраморе в специальных канавках железные стержни, создав армированный мрамор.
Однако если рассматривать сооружения древних с современных позиций они поражают своим пренебрежением элементарными основами строительной науки. То, что сохранилось до сих пор, существует лишь благодаря немыслимым запасам прочности, потребовавшим колоссальных перерасходов человеческого труда и материалов. Древнему строителю недоставало одного очень мощного оружия - науки. Знание даже её основ хватило бы, для того чтобы предсказать, выдержит то или иное бревно приложенную нагрузку, чтобы твёрдо указать, какого диаметра свод можно возвести на данных колоннах, но древние строители не знали и простейших научных теорий.
Однако острый ум и память древних не оставили без внимания закономерности, наблюдаемые в природе и они начали понимать, что природой управляют определенные законы, чему, конечно, способствовали и практические потребности. Небезынтересна в этом отношении история легализации закона Гука. В 1675 году член английского Королевского общества Роберт Гук опубликовал работу, в которой была напечатана анаграмма
«CEIIINOSSSTTUU»
и предложил другим учёным разгадать её. Через три года в Англии вышла книга Гука «О восстанавливающей силе», в которой дал расшифровку «UTTENSIOSICUIS», что означает «каково удлинение, такова и сила». Это и есть знаменитый закон Гука, который широко используется в расчётах различных конструкций.
где - напряжение в сечении,
относительное удлинение/деформация/,
Е - модуль упругости материала.
Таким образом, необходимость изучения методов расчётов строительных конструкций для современного инженера не вызывает сомнения. Не являются исключением в этом железобетонные и каменные конструкции (ЖБК), которые стали применяться во второй половине Х1Х века практически одновременно во многих странах.
Официальным изобретателем железобетона считается парижский садовник Монье, получивший в 1867 году патент на изготовление цветочных кадок из проволочных сеток, обмазанных цементным раствором.
Однако, первая конструкция из железобетона была изготовлена уже в 1850 году французом Ламбо. Это была лодка, имеющая проволочный каркас, обмазанный с двух сторон раствором, которая в 1855 году демонстрировалась на всемирной выставке в Париже.
В России ЖБК начали применяться в первой половине ХХ века, в основном в монолитном исполнении. В СССР железобетон широко распространяется с первых пятилеток и в 90 годах, общий объём производства составил более 250 млн. м. куб., в том числе 150 млн. м. куб. сборного железобетона.